十四、面向對象方法與面向對象數據庫

　　1.面向對象技術的形成與發展

　　80年代以來，面向對象語言如雨后春筍搬出現，形成了面向對象語言的兩大類:一類是純面向對象的語言，如Smalltalk和Eiffel等;另一類是混合型面向對象語言，即在過程語言中增加面向對象的機制，如c++、objective-c等等。現在，作為80年代最流行的c語言的擴充的面向對象c++，是目前應用最廣泛的語言。c++編譯產生的代碼性能幾乎與傳統的c編譯產生的代碼性能相同。面向對象的Pascal和BASIc也已在DoS、windows上oS/2中實現。現在，面向對象技術已成為一種廣泛使用的成熟的技術和方法，有一系列成熟的商品軟件工具支持ooN。ooN中涉及到下列一些基本概念:信息(Information)是指對事物的一種表示或描述。對象(object)是一個由信息及其關于信息處理的描述組成的包。消息(message)是對某種信息的處理的描述。類(class)是對一個或幾個相似對象的描述。實例(Instance)是被某一個特定的類所描述的一個對象。因此，每一個對象都是某個類的一個實例，而類是一些實例的全部相似特征的描述。方法(method)是描述對象對消息的響應。對象是一個普遍適用的基本的邏輯概念，是一個有組織形式的、含有信息的實體或結構。它既可以表示一個抽象的概念，也可以表示一個具體的程序模塊;既可以表示軟件，也可以表示硬件。于是，oom提供了同時在現實世界和機器世界進行系統分析、設計和實現的統一的方法。

　　2.程序設計方法學

　　隨著軟件系統規模的擴大和復雜性的增加，軟件的開銷也驚人地增加了，而軟件的可靠性和可維護性卻明顯地下降了。為此，人們驚呼軟件危機。產生軟件危機的根本原因在于傳統的馮•諾依曼機(Von Neumann machine)的結構和人們求解問題的方法的不一致性。這種不一致性主要表現在以下幾個方面:

　　(1)語言的鴻溝;

　　(2)程序設計的鴻溝;

　　(3)Von Neumann機的鴻溝。語言的鴻溝是形成軟件危機的主要原因之一。從目前看，面向對象的語言在緩解軟件危機方面起到了很大的作用，取得了前所未有的積極效果。

　　3.面向對象的程序設計方法

　　經驗告訴我們:在軟件系統中，“過程”或“操作”是不穩定的、多變的，而“數據結構”或“對象”卻是相對穩定多了。因此，傳統的以過程為中心而設計的軟件的可重用性差;而以數據結構或對象為中心而設計的軟件的可重用性較好。面向對象的程序設計方法以數據結構或對象為中心，力求問題在現實世界和機器世界中的一致性。在使用oom進行程序設計時，首先進行的是面向對象的分析(object oriented Analysis)。其任務是了解問題所涉及的對象、對象間的關系，然后在現實世界中構造該問題的對象模型，以反映所要解決的“實質問題”。然后，進行面向對象的設計(object oriented Design)，即設計軟件的對象模型。根據軟件開發環境的功能，把問題的對象模型從現實世界過渡到機器世界。在軟件系統內設計出各個對象、對象間的關系(如繼承關系)，對象間的通信方式(如消息模式)等等。總之，在該階段應明確各個對象應做些什么及其關系。面向對象的實現(object oriented Implementation)是指軟件功能的具體實現，即怎么做的實現其中包括對象內部功能的實現、確定系統的用戶接口。在實際開發一個系統時，上述三個階段必須有機地結合在一起。現在提倡面向對象的軟件開發方法，并進一步規范化，還開發了一系列oom的軟件工具和軟件環境，以支持軟件自動生成。

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