【毕业学位论文】（Word原稿）卫星三维自动布线技术研究-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 同等学力硕士博士（打印时删除） 卫星三维自动布线技术研究 姓 名： 学 号： 所在院系： 软件学院 职业类型： 专业领域： 软件工程 指导教师： 副 指导教师 ： 二 一 四 年 三 月 A in 2014 卫星 三维自动布线技术研究 同济大学 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交 的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学 硕士学位论文 摘要 I 摘要 传统的以 进行电气设计的方式已不能满足卫星电气设计日益增长的需求。由于三维设计较二维设计显著的优越性，使得卫星进行三维布线设计成为必然趋势 。 是业内优秀的三维设计软件，现已形成使用 既有功能进行自动布线的技术，但由于软件对设计师熟练程序要求较高，存在大量重复性操作，且由于其内在机制，并不能快速响应电连接信息的设计变更。因此有必要根据卫星三维布线的实际，制定出适合自身的卫星三维自动布线设计流程，并在 既有模块的基础上对其进行二次开发，形成卫星专用的“三维电缆网快速设计系统”。具体工作如下： 1) 总结以往卫星电气设计的经验和不足，提出符合卫星三维自动布线设计的技术流程； 2) 实现电缆接线图的自动创建，极大地减少手工绘制 接线图的工作量； 3) 实现不同与 网络路径的创建机制，使之更符合工程实际，三维布线效率得到极大提高； 4) 实现电缆束模型可单独打开，解决 线设计电缆束模型不能打开的问题； 5) 实现分支图的快速创建与调整，设计效率得到明显提高。 关键词 ：卫星三维布线，二次开发， 线图，分支图I of to of of of an is of D in s it a of to it to of it is to of to of s is in to D to as 1) of of 2) is of 3) in to it in is 4) be be 5) be is 硕士学位论文 目录 I 目录 第一章 引言 . 1 术的发展 . 1 维和三维 术比较 . 1 术与制造业 . 2 第二章 课题背景与理论基础 . 3 题背景 . 3 天器系统集成和总体电路设计简介 . 3 维布线软件调研 . 4 软件及其三维布线功能调研 . 4 星三维布线设计软件应用现状调研 . 6 课题的提出 . 6 题的研究内容及方法 . 7 论基础 . 8 统的定义、分类和基本属性 . 8 +面向对象程序设计 . 10 次开发技术 . 11 第三章 需求分析与方案设计 . 15 求分析 . 15 案设计 . 16 系结构设计 . 16 块设计 . 17 第四 章 卫星三维自动布线系统详细设计 . 19 星自动布线流程设计 . 19 星三维布线设计流程可行性分析 . 20 同济大学 硕士学位论文 目录 自动布线流程设计 . 21 线模块功能分析 . 21 自动布线流程设计 . 22 维自动布线规范制定 . 24 第五章 关键技术研究和功能实现 . 25 计方法研究与功能实现 . 25 征创建技术研究与程序设计 . 25 维参数化程序设计简介 . 27 特征创建技术研究及程序设计 . 28 口数据读取转化技术研究与功能实现 . 29 口数据格式设计 . 30 线数据表读取与转化 . 30 件与 据相互转换 . 31 束模型自动创建技术研究与功能实现 . 33 络路径布置 . 33 动最短路径计算 . 34 短路径调整 . 35 束模型更新技术研究与功能实现 . 36 线束模型校核的需求分析 . 36 线束模型更新的需求分析 . 36 维模型的坐标系统研究 . 36 束模型单独打开技术研究与功能实现 . 38 束模型可单独打开的意义 . 38 束模型单独打开的实现 . 38 支图创建技术研究与功能实现 . 38 线图创建技术研究与功能实现 . 39 第六章 卫星三维布线系统实际应用 . 