C--第一章绪论PPT课件

第一章绪论,程序设计方法的发展历程面向对象的软件开发方法计算机程序设计语言的发展信息的表示和存储程序的开发过程,程序设计方法的发展历程,面向过程的程序设计方法目的：用于科学计算方法：设计求解问题的过程缺点：对于庞大、复杂的程序难以开发和维护,程序设计方法的发展历程,面向过程的结构化程序设计方法设计思路自顶向下，逐步求精。采用模块分解和功能抽象，自顶向下，分而治之程序结构按功能划分成若干个基本模块，形成一个树状结构各模块间关系尽可能简单，功能上相对独立模块化实现的具体方式是使用子函数,程序设计方法的发展历程,面向过程的结构化程序设计方法优点：有效的将一个较复杂的程序系统任务分解成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和维护,程序设计方法的发展历程面向过程的结构化程序设计方法,缺点：可重用性差、数据安全性差、难以开发大型软件和图形界面的应用软件。把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进行相应的修改每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销图形用户界面的应用程序，很难用过程来描述和实现，开发和维护也都很困难,面向对象的方法将数据以及对数据的操作方法封装在一起，作为一个相互依存、不可分割的整体对象。对同类型对象抽象出其共性，形成类类通过一个简单的外部接口，与外界发生关系对象与对象之间通过消息进行通讯,程序设计方法的发展历程面向对象的程序设计方法,例1：求一长方形的周长和面积?以面向过程的程序设计方式思考：1、确定长方形周长和面积的算法。2、编写两个方法（函数）分别计算长方形的周长和面积。3、求周长的方法（函数）和求面积的方法（函数）需要两个参数，分别是长方形的长和宽。,以面向过程的程序设计方式思考：1、确定长方形周长和面积的算法。2、编写两个方法（函数）分别计算长方形的周长和面积。3、求周长的方法（函数）和求面积的方法（函数）需要两个参数，分别是长方形的长和宽。,以面向过程的程序设计方式思考：1、确定长方形周长和面积的算法。2、编写两个方法（函数）分别计算长方形的周长和面积。3、求周长的方法（函数）和求面积的方法（函数）需要两个参数，分别是长方形的长和宽。,以面向过程的程序设计方式思考：1、确定长方形周长和面积的算法。2、编写两个方法（函数）分别计算长方形的周长和面积。3、求周长的方法（函数）和求面积的方法（函数）需要两个参数，分别是长方形的长和宽。,面向过程的程序设计代码：classRectanglestaticintperimeter(intlength,intwidth)return2*(length+width);staticintarea(intlength,intwidth)returnlength*width;publicstaticvoidmain(Stringargs)System.out.println(perimeter=+Rectangle.perimeter(5,4);Systerm.out.println(area=+Rectangle.area(5,4);,以面向对象的程序设计方式思考：1、一个长方形可以看成一个长方形对象。2、一个长方形对象有两个状态（长和宽）和两个行为（求周长和求面积）。3、将所有长方形的共性抽取出来，设计一个长方形类。4、通过长方形对象的行为，就可以求出某个具体的长方形对象的周长和面积。,面向对象程序设计的代码：classRectangleintl,w;intperimeter()teturn2*(l+w);intarea()returnl*w;publicstaticvoidmain(Stringargs)Rectanglerect1=newRectangle();Rectanglerect2=newRectangle();rect1.l=10;rect1.w=5;System.out.println(perimeterofrect1=+rect1.perimeter();System.out.println(areaofrect1=+rect1.area();rect2.l=6;rect2.w=4;System.out.println(perimeterofrect2=+rect2.perimeter();System.out.println(areaofrect2=+rect2.area();,总结：面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了。面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。,例如、五子棋，,面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤：1、开始游戏，2、黑子先走，3、绘制画面，4、判断输赢，5、轮到白子，6、绘制画面，7、判断输赢，8、返回步骤2，9、输出最后结果。把上面每个步骤用分别的函数来实现，问题就解决了。,面向对象的设计整个五子棋可以分为下面对象：1、黑白双方，这两方的行为是一模一样的，2、棋盘系统，负责绘制画面，3、规则系统，负责判定诸如犯规、输赢等。