簡(jiǎn)談?wù)軐W(xué)與面向對象的關(guān)系及軟件開(kāi)發(fā)的發(fā)展方向
【摘 要】 本文主要就哲學(xué)和面向對象從軟件工程的發(fā)展到面向對象策略的產(chǎn)生做了簡(jiǎn)單的介紹，同時(shí)概要的描述了面向對象策略，也從哲學(xué)的角度對軟件工程的發(fā)展方向作出了適當的猜測。
【關(guān)鍵詞】 面向過(guò)程(PO) 面向對象(OO) 對象(OBJECT) 事實(shí)(FACT)
軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程就是人們使用各種計算機語(yǔ)言將人們關(guān)心的現實(shí)世界映射到計算機世界的過(guò)程。這方面的第一個(gè)重要成果就是在70年代風(fēng)靡一時(shí)的結構化開(kāi)發(fā)策略，即面向過(guò)程的開(kāi)發(fā)或結構化策略(PO)。面向過(guò)程策略是人們在用計算機世界來(lái)表達現實(shí)世界時(shí)，追求過(guò)程化、模塊化、封裝以及更高的抽象的結果。人們使用計算機來(lái)映射現實(shí)世界時(shí)，最低層的實(shí)現無(wú)非是靠數字電路技術(shù)產(chǎn)生的高電平與低電平信號，用數學(xué)的語(yǔ)言來(lái)表示，就是像0和1這樣的二進(jìn)制碼，這樣的抽象層次是極低的，遠離了自然語(yǔ)言，對一般人是不可理解的。人們把這些二進(jìn)制串分塊定義，提出了字節、ASCII碼這樣的更高抽象層次的概念，使之對應于自然語(yǔ)言的一個(gè)個(gè)字母。在此基礎再借助某種形式語(yǔ)言，抽象出變量、表達式、運算、語(yǔ)句等概念，下一步的抽象就產(chǎn)生了面向過(guò)程策略。在面向過(guò)程策略中，人們關(guān)注的是如何用函數和過(guò)程來(lái)實(shí)現對現實(shí)世界的模擬，將其映射到計算機世界之中。但是到了七十年代末期，軟件行業(yè)受到軟件危機的困擾，面向過(guò)程這種結構化的開(kāi)發(fā)策略不能夠很好地解決軟件危機，面向對象這種全新概念的策略由此出現。
對象是人腦中的物質(zhì)意識和精神意識，通俗地講，就是事物在人腦中的映象和人腦對事物的意向，對象不是實(shí)體，它可以脫離實(shí)體而存在，對象之間也可以包含對象。對象(Object)一詞，早在十九世紀就有現象學(xué)大師胡塞爾提出并定義，對象是世界中的物體在人腦中的映象，是人的意識之所以為意識的反映，是做為一種概念而存在的先念的東西，它還包括了人的意愿。對象就是客觀(guān)世界中物體在人腦中的映象及人的意向。只要這個(gè)對象存在我們的思維意識當中，我們就可以借此判斷同類(lèi)的東西，這是哲學(xué)作用上的對象。我們經(jīng)常所說(shuō)的“對象”，一般指的是解決信息領(lǐng)域內所遇到理由的策略，特別是應用軟件技術(shù)來(lái)解決理由的策略。如我們經(jīng)常碰到的面向對象的編程(Object-Oriented Programming)、面向對象的分析(Object-Oriented Analysis)、面向對象的設計(Object-Oriented Design)等。應用前面所介紹的關(guān)于對象的概念，可以對這些理由做進(jìn)一步的分析。在面向較復雜的系統，我們可以將它作為一個(gè)對象來(lái)進(jìn)行分析。一個(gè)系統，或者說(shuō)解決某個(gè)理由的全套解決方案，作為一個(gè)對象來(lái)看，可以由多個(gè)部分組成。同樣，這個(gè)對象也可以由多個(gè)對象組成。對于同類(lèi)的事物，可以由一個(gè)對象來(lái)表示。