40 同济大学 硕士学位论文 目录 缆接线图 . 40 线图创建 . 40 线数据转化 . 42 缆敷设 . 42 型设置 . 43 络路径布置 . 43 缆束创建 . 44 束信息 . 44 缆分支图 . 45 支数学模型 . 45 支图 . 46 第七章 结论与 展望 . 48 论 . 48 一步工作的方向 . 48 第一章 引言 1 第 一 章 引言 术的发展 计算机辅助设计，利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析，达到理想的目的，并取得创新成果的一种技术。自 1950 年计算机辅助设计技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建 筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术（ 产品数据管理技术（ 计算机集成制造系统（ 于一体。 产品设计是决定产品命运的研究，也是最重要的环节，产品的设计工作决定着产品 75%的成本。目前， 统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的统发展成为结合人工智能技术的智能 统（ 21 世纪， 术将具备新的特征和发展方向，以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。 以智能 代表的现代 设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来，尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程。借助计算机的支持，设计效率有了大大地提高。 维和三维 术比较 随着 础理论和应用技术的不断发展，对 统的功能要求也越来越高。设计人员不再仅仅满足于借助 统来达到“甩图版”的目的，而是希望 统能从本质上减轻大量简单繁 琐的工作量，使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动。由于三维 统具有可视化程度高、形象直观、设计效率高，以及能为企业数字化的各类应用环节提供完整的设计、工艺和制造信息等优势，目前正在逐步取代传统的纯二维 统。 以二维形式表达的工程图是工程技术人员反映其设计思想的语言，工程图中还包含着一些行业约定和简化；同时，由于它通过选择最合理的投影面、剖切位置和剖切方式来表达零件的几何和加工信息，因而具有简单、完整和准确等特点。同济大学 硕士学位论文 卫星三维自动布线技术研究 2 这种以投影原理为基础的工程图能够表达的零件的复杂性几乎是无限的，人类近二 百年来的实践充分证明了工程图表征零件的合理性。此外，也由于经济实力、技术水平和工作习惯等方面的原因，二维图纸不会在短期内全部消亡。 对二维 统和三维 统进行分析比较，得出如下观点： (1)三维统的核心是产品的三维模型。它所表达的几何体信息越来越完整和准确，能解决“设计”的范围越来越广。产品的三维模型可以直接通过投影生成二维工程图；三维 统的模型包含了更多的实际结构特征，通过赋予零部件一定的物理属性，就可以进行产品结构分析和各种物性计算，并为后续设计制造模块(如数控加工等 )应用，使用户 在采用三维 型工具进行产品结构设计时，就能反映实际产品的构造或加工制造过程，成为实现 成的基础。 (2)三维 统具有更高级的造型工具，能够构造各种复杂的产品形状，支持产品的装配设计，实现“自顶向底”和“自底向顶”等设计方法；三维 统采用的三维特征和参数化功能还可以更加准确地表达设计者的设计意图，使设计过程更加符合设计者的设计习惯和思维方式。 (3)三维造型系统能方便地与 统集成，支持结构分析的前后处理和设计仿真等复杂设计过程，方便地与工艺和辅助制造系统 集成，能提供数控加工所需的信息，如 码，实现 集成。 (4)三维 统价格相对较贵；需要巨大的信息存储空间，对硬件的要求较高；对用户的知识和操作技巧要求较高，掌握起来比较困难。