面向对象的知识表示

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,面向对象的知识表示,面向对象的知识表示,一、面向对象的基本概念,一、面向对象的基本概念,1、对象,所谓 “对象”,从广义上来讲,是指,这个,客观世界中的任何事物，它可以是一个具体的事物,，,也可以是由多个简单事物组合而成的复杂事物。,从问题求解的角度讲，对象是与问题领域有关的客观事物。,由于客观事物具有其自然属性及行为，因此与问题有关的对象也有一组数据和一组操作，且不同对象间的相互作用可通过互传消息来实现。,2,4,按照对象方法学的观点,一个对象的形式可以用如下的四元组表示:,对象=,即,一个完整的对象包括该对象的,标识符ID、数据结构DS、方法集合MS和消息接口MI,。,下面对ID,DS,MS,MI分别解释:,一、面向对象的基本概念,3,一、面向对象的基本概念,(1)ID:对象的标识符,又称对象名,用以标识一个特定的对象,正如我们的身份证号或是姓名一样。,(2)DS:对象的数据结构,描述了对象当前的内部状态或所具有的静态属性,常用一组表示。,(3)MS:对象的方法集合,用以说明对象所具有的内部处理方法或对受理的消息的操作过程,它反映了对象自身的智能行为。,(4)MI:对象的消息接口,是对象接收外部信息和驱动有关内部方法的唯一对外接口.这里的外部信息称为消息。,4,一、面向对象的基本概念,2、类,类是一种抽象机制，是对一组相似对象的抽象。具,体说就是那些具有相同结构和处理能力的对象用类来描述。,一个类实际上定义了一种对象类型，它描述了属于该对象类型的所有对象的性质。例如，黑白电视、彩色电视都是具体对象，但它们有共同属性，于是可把它们抽象成“电视”，“电视”是一个类对象。各个类还可以进行进一步抽象，形成超类。例如对电视、电冰箱，可以形成超类“家用电器”。这样类、超类和对象就形成了一个层次结构。其实该结构还可以包含更多的层次，层次越高就越抽象，越低就越具体。,5,一、面向对象的基本概念,3、封装,封装是指一个对象的状态只能由它的私有操作来改变它，其它对象的操作不能直接改变它的状态。,当一个对象需要改变另一个对象的状态时，它只能向该对象发送消息，该对象接收消息后就根据消息的模式找出相应的操作，并执行操作改变自己的状态。,封装是一种信息隐藏技术，封装是面向对象方法的重要特征之一。它使对象的用户可以不了解对象行为实现的细节，只需用消息来访问对象，使面向对象的知识系统便于维护和修改。,6,一、面向对象的基本概念,4、消息,消息是指在通信双方之间传递的任何书面、口头或代码的内容。,在面向对象的方法中，对对象实施操作的唯一途径就是：向对象发送消息，各对象间的联系只有通过消息发送和接收来进行。同一消息可以送往不同的对象，不同对象对于相同形式的信息可以有不同的解释和不同的反应。一个对象可以接收不同形式、不同内容的多个消息。,7,一、面向对象的基本概念,5、继承,继承是指父类所具有的数据和操作可以被子类继承，除非在子类对相应数据及操作重新进行了定义，这称为对象之间的继承关系。,面向对象的继承关系与框架间属性的继承关系类似，可以避免信息的冗余。,8,一、面向对象的基本概念,以上简单介绍了面向对象的几个最基本的概念，由此可以看出面向对象的基本特征：,模块性,继承性,封装性,多态性,所谓多态是指一个名字可以有多种语义，可作多种解释。例如，运算符“+ ”、“-”、“* ”、“/ ”既可以作整数运算，也可以做实数运算，但它们的执行代码却全然不同。,9,二、面向对象的知识表示,二、面向对象的知识表示,在面向对象的方法中，父类、子类及具体对象构成了一个层次结构，而且子类可以继承父类的数据及操作。这种层次结构及继承机制直接支持了分类知识的表示，而且其表示方法与框架表示法有许多相似之处，只是可以按类以一定层次形式进行组织，类之间通过链实现联系。,用面向对象方法表示知识时需要对类的构成形式进行,描述，不同面向对象语言所提供的类的描述形式不同，下,面给出一种描述形式。,10,二、面向对象的知识表示,Class :,Structrue,Method,Restraint,EndClass,11,二、面向对象的知识表示,说明：,Class：,是类描述的开始标志。,：,是该类的名字，它是系统中该类的唯一标识。,：,是任选的，指出当前定义的类之父类，它可以缺省。,：,是一组变量名构成的序列，该类中所有对象都共享这些变量，对该类对象来说它们是全局变量，当把这些变量实例化为一组具体的值时，就得到了该类中的一个具体对象，即一个实例。,12,二、面向对象的知识表示,Structrue：,后面的 用于描述该类对象的构成方式。,Method：,后面的用于定义对类元素可实施的各种操作，它既可以是一组规则，也可以是为了实现相应操作所需执行的一段程序。,Restraint ：,后面的指出该类元素应该满足的限制条件，可用包含类变量的谓词构成，当他不出现时表示没有限制。,EndClass：,最后以EndClass结束类的描述。,13,三、面向对象方法学的主要观点,三、面向对象方法学的主要观点,面向对象方法学的主要观点如下：,1.认为世界由各种“对象”组成,，,任何事物都是对象,，,是某对象类的元素,；,复杂的对象可由相对比较简单的对象以某种方法组成,。,甚至整个世界也可从一些最原始的对象开始,，,经过层层组合而成,；,2.所有对象被分成各种对象类,，,每个对象类都定义了所谓“方法”(Method),，,他们实际上可视为允许作用于该类对象上的各种操作,；,14,三、面向对象方法学的主要观点,3.对象之间除了互递消息的联系之外,不再有其它联系,一切局部于对象的信息和实现方法等都被封装在相应对象类的定义之中,在外面是看不见的,这便是所谓的“封装”的概念;,4.对象类将按“类”、“子类”、与“超类”等概念形成一种层次关系（或树形结构）。在这个层次结构中，上一层对象所具有的一些属性或特征可被下一层对象继承，除非在下一层对象中对相应的属性作了重新描述（这时以新属性值为准），从而避免了描述中信息的冗余，这称为对象类之间的继承关系。,15,END,END,16,