第一講面向對象概述

唐姍計算機與信息學院第一講面向對象概述內容提要面向對象的基本概念面向對象的基本特征為什么要采用UML建模2面向對象(Object-Oriented)基本概念3OO的基本思想從現實世界中客觀存在的事物出發(fā)來建立軟件系統(tǒng)，強調直接以問題域（現實世界）中的事物為中心來思考問題、認識問題，并根據這些事物的本質特征，把它們抽象地表示為系統(tǒng)中的對象，作為系統(tǒng)的基本構成單位。這可以使系統(tǒng)直接映射問題域，保持問題域中事物及其相互關系的本來面貌(對象)用對象的屬性表示事物的靜態(tài)特征；用對象的操作表示事物的動態(tài)特征。（屬性與操作）對象的屬性與操作結合為一體，成為一個獨立的、不可分的實體，對外屏蔽其內部細節(jié)。（對象的封裝）對事物進行分類。把具有相同屬性和相同操作的對象歸為一類，類是這些對象的抽象描述，每個對象是它的類的一個實例。（分類）4OO的基本思想復雜的對象可以用簡單的對象作為其構成部分。（聚合）通過在不同程度上運用抽象的原則,可以得到較一般的類和較特殊的類。特殊類繼承一般類的屬性與操作，從而簡化系統(tǒng)的構造過程及其文檔。（繼承）類具有封閉性，把內部的屬性和操作隱藏起來，只有公共的操作對外是可見的。(類的封閉性)對象之間通過消息進行通訊，以實現對象之間的動態(tài)聯系。（消息）通過關聯表達類(一組對象)之間的靜態(tài)關系。（關聯）5

面向對象方法的解決問題的思路是從現實世界中的客觀對象（如人和事物）入手，盡量運用人類的自然思維方式來構造軟件系統(tǒng)，這與傳統(tǒng)的結構化方法從功能入手和信息工程化方法從信息入手是不一樣的。在面向對象方法中，把一切都看成是對象。

6例如：編寫一個開發(fā)票程序，需要對發(fā)票的名細欄進行計算。編號名稱規(guī)格單位數量單價金額合計非面向對象思路：定義數據結構定義函數面向對象思路：對象一組屬性操作：發(fā)票總計……一切都是對象7從程序設計方法的角度看，面向對象是一種新的程序設計范型(paradigm),其基本思想是使用對象、類、繼承、封裝、聚合、關聯、消息、多態(tài)性等基本概念來進行程序設計。自八十年代以來，面向對象方法已深入到計算機軟件領域的幾乎所有分支。它不僅是一些具體的軟件開發(fā)技術與策略，而且是一整套關于如何看待軟件系統(tǒng)與現實世界的關系，用什么觀點來研究問題并進行問題求解，以及如何進行系統(tǒng)構造的軟件方法學。從這個意義上講：面向對象方法是一種運用對象、類、繼承、封裝、聚合、關聯、消息、多態(tài)性等概念來構造系統(tǒng)的軟件開發(fā)方法。什么是面向對象內容提要面向對象的基本概念面向對象的基本特征為什么要采用UML建模8面向對象的基本特征9面向對象程序設計的基本特征包括了抽象、封裝、繼承和多態(tài)，對象之間是通過消息相互作用的。1.抽象(Abstraction)抽象是解決實際問題經常采用的策略，也是人類認識世界的本能方式。所謂抽象是指從許多事物中，舍棄個別的、非本質的屬性，抽取出共同的、本質的屬性的過程，它是形成概念的必要手段。例如現實世界中一個學校有許多學生，在抽象過程中每個學生可以用學號、姓名、性別、年齡、家庭住址等信息進行描述；同時每個學生還可以有注冊學籍、選修課程等行為。102.封裝(Encapsulation)封裝是指將現實世界中某個事物的屬性與行為聚集在一個邏輯單元內部的機制。封裝指將對象屬性和操作結合在一起，構成一個獨立的對象。它的內部信息是隱藏的，不允許外界直接存取對象的屬性，而只能通過指定的接口與對象聯系,降低了對象間的耦合度。實際上，封裝并不是新的概念，在日常生活中，處處可以看到封裝機制的應用。例如，一臺日常的電視機。封裝是實現數據隱藏的有效手段，是一種很好的管理數據與操作行為的機制，它可以保證數據結構的安全性，提高了應用系統(tǒng)的可維護性和可移植性。11售報亭屬性服務報刊A報刊B…錢箱報刊零售款貨清點顧客12133.繼承(Inheritance)繼承是類之間的一種常見關系。這種關系為共享數據和操作提供了一種良好的機制。通過繼承，一個類的定義可以基于另外一個已經存在的類，分別將它們稱為“子類”和“父類”，“父類”又稱為“基類”。子類可以繼承父類的全部內容，并在此基礎上，對父類表述的內容加以擴展或覆蓋。根據繼承關系的特性，繼承分為兩種主要形式：直接繼承和間接繼承單繼承和多繼承14運輸工具發(fā)動機載重量速度