可见，三维 统有其自身巨大的优越性，随着计算机软硬件系统的发展，性能价格比的不断提高，这种优越性会越来越明显 1。 术与制造业 术在制造业的应用，使制造业发生了全面、根本性的变革，使传统的制造业产生了质的飞跃，在全球范围内受到普遍关注和重视。同时，在全球数 字化的时代背景下，我国制造业逐步运用 术进行产品的数字化形式的开发，先从二维的方式进行“甩图板”工程，目前更是以三维的方式进入数字化虚拟样机开发阶段，可以说数字化的设计推动着产品开发的升级。第二章 课题背景与理论基础 3 第 二 章 课题背景与理论基础 题背景 天器系统 集成 和总体电路设计简介 系统的集成是把各个分系统综合在一起，形成具有预定功能要求的整体。系统的集成是以分解为前提，没有分解就没有集成。系统分解一般只分解到分系统级，但是系统集成则要从设备级开始。图 2示分解 集成的程序图。 设 备子 系 统分 系 统系 统系统分解下级分解系统集成下级集成图 2析 要使航天器集成一个具有预定功能要求的整体，总体设计者需要完成下列几项系统集成设计任务：总装设计、总体电路设计、综合测试设计和环境试验设计。 总装设计的任务是，从机械方面按照总体布局的要求，把各个分系统的仪器设备安装到结构上，把推进分系统的管路连通完好，使各个分系统可靠地连接成一个整体，并使航天器整体满足质量特性、各种力学环境、安装精度和检漏等要求。 总体电路设计的任务是从电气方面按照总体布局的要求，把各个分系统的仪器设备连通起来，使各个分 系统的仪器设备之间的各种信息和电能等可靠地传输，并使航天器整体满足电磁兼容性和安全性的要求。 航天器总体电路包括供配电、接地、火工品管理和电缆连接几部分。卫星三维自动布线实现总体电路设计中的电缆布局设计。航天器上内部干扰是通过接口电缆引入的，因此电缆的布局设计对卫星 分重要。电磁兼容性（ 济大学 硕士学位论文 卫星三维自动布线技术研究 4 是指一个电系统或设备在规定的电磁环境中，既不影响环境中其它系统或设备的正常工作又能耐受环境中外来电磁的干扰，而能按照原定的设计要求正常工作的能力。电缆布局的设计应使串扰和干扰耦合尽量小，尽可能减小信号和干扰及电磁环境对电缆的影响。电缆布设的有效性与电缆长度、屏蔽效率，直线方向及线束间的间距有关。 维布线软件调研 系统整体的数字化开发离不开电气系统的数字化。国内外学者与工程师从20 世纪 80 年代开始，开始利用 术和虚拟现实技术对线缆束数字化设计和规划进行研究。在 提出了将虚拟环境与线缆布线相结合的思想以后，在前人工作的基础上提出了线缆弹簧模型，并对不同刚度的线缆在承受重力的状态下进行仿真模拟，取得了较好的效果。 也从动力学的角度，开发了一套在虚拟环 境下的实时线缆装配布线系统，该系统通过头盔显示器以及三维鼠标等设备与系统交互，并对虚拟环境下进行线缆布线的效率进行了检验，实现了线缆静态干涉检测。但只能验证线缆布局设计的可行性，并没有对虚拟环境下的线缆布线规划技术进行更深一步的研究。 目前商业化的 3D 设计软件主要还是以 软件为主导，而且这些软件都基本提供了电气设计模块，电气布线设计软件的选择主要根据之前采用三维的机械设计软件，这样方便三维模型的导入和进行线束的三维布置，有些软件也支持其他原理图构建的逻辑图，只是需要 转换格式，而且这方面运用也不是很成熟，一般还是沿着机械设计选用的软件，再使用其中的原理图模块与布线模块 2。 软件及其三维布线 功能调研 件是美国参数技术公司（ 下的 体化的三维软件。 件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位， 为当今世界机械域的新标准而得到业界的认可和推广 ， 是现今主流的件之一 ，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。 第一个提出了参数化设计的概念，并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。 的基于特征方式，能够将设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且也可以应用到单机上。 