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八 面向对象的系统开发方法 本章目标： 　　通过本章的学习，应了解 “面向对象”的基本概念与特征。应对“面向对象”的系统开发有一个整体的认识。 八面向对象的系统开发方法 引言 传统的“面向过程”的方法学是把世界分成两个部分，分别认知： 1）数据（Data）：用于描述各种状态的数据结构； 2）过程（Procedures）：就是操作这些状态数据的程序，有时也称为“算法”。 说得形象一些，它认为数据是静态的，不会自行改变的，而需要各种各样的过程来改为数据。您还记得“数据结构”+“算法”=程序，这一个伟大的等式吗？这就是“面向过程”方法学的精髓。 第八章 面向对象的系统开发方法 引言 举个例子，我们要将一块木头从目前的位置向北搬到距原地10米的地方，我们首先会定义一个表示木头的数据结构，存储位置、质量等状态信息，然后再编写一个算法操作这个表示木头的数据结构，以达到目的。 而“面向对象”的方法学则认为世界是由各种各样的对象（object）组成的，而每一个对象都有两个特征：状态（也称为属性）与行为（也称为方法）。 说得形象一些，每个组成世界的对象都是通过自己的行为来变化自身的状态，一切变化都是对象自身、或对象间的协调而产生的 。 第一节 面向对象的基本概念及特征 所谓“面向对象”是一种认识客观世界的世界观，从结构组织角度模拟客观世界的一种方法，人们在认识和理解现实世界的过程中，普遍运用以下三个构造法则： （1）区分对象及其属性，如区分车和车的大小； （2）区分整体对象及其组成部分，如区分车和车轮； （3）不同对象类的形成及区分，如所有车的类和所有船的类。 因而，客观世界可以看成由许多不同种类的对象构成，每个对象都有自己的内部状态和运动规律，不同对象间的相互联系和相互作用构成了完整的客观世界。 第一节 面向对象的基本概念及特征 一、面向对象的基本概念 1、对象：是一种对客观事物的抽象，它由状态（属性）和行为（方法）组成。 ? 下面，我们就使用一个图，来帮助大家认识对象。正如图2-1所示，我们使用一个大圆来表示一个对象，中间的一个小圆圈定义了这个对象的各种状态信息，外面则是各种各样的行为，通过执行这个对象的行为，就会改变这个对象的状态。 第一节 面向对象的基本概念及特征 图2-1 木头对象示意图 第一节 面向对象的基本概念及特征 2、类 ：是对象的集合也就是由所有相似对象的状态变量（属性变量）与行为（方法）所构成的模板或原型。 我们首先定义了“笔店”这个类，它拥有4个属性： 1） 铅笔； 2） 钢笔； 3） 圆珠笔； 4） 其它笔 同时还定义了三个行为： 1）卖出：将属性的值减少，表示卖出； 2）进货：将属性的值增加，表示进货； 3）盘点：打印出属性的值； 第一节 面向对象的基本概念及特征 3、消息传递 在前面，我们说到在面向对象的世界中，一切变化都是对象自身、或对象间的协调而产生的。那么它们是如何进行协商的呢？ 在面向对象的程序设计中，我们采用一种叫消息传递（Message Passing）的机制来实现。消息从一个对象发到另一个对象，使另一个对象完成某一个行为。 通常，我们把发送消息的对象称为“发送对象”（sender），而把接受消息的对象称为“接受对象”（receiver）。其工作如下图所示： 第一节 面向对象的基本概念及特征 图2-2 消息传递机制工作示意图 第一节 面向对象的基本概念及特征 4 、继承 ：是指一个类（即称子类）因承袭而具有另一个类（或称父类）的能力和特征的机制或关系。 例如，汽车中有货车、客车、轿车……： 1） 用于运输货物的汽车叫货车； 2） 用于运输旅客的汽车叫客车； 3） 豪华的、较低矮、较小的、有钱人（:-P）坐的汽车叫轿车。 而汽车、货车、客车、轿车都是类！在本例中，汽车这个类是货车、客车、轿车这三个类的超类（Superclass），而货车、客车、轿车这三个类则是汽车这个类的子类（subclass）。 第一节 面向对象的基本概念及特征 这四个类（超类与子类）的关系，可以通过下面这个图来表示： 第一节 面向对象的基本概念及特征 为什么要引入继承的概念呢？ 继承机制提高了“软件可复用性”。大家应该知道，在结构化的程序设计中，我们常常将一些经常要使用的功能模块写成子程序，供程序调用，这样会大大提高开发效率。这也就是“软件复用”。 而通过继承，我们可以在已定义类的基础上无限地繁衍出更多的类，并且通过直接继承、新增、局部修改来