计算机语言面向对象开发的发展探讨论文
随着科学技术的快速发展,计算机也普遍应用在人们的日常生活当中。而计算机的正常运转需要计算语言的支撑,因此计算机技术语言也随着计算机技术的快速发展而发展,从最初的机器语言到现在的面向对象语言,计算机语言在不断的摸索中也日趋完善。最重要的一点是面向对象技术已经成为当今主流趋势,无论是软件开发,还是软件系统、交互式APP都有面向对象语言的身影,所以面向对象技术的发展和创新对计算机技术的发展和革新有一定的影响。
1计算机语言发展的历程
计算机语言发展的重要3个阶段是机器语言、汇编语言、高级语言。机器语言是在1946年世界上第一台计算机ENIAC诞生后,由专家发明的一种原始穿孔卡片的表现语言,这种语言也就只有专家才能理解。虽然随着后来机器语言的简化,勉强能让人们所理解,但是最终进入计算机的还是这种机器语言。直到计算机语言发展到第二代:汇编语言,汇编语言是用助记符代替了操作码,地址符代替地址码,虽然较机器语言有了很大的进步,但是汇编语言仍是复杂、容易出错不利于人们操作和理解。一直到第三代,计算机语言才进入了面向人类的时代,其中包括Basic语言、PASCAC等,但是计算机并不能识别高级语言编写的源程序,源程序在进入计算机后,是通过翻译程序翻译成机器语言的目标程序,进而计算机才会执行。翻译方式分为两种,一种是编译方式,另一种是解释方式,编译方式事先安排一个机器语言编译程序,放入计算机内容系统,待源程序输入之后,计算机便会执行这个目标程序。解释方式是在源程序进入计算后,解释程序边扫描边解释,一句句来执行。其中BASIC语言则以执行解释方式为主,PASCAL以编译方式为主。
面向对象语言是成形于20世纪70年代,并且面向对象语言的发分为两个方向:一种是纯面向对象语言,如Smalltalk,另一种是混合型面向对象语言,如C++、Objective-C等。面向对象技术比较方便于软件扩充和复用,具有封裝性、继承性、多态性3个特点。封装性是指将功能封装成一个个独立的单元,减小耦合,这种特点方便对程序的修改,间接减少维护成本。继承性是指在基本层次关系的不同类中共享数据和操作,继承是面向对象技术的特色。多态性是指对象具有惟一的静态类型和多个可能的动态类型。这3个特点决定了面向对象具有维护简单、可扩充、能够代码重用的优点。由此可见,面向对象技术在计算机语言的发展中越来越成熟。
2计算机语言面向对象的开发
面向对象技术是一种以对象为基础,以数据为中心,将数据和数据操作作为整体进行事件或消息驱动对象执行处理的程序设计。它是将整体抽象为类,采用抽象和信息隐蔽的技术。面向对象程序有别于面向过程程序,面向对象程序由类的定义和类的组成。而面向过程是将密切相关、相互依赖的数据和对数据的操作相互分离。所以面向对象程序设计更利于程序语言的编写以及实现。
2.1面向对象开发的核心思想和概念
其核心思想包括很多个方面。如对象、类;对象指的是软件系统模拟真实生活中的系统中的一种事物的抽象,在生活中常见的有银行办公系统、商场系统等。每个对象都是唯一的,而且每个对象具有自己的属性、行为以及状态。类就是包括很多个对象,是具有相同属性和行为的对象的集合,每个对象都是类的具体实例,类中的对象虽然具有相同的属性,但是却具有不同的状态。打个比方说,如果定义猫为一个类,那么白猫就是其中的一个对象,那么被定义使用猫的对象的属性为白色,就是对象的状态。
接口、消息以及封装也是面向对象的核心思想。所谓接口就是系统对外提供的服务是一个抽象的概念,系统接口定义的是系统所能够提供的服务,但其中并不包括服务实现的细节。从使用者的角度来说,对象中所有公开方法的声明构成了对象接口,而消息就是参数。封装是面向对象极为重要的一个特点,它是指隐藏对象的属性和实现的细节,仅仅对外公开接口,这样做有利于使用者快捷方便地使用系统,还能有效防止使用者出现错误修改的现象,更重要的是封装能够提高系统的可用性,在不同的环境中,系统都是独立的整体。