第二章 课题背景与理论基 础 5 采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。其主要特性包括： 1) 参数化设计 相对于产品而言，我们 可以把它看成几何模型，而无论多么复杂的几何模型，都可以分解成有限数量的构成特征，而每一种构成特征，都可以用有限的参数完全约束，这就是参数化的基本概念。 2) 基于特征建模 是基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，用户可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。 3) 单一数据库（全相关） 是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统的 统建立在多个数据库上。所谓单 一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变， 控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。 仅拥有设计原理图的 块，还有构建线缆模型的 维布线模块，利用 三维布线技术，可在 配组件中定义三维的电缆线束，并且三维布线可与电气及机械元件的设计与装配同步进行。 块可以生成完整的数字化模型，支持手工布线和自动布线。自动布线需要运用 原理接线图，设计清晰的线束和接插件的逻辑关系，这样虽然前期设计工作比较费时，但是完整精确的逻辑关系图可以极大纠正线束连接出现的错误，而且在 义好的接插件 模型名属性与境中的模型名对应之后，系统将自动布线自动匹配它们的逻辑关系，同时通过自动布线创建的 规定线缆的共同路径。 能类似于线束的公共路径，系统在自动布线时会自动沿着这个路径，以最短的距离将相应的元器件连接。如果自动的路径不能满足要求，也可以人工指定。 计过程中先定义 径，然后再进行线束布线，可以快速而准确地进行线束的三维几何布线，使得后期布线更加方便。手动布线与自动布线各有优缺点，应根据线束数字化设计的具体情况选 择布线方式。 同济大学 硕士学位论文 卫星三维自动布线技术研究 6 星三维布线设计软件应用现状调研 传统的电气设计往往采用 行原理图绘制， 为业内优秀的 计软件，虽然应用广泛，但其为通用的 件，并没有提供电气设计的专用模块，用其绘制的符号和元件等并不具有电气属性，对于进行电总体的设计工作来说并不专业。且用 制的原理图与三维模型本身并无关联性，而在具体的设计过程中，会经常进行设计变更，相关绘图的修改工作量大，且效率低下，容易产生低级的设计错漏。用 制的原理图无法输出电路逻辑信息，不 能直接用于三维布线。 软件自带的电气设计模块和其标准模块密切衔接，故沿用机械设计所选用的软件，使用 的电气模块进行卫星电缆设计。但若仅使用 软件本身的功能，无法满足其设计需求，原因在于： 1）由于 软件内部机制，其三维布线模块设计的线缆模型无法单独打开，造成电缆后续再利用的困难，包括单根电缆工程图等线缆工程化目标无法顺利实现； 2） 软件的实体布线包括连接器端口定义、线缆定义、线束定义、连接电缆等操作，这些操作大部分为简单重复性操作，操作工作量非常大，效率低下，这也是三 维布线无法开展的主要原因； 3）现有的 软件电缆模块处理参考变化操作复杂，修复过程中要求设计师非常熟悉软件并了解原有电缆的布线过程，设计师处理需要修复的电缆大多采用删除后重新布置的方式，非常不利于设计； 4）电缆出图主要问题包括：大量依靠手工操作，工作量巨大；设计效率低，容易发生低级的设计错漏；设计调整后变更响应缓慢，很多需要重新处理。 课题的提出 传统的以 行电气设计的方式已经不能满足卫星对电气设计日益增长的需求，且 三维设计的种种优势和三维可以直接向二维 进行转 化并全相关等原因，使得三维设计取代二维设计成为必然的趋势；再者，在当前卫星三维布线设计过程中尚存的 诸多问题，已经影响了设计工作的开展。