第1章抽象和建模

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,程序设计模式,一、教学安排，共,32,学时,(916,周,),二、考试办法：闭卷笔试,三、课程结束成绩评定,笔试：,70%,平时成绩,:,30%,（,包括作业、考勤、课堂回答问题）,1,四、参考教材,作者：,美, Eric Freeman, Elisabeth Freeman,书名：,Head First,设计模式,出版社：中国电力出版社,出版时间：,2007,年,9,月,2,五、作业及答疑,教学和答疑教师：,周登文,，控制与计算机学院,答疑地点：,主楼,E,座,- 707(7,层,),固定答疑时间：,每周二下午,2,：,004,：,00pm,，其它答,疑时间可预约,答疑邮箱：,questionare,作业邮箱：,softbasic,作业文件命名：,每次作业文件打一个包，文件名为“班级,-,学号姓名,-,作业序号”。例如：,计算,0401-3122040117,魏闪闪,-1.zip,。,3, 抽象和建模,抽象实现简化,人类天生就有抽象的本领：能够找到事物的重要特征，过滤或忽略非本质的细节。我们每天都在自觉或不自觉地使用抽象。,9,抽象的例子：交通图。并未标明地面上的所有对象。,相同地区的交通图、气象图和人口密度分布图：提炼出的特征完全不同，它与使用地图的人的要求相对应。,同一个地方：艺术家欣赏的可能是它的色彩、纹理等；建筑师欣赏的可能是它的位置，一个建筑工程可能要铲掉哪些树；生态学家欣赏的可能是动植物的品种和特征；小孩子欣赏的可能是在哪棵树上最适宜放一个小风车。,10,抽象实现概括,通过抽象中去掉细节，可形成用于特殊环境下的普遍知识。,11,这个简化图并不包含一个真正的细胞的全部组成，但是，课堂上常用这样的图来描述细胞的结构。实际上，细胞还分成许多种类，如神经元细胞、肌肉细胞或白细胞等等，图中的特征是所有细胞共有的。,12,分级分类抽象,显示中抽象出来的东西往往非常多，为了应付这种复杂性，我们通常将信息分类。,13,给定的时刻只考虑一个层次，也就是一个子集,(,或子树,),。如果只关心哺乳动物，则集中在哺乳动物子树上。进一步简化的分类图涉及的对象只有,4,个，而不是原来的,13,个。不论分层的对象多复杂，这样都可以处理。,14,抽象是软件开发的基础,软件系统开发是从搜集信息开始的，要判断哪些是可以实现的，哪些是不能实现的。,如果不能抓住重要的特征，包含的细节太多，会使未来的软件系统过于复杂，给设计、编程、调试、测试、文挡编制、维护和扩展带来困难。,15,抽象的复用,当我们学习新知识的时候，会在大脑中搜索已有的知识，以便能够找到可利用的相似性。例如，第一次学习骑两轮自行车时，可能会利用小时侯骑三轮童车的经验：它们都有控制方向的手把，驱动自行车的脚踏板。但是这两种车并不完全一样，两轮车需要更高的身体平衡技巧。这样，在原来已经掌握的技能基础上，还要学习身体平衡的新技能。,16,这种通过对特性进行比较发现相似的抽象，并再次成功使用该抽象的技术称为,模式匹配和复用,。模式重用对于面向对象软件开发来说是一个非常重要的技术，它可以使我们避免对每一个工程从头做起。如果能够重用前面工程中的抽象或模型的话，那么，就可以把重点放在新工程与老工程不同的地方上，从而节省大量的时间。,17,挑战,虽然抽象是认识事物的很自然的过程，但是，获得一个好的抽象，建立一个正确的软件系统模型也许是软件工程中最困难的问题：,抽象有很多可能性。不同的人肯定得出不同抽象模型，谁的模型最好？,最好的和正确的模型可能不只一个。对一个具体问题的模型，很难说是最好的，只是更好或更差的。,很难测试一个模型是不是满足了用户的全部需求。,18,软件开发初期，很难保证开发人员与用户对相同问题的理解是一致的。,开发人员内部，也很难对同一问题的理解是一致的。,软件开发期间修改软件比在软件完成后，代价小得多。抽象建模，应尽可能满足软件可能发生的变化。,19,