多态、动态绑定也是面向对象的核心思想。多态是指系统A访问系统B提供的服务的时候,系统B可以通过多种方式来提供服务,而这一切对于系统A是透明的。动态绑定是指,一个接口=new实现类,这个实现类在运行的时候并不知道,可能是实现类A,也可能是实现类B,Java虚拟机的这种运行机制被称为动态绑定。比如有一个父类super Cksi,它有2个子类sub Classl,subClass2。Super class有一个方法func(),两个子类都重写了这个方法。那么可以定义一个super class的引用obj,让它指向一个子类的对象,比如super class obj =new subClass1();那么调用obj.func()方法时候,会进行动态绑定,也就是obj它的实际类型的func()方法,即subClass1的func()方法。同样你写super Class obj=new subClass2();obj.func()其实调用的是subClass2的func()方法。这种由于子类重写父类方法,然后用父类引用指向子类对象,调用方法时候会进行动态绑定,这就是多态。如果程序员需要再添加一个sub-Class3子类,就只需要使用配置文件而不动源代码就行了。
2.2面向对象开发的方法
在实际的工作中,很多软件开发工程师都会遇到这样的问题:在软件开发过程和软件投入使用后,要常常对软件进行修改,而在原来的结构语言使用阶段,这些修改具有一定的难度。如果代码编写不考虑周全,很有可能导致旧问题还未解决,新问题就出现了,更重要的是代码重用率过低使得程序员工作效率极差。所以人们在不断的实践中开发出了一种能够提高软件系统稳定性和可修改性的新方法即面向对象法。
根据程序员多年工作经验表明对于任何软件系统而言其相应问题论域中的成分是最稳定的一部分,因而面向对象是从一种从结构组织来模式客观世界的方法。主要构造法则有区分对象及其属性、区分整体对象及其组成部分、不同对象类的形成以及区分。通俗地说,区分对象及其属性就好比区分台式机和笔记本;区分整体对象及其组成就如同区分区分台式计算机组成(主机、显示器等);区分不同对象类的形成就如同区分所有类型的计算机(大、中、小型计算机、服务器、工作站和普通微型计算机等)。
面向对象方法具有4个要点:(1)对象之间要能够互传信息;(2)按照继承性,把若干个对象类组成一个层次结构的系统;(3)应该将所有对象分为对象类。每个对象类都有其具体的数据、方法。打个比方说荧光屏上不同位置显示的半径不同的.几个圆,虽然都是Circle类的对象,但是,各自都有自己专用的数据,以便记录各自的圆心位置、半径等;
(4)软件系统的基本组成元素是对象,复杂的软件对象是由简单的对象组合而成。面向对象方法的开发过程具体可分为4个阶段。(1)系统调查和需求分析,这是要求在进行开发前应该对市场进行实际的调研,包括用户的需求方面和系统开发面临的现实问题,从而开发出的软件或者其他中既能满足用户需要也能节省资金等。(2)分析问题的性质和求解问题。这个是面向对象的过程分析,其具体内容就是在对象中找出其行为、状态等属性,打个比方说,如果要做一个银行办公系统,首先就应该明确银行办公系统的用途、实现方法以及工作客观端和管理工作端的具体内容。(3)整理问题,这个就是对分析调查的结果进行整合,最终确定下来。好比在进行银行系统开发的所有调查活动之后,最终确定银行办公系统的架构体系。(4)程序实现,这是指运用面向对象语言开发出具体的应用程序软件。
2.3发展现状
在当今计算机技术的高速发展下,面向对象技术已经广泛应用于现代软件开发工作中,而且面向对象技术已经发展到更加广阔的领域之中,如交互系统、人工智能、应用平台等方面。而且一些大型软件的开发 也才用面向对象技术,这样在在研发过程中,就可以将整个系统软件分为多个小单位进行逐一实现,而且这些单位之间既能保持独立也能相互联系。面向对象技术在生活中各个领域都有具体的应用,如邮政业务管理系统、银行管理系统等一些事物种类繁多、业务逻辑复杂、数据量较大的网站中。
3结语
在如今信息技术高速发展的经济时代,计算机技术已经渗入到人们生活的各个领域当中,计算技术的快速发展必然带动计算机语言的革新,从旧式的机器语言演变到如今的面向对象语言,其中面向对象语言已经成为计算机语言的重要部分。所以相信在经济高速发展的背景下面向对象技术能够迅猛发展,为人们的生活带来更多的技术革新。
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