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面向对象技术 Java程序设计 学习资料 学习和考试内容以电子讲义内容为主。 教材 《Java语言程序设计教程》叶乃文，王丹编著，机械工业出版社 参考资料 《Java语言程序设计 基础篇》Y.Daniel Liang著，万波等译，机械工业出版社 《Java?2?实用教程》?????耿祥义、张跃平编著?????清华大学出版社 《Java编程思想》Bruce Eckel著，侯捷译，机械工业出版社 Java语言程序设计 基础篇 第1章 程序设计方法概述 学习目标 程序设计概述 程序设计方法 程序设计语言 Java程序设计语言 计算机之所以具有如此之大的魅力是因为人们可以根据特定的需求设计特定的软件，赋予它更加强大的处理能力。 计算机硬件系统是发展的基础，计算机软件系统是发展的关键，计算机应用是发展的目标。 计算机软件系统起着承上启下的核心作用，而计算机软件系统的发展关键在于程序设计方法的研究与发展。 1.1 程序设计概述 软件是计算机的灵魂，软件开发方法是主导这个灵魂的关键。 一个规范的软件开发方法过程需要经历系统分析、系统设计、编码、测试和维护几个过程。 软件开发方法是指导软件开发各个阶段工作的理论和方法，它决定了审视问题域的角度、各个开发阶段的工作任务以及最终软件系统的构成方式。 编码阶段的主要任务是按照系统设计的要求编制最终的程序代码，即程序设计。它是软件开发过程的一个重要阶段，是软件系统的具体实现。 程序设计是指设计、编制和调试程序的方法和过程。 1.2 程序设计方法 软件危机：是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 这个术语用来描述正急剧增加电脑的力量带来的冲击和可能要处理的问题的复杂性。 从本质上来说，它指出了写出正确、可理解、可验证的电脑程序的困难。 软件危机的本源是复杂、期望和改变。 1.2 程序设计方法 软件危机的具体体现 1. 软件开发进度难以预测 　　 2. 软件开发成本难以控制 　　 3. 用户对产品功能难以满足　　　 4. 软件产品质量无法保证　　 5. 软件产品难以维护　　 6. 软件缺少适当的文档资料 1.2 程序设计方法 在程序设计过程中，选择一种良好的程序设计方法将有助于提高程序设计的效率、保证程序的可靠性、增强程序的可扩充性、改进程序的可维护性。时至今日，用于指导程序设计的方法已有许多种类，它们各自有各自的特点，其中结构化和面向对象是两种发展最为成熟、应用最为广泛的程序设计方法。 1.2.1 结构化程序设计方法 结构化程序设计方法是在软件产业严重危机，亟待需要工程化的背景下产生。随着人们对软件工程化的认识日益形成，逐渐越来越重视程序的结构化、可读性，按照结构化程序设计方法设计程序逐渐成为广大编程人员自觉、自愿的行为，编写出结构化强、可读性好的程序迅速变为软件开发行业的时尚。 结构化程序设计主要特征 自顶向下，逐步求精 模块化 语句结构化 自顶向下、逐步求精 即将编写程序看成是一个逐步演化的过程。所谓自顶向下是指将分析问题的过程划分成若干个层次，每一个新的层次都是上一个层次的细化，即步步深入，逐层细分。 模块化 即将整个系统分解成若干个模块，每个模块实现特定的功能，最终的系统将由这些模块组装而成。模块之间通过接口传递信息，力求模块具有良好独立性。实际上，往往可以将模块看作是对欲解决的应用系统实施自顶向下、逐步求精后形成的各子系统的具体实现。 语句结构化 支持结构化程序设计方法的语言都应该提供过程实现模块概念。结构化程序设计要求，在每一个模块中只允许出现三种流程结构的语句，它们是顺序、分支和循环。如图1-1所示，这三种流程结构的语句有一个共同的特点，即每种语句只有一个入口，一个出口，这对于保证程序的良好结构、检验程序的正确性十分重要。 PASCAL与C语言是支持结构化程序设计的典型代表。它们以过程或函数作为程序的基本单元，在每一个过程中仅使用顺序、分支和循环结构三种流程结构的语句，因此，又将这类程序设计语言称为过程式语言，用过程式语言编写的程序其主要特征可以用下列公式形象地表达出来。 程序=过程+过程调用 采用结构化程序设计方法，可以提高编写程序的效率及质量。自顶向下、逐步求精有利于在每一个抽象级别上尽可能地保证设计过程的正确性及最终程序的正确性。规范模块组装的策略及限定模块中只允许出现三种流程结构的语句，可以使得程序具有良好的结构，改善程序的可读性、可理解性和可维护性。 利用结构化程序设计方法实现程序设计需要经过两个基本过程：分解和组装。 所谓分解是指通过对初始问题域的详细分析，不断地将其进行模块分解，每分解一次都是对问题的进一步细化。模块是求解问题域的一种描述。 例如，设计一个程序，将从键盘上输入的100个整数重新按从小到大的顺序排序，并输出重新