······

飛機飛行高度

······自動導航

······汽車運輸······例:15多繼承特殊類的內部情況在職研究生姓名······學號班級專業(yè)······職稱專業(yè)······在職單位············來自“人員”類來自“研究生”類來自“教職工”類本類中顯示定義例:人員姓名······教職工職稱專業(yè)······研究生學號班級專業(yè)······在職研究生在職單位

······163.多態(tài)(Po呆ly錦mo刃rp乞hi嘴sm)多態(tài)性是指在浮兩個花或多背個屬等于不天同類椅中同丸一函矛數名需對應刻多個襖具有窯相似惰功能記的不判同函藥數，櫻可以跳使用啟相同謀的調牢用方盤式來貨調用縱這些默具有誦不同咳功能竹的同演名函甘數。在面急向對盒象程紋序設已計中凍，多筑態(tài)性移依托港于繼餃承性。利用類的溫繼承錯機制扎可以蛋形成背一個廁類的媽層次碼結構價，把絹具有禁通用轉功能惠的消低息放殿在較渣高層受次，梨而具權體的枝實現寇放在喪較低籮層次叮，在板這些舟較低售層次積上生參成的坊對象勉能夠拐對通既用消換息作懼出不等同的筍響應驚。17多邊形邊數頂點數據繪圖梯形*頂點數據高度底邊長*繪圖正多邊形*頂點數據*繪圖內容墓提要面向諒對象天的基嶺本概比念面向病對象挑的基雨本特征為什帆么要之采用UM運L建模18什么格是模徐型？模型被就是純對現梳實世韻界中附的事某物的卷一種朗抽象窄和模友擬，蔑以反鎖映事甜物的燦本質朱特征護。模型顛提供了系閣統(tǒng)的隙骨架(Sk唉et朝ch)和藍允圖(Bl撥ue清pr芒in烤t)。為總人們零展示尼了系飲統(tǒng)的徐各個言部分穿是如脂何組象織起防來的渠。一個占好的喪模型糕包括姐了那脈些有鐵廣泛文影響動的主緩要元它素，噸而忽每略那虜些與短給定默的抽悉象水凍平不央相關痛的次廊要元碎素。1920模型需是對宋現實帝的簡喝化模型巨應具紋有的倒特征21抽象膝性：眨突出斷重點股方面徹，忽貴略無禮關緊漠要的幅細節(jié)雖。可理振解性潛：易陵于使派用者奪理解技模型廈所表溉達的介系統(tǒng)艱（建前模的用目標掉對象話）。精確蛋性：徒應該謊準確睬地表睡達系今統(tǒng)。確定吉性：漏能正費確地延推導犬出與匹系統(tǒng)含有關天的各嬌種結享論。廉價賊性：霧對于氣構造象和研棍究而疾言，堆比直馳接使甜用系屬統(tǒng)本子身更潑加便胃宜。為什養(yǎng)么要團建模頸？22一個況基本宰的理茂由是姑：建雨模是葉為了滔能夠窄更好季地理替解正職在開綁發(fā)的逐系統(tǒng)腔。模型是對螺系統(tǒng)諸的一掠種抽獅象。抽朽象有助爹于了扮解系別統(tǒng)的遮本質。模型商有助買于按秧照實際識情況鎖對系喜統(tǒng)進怕行可視砍化。模型可以泊規(guī)約昆系統(tǒng)的結室構和行為純。模型朱提供究了指購導我駛們創(chuàng)蛇建系證統(tǒng)的模板圍。模型陡對我慢們所追做的遼決策脆進行貸文檔化。軟件思建模更技術繼是解徒決軟箏件開飾發(fā)復叛雜性星高的竹主要滴技術手段23選擇慕什么竹工具擺進行騎建模壯？24在20世紀90年代機以前嫂，面向文對象找方法旦建模鑄領域巾的三材位巨例頭Ja槍me劈燕sRu匙mb救au蘋gh，Gr該ad味yBo教oc示h和Iv黎ar粒J臨ac族ob隙so葵n組合了當膀時最運好的面袋向對檔象軟棟件建川模方法線