哲學(xué)家維特跟斯坦(Wittgenstein)，在哲學(xué)史上第一次清楚地表達了對象的思想，更進(jìn)一步提及了以后的事情。他在他的著(zhù)作《邏輯哲學(xué)論》(Tractatus Logico-Philosophicus)中闡述了一種世界觀(guān)，或者說(shuō)一種認識世界的觀(guān)點(diǎn)，這種觀(guān)點(diǎn)，在六七十年后的今天，終于由一種哲學(xué)思想沉淀到技術(shù)的層面上來(lái)，成為計算機業(yè)界的寵兒，這就是面向對象(OO)-----(Object-Oriented)。他的思想主要可以概括為：世界由實(shí)際發(fā)生的一切事實(shí)(facts)所組成;事實(shí)(facts)由原子事實(shí)(atomic facts)所組成;原子事實(shí)(atomic facts)由更基本的對象(objects)所組成;我們的關(guān)于外部世界的主觀(guān)描述圖畫(huà)，與它所描述的外部世界具有相同的邏輯結構;我們的思想與客觀(guān)世界是邏輯同構的;語(yǔ)言的極限就是世界的極限，等等。中心思想是(1)世界可以分解為事實(shí)(The world divides into facts)，(2)事實(shí)是由原子事實(shí)(atomic facts)組成的。(3)一個(gè)原子事實(shí)是多個(gè)對象(objects)的組合。(4)對象是基本的(The Object is simple)。(5)對象形成了世界的基礎。即：世界---事實(shí)----原子事實(shí)----對象，這樣一個(gè)從整體到局部、從抽象到具體的認識鏈，在這個(gè)層次中，對象作為最基本的模塊，構成了整個(gè)認識大廈的基石。對象通過(guò)相互之間的復雜的關(guān)聯(lián)構成了整個(gè)世界，這個(gè)觀(guān)點(diǎn)也是面向對象理論的基石。
面向對象是人們認識客觀(guān)世界的抽象層次不斷提高的過(guò)程的發(fā)展結果，它采用類(lèi)和對象的概念，把變量以及對變量進(jìn)行操作的函數和過(guò)程封裝在一起，用這種更高一級的抽象來(lái)表達客觀(guān)世界。面向對象策略起源于六十年代末期，它是一種新的認知和表示世界的分析策略、設計策略和思維策略。面向對象策略學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和所追求的基本目標是使人們分析、設計與實(shí)現一個(gè)系統的策略盡可能接近人們認識一個(gè)系統的策略。也就是使描述理由的理由空間和解決理由的策略空間在結構上盡可能一致。其基本思想是：對理由空間進(jìn)行自然分割，以更接近人類(lèi)思維的方式建立理由域模型，以便對客觀(guān)實(shí)體進(jìn)行結構模擬和行為模擬，從而使設計出的軟件盡可能直接地描述現實(shí)世界，構造出模塊化的、可重用的、維護性好的軟件，同時(shí)限制軟件的復雜性和降低開(kāi)發(fā)維護費用。
面向對象策略在軟件開(kāi)發(fā)中對方案的解決具有很大的好處，在設計優(yōu)秀合理的情況下尤其如此，人們可以只編寫(xiě)一次代碼而在今后能夠反復重用，面向對象編程減少了編寫(xiě)代碼的總量，加快了開(kāi)發(fā)的進(jìn)度，也同時(shí)降低了軟件中的錯誤量。同時(shí)面向對象技術(shù)也為軟件工業(yè)實(shí)現工程化提供了強有力的支持。
人們提出了許多面向對象的計算機程序設計語(yǔ)言、面向對象的軟件設計策略、面向對象的數據庫等等。自80年代后期以來(lái)，相繼出現的多種面向對象開(kāi)發(fā)的策略有OMT(Object Modeling Technique)，OOD(Object Oriented Design)，RDD(Responsibility-Driven Design)，OOAD(Object-Oriented Analysis and Design)，OOSE(Object-Oriented Software Engineering)和VMT(Visual Modeling Technique)等等，C++，Objective-C，Object Pascal， CLOS(Common Lisp Object System)，Eiffel，Actor這些語(yǔ)言也相繼出現。