面相对象面相过程(面相对象和面相接口)

学习软件编程有一些基础概念还是需要了解一下，前段时间虽然用一些简单的代码实现了部分功能，但代码的质量实在糟糕，是时候补充一下基础知识了。

1.面向过程（结构化程序设计）

“面向结构”的程序设计方法即结构化程序设计方法， 是“面向过程”方法的改进， 结构上将软件系统划分为若干个功能模块， 各模块按要求单独编程， 再由各模块连接， 组合构成相应的软件系统。 该方法强调程序的结构性， 所以容易做到易读， 易懂。 该方法思路清晰， 做法规范， 深受设计者青睐。

结构化程序设计(STRUCTURED PROGRAMING，简称SP)思想是最早由E.W.Dijikstra在1965年提出的，结构化程序设计思想确实使程序执行效率提高。程序的出错率和维护费用大大减少结构程序设计就是一种进行程序设计的原则和方法，按照这种原则和方法可设计出结构清晰、容易理解、容易修改、容易验证的程序结构化程序设计的目标在于使程序具有一个合理结构，以保证和验证程序的正确性，从而开发出正确、合理的程序。

（1）设计原则

结构化程序设计采用自顶向下、逐步求精的设计方法，各个模块通过“顺序、选择、循环”的控制结构进行连接，并且只有一个入口、一个出口。

结构化程序设计的原则可表示为：程序=(算法)+(数据结构)。

算法是一个独立的整体，数据结构(包含数据类型与数据)也是一个独立的整体。两者分开设计，以算法(函数或过程)为主。

随着计算机技术的发展，软件工程师越来越注重于系统整体关系的表述，于是出现了数据模型技术(把数据结构与算法看做一个独立功能模块)，这便是面向对象程序设计的雏形。

（2）基本结构

顺序结构

顺序结构表示程序中的各种操作是按照它们出现的先后顺序执行的。

选择结构

选择结构表示程序的处理步骤出现了分支，它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式。

循环结构

循环结构表示程序反复执行某个或某些操作，直到某条件为假（或为真）时才可终止循环。在循环结构中最主要的是：什么情况下执行循环？哪些操作需要循环执行？循环结构的基本形式有两种：当型循环和直到型循环。

（3）设计方法

自顶向下

程序设计时，应先考虑总体，然后考虑细节；先考虑全局目标，后考虑局部目标。不要一开始就过多追求众多的细节，先从最上层总目标开始设计，逐步使问题具体化。

逐步细化

对复杂问题，应设计一些子目标作为过渡，逐步细化。

模块化

一个复杂问题，肯定是由若干稍简单的问题构成的。模块化是把程序要解决的总目标分解为子目标，再进一步分解为具体的小目标，把每一个小目标称为一个模块。

2.面向对象的程序设计（Object-Oriented Programming）

面向对象的程序设计方法强调直接以现实世界中的物体为中心来思考和认识问题，并按照这些事物的本质特征把它们抽象为类。采用数据抽象和数据隐藏，类之间互相交互，共同构成大型的面向对象基础。

（1）面向对象的基本概念

类（Class）：具有相似属性和行为的一组对象，就称为类。可见，有了类（Class）的概念以后，就可以对具有共同特征的事物进行统一描述；对象（Object）：类的实例，每个对象都具有属性和方法这两方面的特征。对象的属性描述了对象的状态和特征，对象的方法说明了对象的行为和功能，并且对象的属性值应由这个对象的方法来读取和修改，两者结合在一起就构成了对象的完整描述。；封装（Encapsulation）：封装把对象的属性和方法看成了一个密不可分的整体，从而使对象能够完整地描述并对应于一个具体事物 ；继承（Inheritance）：在面向对象的程序设计中，允许在已有类的基础上通过增加新特征而派生出新的类，这称为继承。其原有的类称为基类（base class），而新建立的类称为派生类(derived class)；消息（Message）：当一个对象需要另外一个对象提供服务时，它向对方发出一个服务请求，而收到请求的对象会响应这个请求并完成指定的服务。这种向对象发出的服务请求就称为消息。所谓消息就是调用一个对象所提供的方法；多态性（Polymorphism）：多态性是面向对象的一个重要特征。多态有两种，静态的和动态的。在通过继承而派生出的一系列类中，可能存在一些名称相同，但实现过程和功能不同的方法（Method）。 当程序中的其他部分发出同样的消息时，按照接收消息对象的不同能够自动执行类中相应的方法。其好处是，用户不必知道某个对象所属的类就可以执行多态行为，从而为程序设计带来更大方便。

（2）面向对象编程的特点

面向对象编程以“对象”或“数据”为中心。由于对象自然地反映了应用领域的模块性，因此具有相对稳定性，可以被用作一个组件去构成更复杂的应用，又由于对象一般封装的是某一实际需求的各种成分，因此，某一对象的改变对整个系统几乎没有影响；引入了“类”（class）的概念。类与类以层次结构组织，属于某个类的对象除具有该类所描述的特性外，还具有层次结构中该类上层所有类描述的全部性质，面向对象编程中称这种机制为继承；面向对象编程方法的模块性与继承性，保证了新的应用程序设计可在原有对象的数据类型和功能的基础上通过重用、扩展和细化来进行，而不必从头做起或复制原有代码，这样，大大减少了重新编写新代码的工作量，同时降低了程序设计过程中出错的可能性，达到了事半功倍的效果。