計算機語(yǔ)言面向對象開(kāi)發(fā)的發(fā)展探討論文
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機也普遍應用在人們的日常生活當中。而計算機的正常運轉需要計算語(yǔ)言的支撐，因此計算機技術(shù)語(yǔ)言也隨著(zhù)計算機技術(shù)的快速發(fā)展而發(fā)展，從最初的機器語(yǔ)言到現在的面向對象語(yǔ)言，計算機語(yǔ)言在不斷的摸索中也日趨完善。最重要的一點(diǎn)是面向對象技術(shù)已經(jīng)成為當今主流趨勢，無(wú)論是軟件開(kāi)發(fā)，還是軟件系統、交互式APP都有面向對象語(yǔ)言的身影，所以面向對象技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng )新對計算機技術(shù)的發(fā)展和革新有一定的影響。
1計算機語(yǔ)言發(fā)展的歷程
計算機語(yǔ)言發(fā)展的重要3個(gè)階段是機器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級語(yǔ)言。機器語(yǔ)言是在1946年世界上第一臺計算機ENIAC誕生后，由專(zhuān)家發(fā)明的一種原始穿孔卡片的表現語(yǔ)言，這種語(yǔ)言也就只有專(zhuān)家才能理解。雖然隨著(zhù)后來(lái)機器語(yǔ)言的簡(jiǎn)化，勉強能讓人們所理解，但是最終進(jìn)入計算機的還是這種機器語(yǔ)言。直到計算機語(yǔ)言發(fā)展到第二代：匯編語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言是用助記符代替了操作碼，地址符代替地址碼，雖然較機器語(yǔ)言有了很大的進(jìn)步，但是匯編語(yǔ)言仍是復雜、容易出錯不利于人們操作和理解。一直到第三代，計算機語(yǔ)言才進(jìn)入了面向人類(lèi)的時(shí)代，其中包括Basic語(yǔ)言、PASCAC等，但是計算機并不能識別高級語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序，源程序在進(jìn)入計算機后，是通過(guò)翻譯程序翻譯成機器語(yǔ)言的目標程序，進(jìn)而計算機才會(huì )執行。翻譯方式分為兩種，一種是編譯方式，另一種是解釋方式，編譯方式事先安排一個(gè)機器語(yǔ)言編譯程序，放入計算機內容系統，待源程序輸入之后，計算機便會(huì )執行這個(gè)目標程序。解釋方式是在源程序進(jìn)入計算后，解釋程序邊掃描邊解釋?zhuān)痪渚鋪?lái)執行。其中BASIC語(yǔ)言則以執行解釋方式為主，PASCAL以編譯方式為主。
面向對象語(yǔ)言是成形于20世紀70年代，并且面向對象語(yǔ)言的發(fā)分為兩個(gè)方向：一種是純面向對象語(yǔ)言，如Smalltalk，另一種是混合型面向對象語(yǔ)言，如C++、Objective-C等。面向對象技術(shù)比較方便于軟件擴充和復用，具有封裝性、繼承性、多態(tài)性3個(gè)特點(diǎn)。封裝性是指將功能封裝成一個(gè)個(gè)獨立的單元，減小耦合，這種特點(diǎn)方便對程序的修改，間接減少維護成本。繼承性是指在基本層次關(guān)系的不同類(lèi)中共享數據和操作，繼承是面向對象技術(shù)的特色。多態(tài)性是指對象具有惟一的靜態(tài)類(lèi)型和多個(gè)可能的動(dòng)態(tài)類(lèi)型。這3個(gè)特點(diǎn)決定了面向對象具有維護簡(jiǎn)單、可擴充、能夠代碼重用的優(yōu)點(diǎn)。由此可見(jiàn)，面向對象技術(shù)在計算機語(yǔ)言的發(fā)展中越來(lái)越成熟。
2計算機語(yǔ)言面向對象的開(kāi)發(fā)
面向對象技術(shù)是一種以對象為基礎，以數據為中心，將數據和數據操作作為整體進(jìn)行事件或消息驅動(dòng)對象執行處理的程序設計。它是將整體抽象為類(lèi)，采用抽象和信息隱蔽的技術(shù)。面向對象程序有別于面向過(guò)程程序，面向對象程序由類(lèi)的定義和類(lèi)的組成。而面向過(guò)程是將密切相關(guān)、相互依賴(lài)的數據和對數據的操作相互分離。所以面向對象程序設計更利于程序語(yǔ)言的編寫(xiě)以及實(shí)現。