第一类对象（玩家对象）负责接受用户输入，并告知第二类对象（棋盘对象）棋子布局的变化，棋盘对象接收到了棋子的变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化，同时利用第三类对象（规则系统）来对棋局进行判定。,可以明显地看出，面向对象是以功能来划分问题，而不是步骤。同样是绘制棋局，这样的行为在面向过程的设计中分散在了总多步骤中，很可能出现不同的绘制版本，因为通常设计人员会考虑到实际情况进行各种各样的简化。而面向对象的设计中，绘图只可能在棋盘对象中出现，从而保证了绘图的统一。功能上的统一保证了面向对象设计的可扩展性。比如我要加入悔棋的功能，如果要改动面向过程的设计，那么从输入到判断到显示这一连串的步骤都要改动，甚至步骤之间的循序都要进行大规模调整。如果是面向对象的话，只用改动棋盘对象就行了，棋盘系统保存了黑白双方的棋谱，简单回溯就可以了，而显示和规则判断则不用顾及，同时整个对对象功能的调用顺序都没有变化，改动只是局部的。,一般意义上的对象是现实世界中一个实际存在的事物。可以是有形的（比如一辆汽车），也可以是无形的（比如一项计划）。是构成世界的一个独立单位，具有：静态特征：可以用某种数据来描述动态特征：对象所表现的行为或具有的功能,面向对象基本概念对象,面向对象方法中的对象是系统中用来描述客观事情的一个实体。它是用来构成系统的一个基本单位。对象由一组属性和一组行为构成。属性：用来描述对象静态特征的数据项行为：用来描述对象动态特征的操作序列。,面向对象基本概念对象,分类人类通常的思维方法分类所依据的原则抽象忽略事物的非本质特征，只注意那些与当前目标有关的本质特征，从而找出事物的共性，把具有共同性质的事物划分为一类，得出一个抽象的概念。例如，石头、树木、汽车、房屋等都是人们在长期的生产和生活实践中抽象出来的概念。,面向对象基本概念对象,面向对象方法中的“类”具有相同属性和服务的一组对象的集合。为属于该类的全部对象提供了抽象的描述，包括属性和行为两个主要部分。类和对象的关系：犹如模具与铸件之间的关系，一个属于某类的对象称为该类的一个实例。,面向对象基本概念类,面向对象方法中的“封装”把对象的属性和服务结合成一个独立的系统单元尽可能隐蔽对象的内部细节。对外形成一个边界（或者说一道屏障），只保留有限的对外接口，使之与外部发生联系。,面向对象基本概念封装,面向对象方法中的“继承”继承对于软件复用有着重要意义，是面向对象技术能够提高软件开发效率的重要原因之一。定义：特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与服务，称为特殊类对一般类的继承。例如：将轮船作为一个一般类，客轮便是一个特殊类。,面向对象基本概念继承,面向对象方法中的“多态性”多态是指在一般类中定义的属性或行为，被特殊类继承之后，可以具有不同的数据类型或者表现出不同的行为这使得同一个属性或行为在一般类及其各个特殊类中具有不同的语义。例如：数的加法实数的加法复数的加法,面向对象基本概念多态性,面向对象的软件工程是面向对象方法在工程领域中的全面应用。它包括：面向对象分析（OOA）面向对象的设计（OOD）面向对象的编程（OOP）面向对象的测试（OOT）面向对象的软件维护（OOSM）,面向对象软件工程,系统分析扼要精确的抽象出系统必须做什么，但是不关心如何去实现面向对象的系统分析直接用问题领域中客观存在的事物建立模型中的对象，对单个事物以及事物之间的关系，都保留他们的原貌，不做转换，也不打破原有界限而重新组合，因此能够较好的映射客观事物。,面向对象的软件开发系统分析,OOP工作就是用一种面向对象的编程语言把OOD模型中的每个成分书写出来，是面向对象软件开发最终落实的重要阶段。,面向对象的软件开发编程,测试的任务是发现软件中的错误在面向对象的软件测试中继续运用面向对象的概念与原则来组织测试，以对象的类作为基本测试单位，可以更准确的发现程序错误并提高测试效率,面向对象的软件开发测试,将软件交付使用后，工作并没有完结，还要根据软件的运行情况和用户的需求，不断改进系统。使用面向对象的方法开发的软件，其程序与问题域是一致的，？因此，在维护阶段运用面向对象的方法可以大大提高软件维护的效率。,面向对象的软件开发维护,计算机程序设计语言的发展计算机程序,计算机的工作是用程序来控制的程序是指令的集合指令是计算机可以识别的命令,机器语言：由计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成计算机发展初期，软件工程师只能用机器语言来编写程序。这一阶段，在人类的自然语言和计算机编程语言之间存在着巨大的鸿沟汇编语言将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符，如ADD、SUB等此时编程语言与人类自然语言间的鸿沟有所缩小，但仍与人类思维相差甚远。因为它的抽象层次太低，程序员需要考虑大量的机器细节。,计算机程序设计语言的发展机器语言与汇编语言,计算机程序设计语言的发展高级语言,高级语言屏蔽了机器的细节，提高了语言的抽象层次，程序中可以采用具有一定涵义的数据命名和容易理解的执行语