面向對象策略已經(jīng)發(fā)展成一種完整的策略論和系統化的技術(shù)體系。那么面向對象策略之后呢，軟件工程的發(fā)展方向又應該是什么呢?由上面的討論可以知道，軟件工程的發(fā)展歷史就是人們不斷追求更高的抽象、封裝和模塊化的歷史。由維特根斯坦在《邏輯哲學(xué)論》中提出的思想得知，比對象更為抽象的概念是“事實(shí)(FACT)”，即面向對象之后是面向事實(shí)，OO之后是FO(Fact-Oriented)。在他的哲學(xué)思想上來(lái)說(shuō)，世界是所有事實(shí)的總和，世界可以分解為事實(shí)。任一事實(shí)或者為真，或者不為真。其次，那些為真的事實(shí)，是由原子事實(shí)(atomic facts)組成的。原子事實(shí)和簡(jiǎn)單對象的關(guān)系是一個(gè)原子事實(shí)是多個(gè)對象(object)的組合。在原子事實(shí)中，對象以某種確定的方式相連。原子事實(shí)中對象相互連接的方式即是原子事實(shí)的結構。也就是說(shuō)，原子事實(shí)是有結構的，這種結構被維特根斯坦看作是現實(shí)世界的模式(form)。這里有幾個(gè)重要的概念：事實(shí)(fact)、原子事實(shí)(atomic fact)和模式(form)。這樣可以知道面向對象(OO)之后是面向事實(shí)(FO)，在面向事實(shí)(FO)的分析、設計和編程中，我們將主要圍繞事實(shí)(fact)、原子事實(shí)(atomic fact)和模式(form)這些基本概念來(lái)組織我們的軟件開(kāi)發(fā)活動(dòng)。在人們認識世界的層次結構中，這些概念是比對象(object)和類(lèi)(class)更高一級的抽象。
那么面向事實(shí)以后又該是什么呢，這在哲學(xué)上看來(lái)這個(gè)理由似乎是無(wú)法解決的，它表明，存在一個(gè)極限。首先，要知道，軟件的實(shí)質(zhì)是人們以計算機編程語(yǔ)言為橋梁，將客觀(guān)感知世界映射于計算機世界中去，以解決人們在客觀(guān)感知世界中要解決的理由。這里牽涉三個(gè)主要的范疇：客觀(guān)世界，計算機編程語(yǔ)言和計算機世界，計算機方面很顯然，在單片CHIP上集成的元件個(gè)數總會(huì )有限，發(fā)展不可能無(wú)限進(jìn)行下去，軟件直接受硬件的發(fā)展限制;計算機編程語(yǔ)言方面，人們利用軟件解決理由，總會(huì )求助于數學(xué)上的算法，如果一個(gè)理由根本沒(méi)有算法，那么肯定是得不到解決的，還有一些理由，雖然理論上存在算法，但在人類(lèi)有限的時(shí)間和空間里也同樣不可能得到解決，這類(lèi)的理由人們也是束手無(wú)策;再看客觀(guān)世界，人們總是不斷在用自己的主觀(guān)思維來(lái)描述身邊的客觀(guān)世界，人類(lèi)的主觀(guān)思維充斥著(zhù)自己離奇古怪的幻想和起伏不定的情緒，具有極大的跳躍性和不確定性，常常以直覺(jué)、想象的方式進(jìn)行著(zhù)自己的活動(dòng)，通常是語(yǔ)言所不能表達的，也就更談不上用程序去表達，軟件開(kāi)發(fā)者的這個(gè)主觀(guān)想象世界很大程度上地影響著(zhù)軟件的開(kāi)發(fā)，這里存在一個(gè)極限。維特根斯坦在《邏輯哲學(xué)論》中有一句話(huà)清楚地表達了這種思想：“對于那些不可言說(shuō)的，必須保持沉默(Whereof one cannot speak，thereof one must be silent)。”
參考文獻
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