2.1面向對象開(kāi)發(fā)的核心思想和概念
其核心思想包括很多個(gè)方面。如對象、類(lèi);對象指的是軟件系統模擬真實(shí)生活中的系統中的一種事物的抽象，在生活中常見(jiàn)的有銀行辦公系統、商場(chǎng)系統等。每個(gè)對象都是唯一的，而且每個(gè)對象具有自己的屬性、行為以及狀態(tài)。類(lèi)就是包括很多個(gè)對象，是具有相同屬性和行為的對象的集合，每個(gè)對象都是類(lèi)的具體實(shí)例，類(lèi)中的對象雖然具有相同的屬性，但是卻具有不同的狀態(tài)。打個(gè)比方說(shuō)，如果定義貓為一個(gè)類(lèi)，那么白貓就是其中的一個(gè)對象，那么被定義使用貓的對象的屬性為白色，就是對象的狀態(tài)。
接口、消息以及封裝也是面向對象的核心思想。所謂接口就是系統對外提供的服務(wù)是一個(gè)抽象的概念，系統接口定義的是系統所能夠提供的服務(wù)，但其中并不包括服務(wù)實(shí)現的細節。從使用者的角度來(lái)說(shuō)，對象中所有公開(kāi)方法的聲明構成了對象接口，而消息就是參數。封裝是面向對象極為重要的一個(gè)特點(diǎn)，它是指隱藏對象的屬性和實(shí)現的細節，僅僅對外公開(kāi)接口，這樣做有利于使用者快捷方便地使用系統，還能有效防止使用者出現錯誤修改的現象，更重要的是封裝能夠提高系統的可用性，在不同的環(huán)境中，系統都是獨立的整體。
多態(tài)、動(dòng)態(tài)綁定也是面向對象的核心思想。多態(tài)是指系統A訪(fǎng)問(wèn)系統B提供的服務(wù)的時(shí)候，系統B可以通過(guò)多種方式來(lái)提供服務(wù)，而這一切對于系統A是透明的。動(dòng)態(tài)綁定是指，一個(gè)接口=new實(shí)現類(lèi)，這個(gè)實(shí)現類(lèi)在運行的時(shí)候并不知道，可能是實(shí)現類(lèi)A，也可能是實(shí)現類(lèi)B，Java虛擬機的這種運行機制被稱(chēng)為動(dòng)態(tài)綁定。比如有一個(gè)父類(lèi)super Cksi，它有2個(gè)子類(lèi)sub Classl，subClass2。Super class有一個(gè)方法func()，兩個(gè)子類(lèi)都重寫(xiě)了這個(gè)方法。那么可以定義一個(gè)super class的引用obj，讓它指向一個(gè)子類(lèi)的對象，比如super class obj =new subClass1();那么調用obj.func()方法時(shí)候，會(huì )進(jìn)行動(dòng)態(tài)綁定，也就是obj它的實(shí)際類(lèi)型的func()方法，即subClass1的func()方法。同樣你寫(xiě)super Class obj=new subClass2();obj.func()其實(shí)調用的是subClass2的func()方法。這種由于子類(lèi)重寫(xiě)父類(lèi)方法，然后用父類(lèi)引用指向子類(lèi)對象，調用方法時(shí)候會(huì )進(jìn)行動(dòng)態(tài)綁定，這就是多態(tài)。如果程序員需要再添加一個(gè)sub-Class3子類(lèi)，就只需要使用配置文件而不動(dòng)源代碼就行了。
2.2面向對象開(kāi)發(fā)的方法
在實(shí)際的工作中，很多軟件開(kāi)發(fā)工程師都會(huì )遇到這樣的問(wèn)題：在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程和軟件投入使用后，要常常對軟件進(jìn)行修改，而在原來(lái)的結構語(yǔ)言使用階段，這些修改具有一定的難度。如果代碼編寫(xiě)不考慮周全，很有可能導致舊問(wèn)題還未解決，新問(wèn)題就出現了，更重要的是代碼重用率過(guò)低使得程序員工作效率極差。所以人們在不斷的實(shí)踐中開(kāi)發(fā)出了一種能夠提高軟件系統穩定性和可修改性的新方法即面向對象法。