因此，为了实现高效的卫星三维布线设计，有必要在 现有的三维 件 （ ） 基础上进行卫星三维自动布线技术研究，并在 软件工具的 既有功能基础上进行二次开发，开发专用的“卫星电缆网快速设计系统”。 为了实现高效的三维布线和设计变更的快速响应，使 卫星总体电路 设计师将更多的精力投入到电气设计 本身，实现数字模装替代实物模装，并最终实现卫星全三维设计。作者 在总结以往大量设计经验的基础 上，打破使用 既有功能第二章 课题背景与理论基 础 7 进行自动布线设计的流程和限制，规划出适合卫星三维自动布线设计的工作流程，并在 块的既有功能的基础上，借助其提供的二次开发接口发出适合卫星三维布线设计的“卫星三维电缆网快速设计系统”。既摆脱了 电气设计对设计师操作熟练程度的要求和设计过程的约束，又对 的既有功能进行有效提炼与整合，并实现了与 径完全不同的全新高效的网络路径布置与路径解算，解决了 电缆模型只能附着于其所在的 装配单元而不能单独打开的问题。整个三维布线过程始于接线数据表输入，止于接线图的生成、电缆束模型的生成与电缆分支图的生成，打通卫星电气设计的整个流程，实现了高效的卫星三维自动布线设计。 题的研究内容及方法 本课题的主要内容包括： 1) 系统总体分析与设计 结合以往的设计经验，分析以往设计中存在的不足和缺陷，设计出高效合理的卫星三维自动布线流程，并针对卫星大模型简化设计的原则与要求，提出了相关电缆束轻量化设计规范。 2) 电缆接线图 根据 单中电子设备的端口信息及电子设备间的电连接信息，快速 创建与调整电缆接线图，并将接线数据源转化为三维布线可用的布线数据源。 3) 电缆敷设 以布线数据源为电气设计输入，三维电缆设计实现电子设备、独立电连接器和电缆支架的快速布置与调整，网络路径布置，最短路径自动计算，电缆束模型快束创建，电缆路径交互调整，插头模型自动装配以及电缆束中各类信息查询和报表等。 4) 电缆分支图 在已创建的电缆束模型的基础上，实现电缆分支二维图的快速创建，各分支的自动展开与快速调整，分支长度及插头等信息的快速标注与更新等。 5) 以 008 为开发工具， C+为开发语言，利用 次开发接口，在 块的基础上对相关功能进行开发，实现符合卫星三维自动布线设计实际的“卫星三维电缆网快速设计系统”， 实现电缆接线图的快速创建、调整和校核。 并能进行自动最短路径、线束自动创建以及快速响应电连接信息的变更等。在生成的三维电缆模型的基础上，实现电缆分支图及电连接信息的快速创建、标注和调整。 同济大学 硕士学位论文 卫星三维自动布线技术研究 8 论基础 统的定义、分类和基本属性 统的定义 根据现代系统学者的研究，系统可定 义为相互联系、相互依赖，相互制约，相互作用的若干要素组成，在一定的环境约束下，具有特定整体性质或功能的集合体。由系统定义，可以概括出几个含义 4： 系统是由两个以上要素组成的整体； 要素之间是相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用的； 系统是有层次的，如系统是一个层次，系统下各要素是下一个层次（可称为分系统），系统外各种环境是上一个层次（可称为大系统）； 与系统有关联的外面部分称为“环境”，系统是在环境约束下发挥其功能的； 系统具有整体性质或功能，这是在一定环境约束下产生的。 统的分类 1) 按系统形成的原因划分 按系统形成的原因可分为自然系统和人工系统。 人工系统是由人类按一定目的组建和研制而成的系统。 2) 按系统要素形态划分 按系统要素形态可分为实体系统和概念系统。 实体系统是以实体而存在的系统。绝大多数系统都是实体系统。概念系统是抽象的非实体系统，如概念、原理、方法、制度、程序等概念系统。 无论是概念系统还是实体系统，都是具有特定整体性质或功能的。 3) 按系统与环境的关系划分 按系统与环境的关系可分为开放系统和封闭系统。 开放系统与外界环境有物质、能量、信息等的交换。封闭系统与外 界环境没有关系。封闭系统是相对而言的，没有绝对的封闭系统。所以，绝大多数系统都是开放系统。 4) 按系统构成划分 按系统构成可分为简单系统和复杂系统。 第二章 课题背景与理论基 础 9 组成分系统较少，而分系统构成又较为简单的系统为简单系统；相反，组成较为复杂的系统为复杂系统。 