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+ he it on is to or is in of to be by in of we of to on to in an be by of to to do or to on by to on is of In is is in In is in a is is a it we is so on as as of A is an in of is in by or of to is an + to + be to on to is by In on in to on to +, of to to on or to to to be to on to is to be of is in to is a of In of s of D an D D of of to in D s in to is to D of D is to is of to to is an of in in it of to In in In as as is is it be to a a an it is in in so to in of in is do to of of to be is it as as We as be on as a of In of is to of is to to to up a it of is At a we to up a is a of we a a in , , to of of of up a or to to to to is to of of of is to up in a of of is s of to in to of is a s of is at of of of in s to to to to of to +简介 面向对象的基本概念 思维方式决定解决问题的方式，传统软件开发采用自顶向下的思想指导程序设计，即将目标划分为若干子目标，子目标再进一步划分下去，直到目标能被编程实现为止。面向对象技术给软件设计领域带来极大的变化，它利用软件对象来进行程序开发，所谓对象是包含数据和对数据操作的代码实体，或者说是在传统的数据结构中加入一些被称为成员函数的过程，因而赋予对象以动作。而在程序设计中，对象具有与现实世界的某种对应关系，我们正是利用这种关系对问题进行分解。 从程序语言角度来看，在一个对象中代码和（或）数 据可以是这个对象私有的，不能被对象外的部分直接访问。因而对象提供了一种高级保护以防止程序被无关部分错误修改或错误地使用了对象的私有部分。当从对象外部试图直接对受保护的内部数据进行修改时，将被程序拒绝，只有通过对象所提供的对外服务函数材能够对其内部数据进行必要的加工，从而保证了数据加工的合法性。从这一意义上讲，把这种代码和数据的联系称为“封装”。换句话说，封装是将对象封闭保护起来，是将内部细节隐蔽起来的能力。 在强调软件组件的重用方面，面向对象的技术与标准的工业设计规律有更多相似之处。在面向对象语言中，类是 创建对象的关键，事实上类描述了一族对象的公共特征和操作，而对象则是具体实现的类。例如小汽车是一个基本概念，它具有颜色、几何尺寸、动力特性的特征。那我们可以定义一个称为“ 类，具有颜色、几何尺寸、动力特征等参数，以及描述汽车在外界条件下运动状态的成员函数。一辆具体的小汽车则是一个对象，在这个对象中有关参数均有具体数值，并可以通过输入说明变量（外界条件参数）获取该车具体运动状态。 面向对象技术给软件发展带来如下益处： 可重用性。从一开始对象的产生就是为了重复利用，完成的对象将在今后的程序开发中被部分或 全部地重复利用。 可靠性。由于面向对象的应用程序包含了通过测试的标准部分，因此更加可靠。由于大量代码来源于成熟可靠的类库，因而新开发程序的新增代码明显减少，这是程序可靠性提高的一个重要原因。 连续性。具有面向对象特点的 C与 C 语言有很大的兼容性， C 程序员可以比较容易地过渡到 C语言开发工作。 面向对象语言具有如下基本特征： 访问控制。对象必须能够对其内部的某些元素进行保护，是它们只能被内部使用，而不受外部干扰。反过来，对象又必须同其它外部元素进行联系，以便对对象进行操作。在 C中，类有私有的（ 保护的（ 公有的（ 种访问机制。 继承性。通过对已有对象进行增加或部分修改的方法建立新的对象，对已有对象可以增加数据和过程，也可以对其中某些过程进行从新定义。最初的类被称为基类，从基类扩展出来的类称为派生类。从已有类派生出新类是为了获得更强的针对性。 多态性。正象生态系统一样，继承构成了类族。通常这些类族中的类具有同名的成员函数，例如 布类族，具有一个通用基类，两个派生类：增长系数布类和重力模型 布类，这几个类都有同名的 员函数。多 态性意味着存在多种形式，能使人们在程序中激活任何属于 布类族的类的 至在编译可以不必具体知道对象是属于增长系数 还是重力模型 布类。 面向对象体系结构技术有助于创建行业性软件开发机构。例如交通规划尽管具有差别，但各城市所需要的软件基本上是相同的，这就为软件开发机构提供了一种制作面向交通规划的软件框架（注意这里讲的是软件框架而不是通用性软件）的机会。这种框架一旦开发成功，就可以多次反复利用。 面向对象技术特别适合于将某一领域内的软件资源整理成体系化，因为它有很好的表现能力，能 够容易抓住特定功能领域的本质。 向对象的程序设计 为有效使用面向对象的程序方法，首先需要解决程序的结构设计问题。在程序设计过程中最重要的抽象，也就是说，从现实世界中抽象出合理的对象结构。在面向对象思想中，抽象决定了对象的对外形象、内部结构以及处理对象的外部接口，其关键是处理对象的可见外部特征。封装是与抽象紧密联系的概念，它需要两个基本前提：首先，对象必须能够表现一个完备的概念，例如可以将一条道路的纵断面设计作为一个对象，它与外部的联系限于纵断面地面线、纵断面设计参数。当这些外部条件给定之后，对象 可以独立计算任意桩号的设计高程、地面高程、设计高差、填挖面积等，也可以根据给定的比例和初始坐标计算设计线和地面线的图形坐标。第二，对象的私有性，例如上述示例中，对象的内部数据结构在外部是不可见的，其他程序员并不需要了解这种数据结构就可以使用对象的功能。对于对象的接口设计是十分重要的，它必须给出必要的访问渠道，同时必须尽可能地将内部细节隐藏起来。我们可以将接口看作是在屏蔽墙上打开的一些出入通道，通道过多了就失去了屏蔽墙存在的意义，通道过少又由于限制过强而行动不便。一般情况下，这种通道表现为一组接口函数，事实上 我们也可以将一些变量作为对外开放的，但这并不是一种很好的方法。 面向对象设计方法的另一个重要贡献，是关于继承与多态性的处理。所谓继承是指从现存对象出发建立一个新的对象类型，使它具有原对象的特点和功能，这称为“派生”。同时，新的对象类型又具有某种新特点和新功能。这样，我们可以采用对象派生的方法建立一个有层次的对外部世界的描述。例如，在第三章中我们可以看到一组有关三维曲面分块的类族，从四条三维空间直线定义的简单曲面，到四条复杂三维空间曲线定义的曲面，呈现复杂的分层次的多态性。但他们都有共同的接口函数形式：例如 根据给定平面点计算高程等。 面向对象的方法学是要求按人们通常的思维方式建立问题领域的模型，设计出尽可能自然表现求解方法的软件。所谓建立模型就是建立问题领域中事物间相互关系。而表现求解问题的方法就是人们思维方法的描述。在面向对象的设计方法中对象 (传递信息 (别表现事物和事物间的关系。类 (继承性 (描述人们思维方式的描述方法。方法(在可进行的操作，这种对象、类、消息、方法的程序设计范式的关键在于对象的封装和继 承性。通过封装 (将对象的定义和实现分开。通过继承性，体现了类与类之间的关系，以及由此带来的基本特征。
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