根據程序員多年工作經(jīng)驗表明對于任何軟件系統而言其相應問(wèn)題論域中的成分是最穩定的一部分，因而面向對象是從一種從結構組織來(lái)模式客觀(guān)世界的方法。主要構造法則有區分對象及其屬性、區分整體對象及其組成部分、不同對象類(lèi)的形成以及區分。通俗地說(shuō)，區分對象及其屬性就好比區分臺式機和筆記本;區分整體對象及其組成就如同區分區分臺式計算機組成(主機、顯示器等);區分不同對象類(lèi)的形成就如同區分所有類(lèi)型的計算機(大、中、小型計算機、服務(wù)器、工作站和普通微型計算機等)。
面向對象方法具有4個(gè)要點(diǎn)：(1)對象之間要能夠互傳信息;(2)按照繼承性，把若干個(gè)對象類(lèi)組成一個(gè)層次結構的系統;(3)應該將所有對象分為對象類(lèi)。每個(gè)對象類(lèi)都有其具體的數據、方法。打個(gè)比方說(shuō)熒光屏上不同位置顯示的半徑不同的幾個(gè)圓，雖然都是Circle類(lèi)的對象，但是，各自都有自己專(zhuān)用的數據，以便記錄各自的圓心位置、半徑等;
(4)軟件系統的基本組成元素是對象，復雜的軟件對象是由簡(jiǎn)單的對象組合而成。面向對象方法的開(kāi)發(fā)過(guò)程具體可分為4個(gè)階段。(1)系統調查和需求分析，這是要求在進(jìn)行開(kāi)發(fā)前應該對市場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際的調研，包括用戶(hù)的需求方面和系統開(kāi)發(fā)面臨的現實(shí)問(wèn)題，從而開(kāi)發(fā)出的軟件或者其他中既能滿(mǎn)足用戶(hù)需要也能節省資金等。(2)分析問(wèn)題的性質(zhì)和求解問(wèn)題。這個(gè)是面向對象的過(guò)程分析，其具體內容就是在對象中找出其行為、狀態(tài)等屬性，打個(gè)比方說(shuō)，如果要做一個(gè)銀行辦公系統，首先就應該明確銀行辦公系統的用途、實(shí)現方法以及工作客觀(guān)端和管理工作端的具體內容。(3)整理問(wèn)題，這個(gè)就是對分析調查的結果進(jìn)行整合，最終確定下來(lái)。好比在進(jìn)行銀行系統開(kāi)發(fā)的所有調查活動(dòng)之后，最終確定銀行辦公系統的架構體系。(4)程序實(shí)現，這是指運用面向對象語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出具體的應用程序軟件。
2.3發(fā)展現狀
在當今計算機技術(shù)的高速發(fā)展下，面向對象技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于現代軟件開(kāi)發(fā)工作中，而且面向對象技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到更加廣闊的領(lǐng)域之中，如交互系統、人工智能、應用平臺等方面。而且一些大型軟件的開(kāi)發(fā) 也才用面向對象技術(shù)，這樣在在研發(fā)過(guò)程中，就可以將整個(gè)系統軟件分為多個(gè)小單位進(jìn)行逐一實(shí)現，而且這些單位之間既能保持獨立也能相互聯(lián)系。面向對象技術(shù)在生活中各個(gè)領(lǐng)域都有具體的應用，如郵政業(yè)務(wù)管理系統、銀行管理系統等一些事物種類(lèi)繁多、業(yè)務(wù)邏輯復雜、數據量較大的網(wǎng)站中。
3結語(yǔ)
在如今信息技術(shù)高速發(fā)展的經(jīng)濟時(shí)代，計算機技術(shù)已經(jīng)滲入到人們生活的各個(gè)領(lǐng)域當中，計算技術(shù)的快速發(fā)展必然帶動(dòng)計算機語(yǔ)言的革新，從舊式的機器語(yǔ)言演變到如今的面向對象語(yǔ)言，其中面向對象語(yǔ)言已經(jīng)成為計算機語(yǔ)言的重要部分。所以相信在經(jīng)濟高速發(fā)展的背景下面向對象技術(shù)能夠迅猛發(fā)展，為人們的生活帶來(lái)更多的技術(shù)革新。
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