简单系统和复杂系统也是相对而言的。复杂系统不等于是庞大系统。 5) 按系统与时间的依赖关系划分 按系统与时间的依赖关系可分为动态和静态系统。 根据系统特性的一些因素是随时间变化来划分，可以分为动态系统或静态系统。静态系统和动态系统也是相对而言的。实际上，绝对的静态系 统也是没有的。 6) 按系统的规模划分 按系统的规模可分为大、中、小型系统。大、中、小型系统也是相对而言的。 统的基本特性 系统的基本特性有集合性、层次性、相关性、目的性、动态性和适应性。这一基本特征可统称为系统性。 1) 集合性 系统是由相互区别的各要素的集合，而且各要素都服从实现整体最优目标的需要。这里各要素的集合有三层含义，第一层含义是各要素有机地集合在一起，而不是机械地、杂乱地相加；第二层含义是各要素之间相互联系、相互依赖、相互制约、相互作用；第三层含义是系统的各要素都服从实现整体 最优目标的需要。 2) 层次性 一个整体系统是由下一层次的若干分系统（或要素）组成，该一层次的分系统又由下一层次的若干子系统（元素）组成。系统、分系统、子系统之间有纵、横之间的上下关系、平行关系和交叉关系。 3) 相关性 系统各元素之间是相互关联、相互作用的。即系统的各元素不仅都为完成某种任务而起作用，而且任一元素变化也都会影响其它元素完成任务。 4) 目的性 对人工形成的整个系统而言，都是以完成某种功能作用为目的，即有确定的目标。 5) 动态性 系统不仅作为状态而存在，而且具有时间性程序，即系统元素间的联 系是随时间变化的。如果是绝对静态系统就没有这种特征。 6) 适应性 适应性是指系统具有适应外界环境变化的能力。所谓环境，是指系统的外部同济大学 硕士学位论文 卫星三维自动布线技术研究 10 条件，也就是外部对系统有影响、有作用的诸因素的集合。在一个大系统中，对于某一个特定的系统来说，其它系统也是它的环境。 +面向对象程序设计 序设计是基于事件（消息）驱动的，最常见的是单击鼠标时产生的鼠标单击事件。 用程序运行时都会打开一个窗口，并随时检测有无消息产生，软件开发人员的工作就是对产生的各种消息进行处理。由于消息的产生是不 可预测的，因此 序设计是一种顺序的消息驱动的程序设计方法。由于 C+采用的是面向对象的程序设计方法，而 行了合理的分类封装，使得开发人员可以从 库派生自己的类，使 8。因此有必要使用 来开发基于 应用程序。 类是 C+最重要的特征。 C+语言的早期版本被命名为“带类的 C（ C ，以强调类机制的中心作用。随着语言的演变，创建类的配套支持也不不断增加。语言设计的主要目标已变成提 供这样一些特征：允许程序员定义自己的类型，它们用起来与内置类型一样容易和直观。 C+具有以下重要特性： 1) 类与对象及类的封装性 面向对象程序设计是对类（ 设计，而不是对对象（ 设计。对象是类的一个实例（ 类把数据和函数封装在一起，数据表示类的属性，函数表示类的行为。类提供的关键字 于声明类中哪些数据和函数是私有的、受保护的或是公有的，这样类就能够仅公开让外界知道的内容，而隐藏其它不想让外界知道的内容，这就是类的封装性。 封装是一项将低层次的元素组合起来形成新的、高层次实体的技术。函数是封装的一种形式：函数所执行的细节行为被封装在函数本身这个更大的实体中。被封装的元素隐藏了它们的实现细节 可以调用一个函数但不能访问它所执行的语句。同样地，类也是一个封装的实体：它代表若干成员的聚集，大多数（良好设计的类）类型隐藏了实现该类型的成员 9。 2) 类的继承性 类的继承性是指从一个已有的类（基类）派生一个新类（派生类），派生类可以继承基类的部分或全部数据成员和成员函数，再增加新的数据成员和成员函数。类的派生性提高了程序代码的重用性， 软基础类库）提供了一整套用于 用程序开发的类，这无疑大大减轻了程序开发的工作量。 通过继承能够定义这样的类，它们对类型之间的关系建模，共享公共的东西，第二章 课题背景与理论基 础 11 仅仅特化本质上不同的东西。派生类（ 够继承基类（ 义的成员，派生类可以无须改变而使用那些与派生类具体特性不相关的操