Java編程思想：面向?qū)ο蟮倪壿嬎季S方法
什么是面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想?也許有不少初學(xué)者對(duì)這個(gè)概念還有許多不明白的地方，特別是這個(gè)處于新舊思想交替的時(shí)代，許多人剛剛學(xué)完現(xiàn)在看來是快要淘汰的只是面向過程的語言。他們的腦子還沒有脫離面向過程思想的束縛，抬頭卻發(fā)現(xiàn)，“面向?qū)ο蟆痹缫呀?jīng)流行開來，這個(gè)陌生的詞漫天飛舞。隨便拿起一本流行計(jì)算機(jī)技術(shù)書籍，那里會(huì)沒有“面向?qū)ο蟆钡淖盅?于是心中便惶惑了：什么叫“面向?qū)ο蟆?不感興趣者，一帶而過;有志于在這方面發(fā)展的，匆忙找到一本有關(guān)書籍來啃究竟什么是“面向?qū)ο蟆?。然而，要突破思想的束縛，說難也不難，說到要深刻認(rèn)識(shí)卻也不容易。筆者在做了一些輕量級(jí)的工作后，頗以為有點(diǎn)心得，不怕貽笑大方，寫出已供廣大同行批評(píng)指正。
“對(duì)象(Object)”一詞，早在十九世紀(jì)就有現(xiàn)象學(xué)大師胡塞爾提出并定義。對(duì)象是世界中的物體在人腦中的映象，是人的意識(shí)之所以為意識(shí)的反映，是做為一種概念而存在的先念的東西，它還包括了人的意愿。舉例說明吧。當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到一種新的物體，它叫樹，于是在我們的意識(shí)當(dāng)中就形成了樹的概念。這個(gè)概念會(huì)一直存在于我們的思維當(dāng)中，并不會(huì)因?yàn)檫@棵樹被砍掉而消失。這個(gè)概念就是現(xiàn)實(shí)世界當(dāng)中的物體在我們意識(shí)當(dāng)中的映象。我們對(duì)它還可以有我們自己的意愿，雖然我們并不需要付諸實(shí)現(xiàn)——只要在你的腦中想著把這棵樹砍掉做成桌子、凳子等——我們就把它叫做意向。于是，對(duì)象就是客觀世界中物體在人腦中的映象及人的意向。只要這個(gè)對(duì)象存在我們的思維意識(shí)當(dāng)中，我們就可以籍此判斷同類的東西。譬如，當(dāng)我們看到另外一棵樹是，并不會(huì)因?yàn)樗姷牡谝豢脴洳辉诹耸チ斯﹨⒄盏哪０宥徽J(rèn)識(shí)這棵樹了。當(dāng)我們接觸某些新事物時(shí)，我們的意識(shí)就會(huì)為這些事物確立一個(gè)對(duì)象。當(dāng)然這個(gè)過程是怎么形成的，那就不是我們所能討論的問題了。上面所說的對(duì)象研究的是一般意義上的問題，因而它可以外推到一切事物。我們經(jīng)常所說的“對(duì)象”，一班指的是解決信息領(lǐng)域內(nèi)所遇到問題的方法。特別是應(yīng)用軟件技術(shù)來決問題的方法。如我們經(jīng)常碰到的面向?qū)ο蟮木幊?Object-Oriented Programming)、面向?qū)ο蟮姆治?Object-Oriented Analysis)、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)(Object-Oriented Design)等。應(yīng)用前面所介紹的關(guān)于對(duì)象的概念，可以對(duì)這些問題做進(jìn)一步的分析。在面對(duì)較復(fù)雜的系統(tǒng)，我們可以將它作為一個(gè)對(duì)象來進(jìn)行分析。一個(gè)系統(tǒng)(解決某個(gè)問題的全套解決方案)作為一個(gè)對(duì)象，可以由多個(gè)部分組成。同樣，這個(gè)對(duì)象也可以由多個(gè)對(duì)象組成。對(duì)于同類的事物，可以由一個(gè)對(duì)象來表示。這樣做的益處是顯而易見的，它靈活而高效，可以大大減輕設(shè)計(jì)人員的工作量，簡化實(shí)際的模型。舉一個(gè)例子。在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們可以把一個(gè)元組當(dāng)作對(duì)象，給它定義一組操作方法。這些方法將適用于所有元組，從而我們不必在更大的范圍內(nèi)去細(xì)致的考慮不同的元組(如判斷一個(gè)元素是否合法)：因?yàn)樗鼈冇幸唤M公共的面向本身的方法，它們“自己”可以“解決”自己的問題。更上一層的對(duì)象可以是一個(gè)表、視圖等。表對(duì)象在元組對(duì)象的基礎(chǔ)上又有它們自己的方法，如增加、刪除等。從這個(gè)層面上講，它也只需要做“自己”的事情，因?yàn)橛性M對(duì)象的支持，它無須去考慮像元素是否合法這類的事情。甚至，有時(shí)為了滿足我們還可以將元素或表群當(dāng)作時(shí)對(duì)象并定義它們自己的方法。這樣，更能顯示面向?qū)ο蟮膬?yōu)勢(shì)。
上面所討論的可以說是Java編程思想中面向?qū)ο蟮姆治龇椒?。在具體的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，還應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)姆绞?。因?yàn)槊嫦驅(qū)ο蟮木幊趟枷牍倘缓芟冗M(jìn)，如果做得不好的話，同樣不能達(dá)到預(yù)期的效果。這主要表現(xiàn)在處理對(duì)象與對(duì)象的關(guān)系上沒有做好，對(duì)象與對(duì)象的層次不分明。如上面所舉得關(guān)系型數(shù)據(jù)庫得例子，如果在元組層面上得對(duì)象過多得考慮一個(gè)表對(duì)象得因素，或一個(gè)表層面上對(duì)象過多地考慮一個(gè)元組對(duì)象的因素，甚至去考慮元素層面上的因素，這些都不是好的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法。這一點(diǎn)，在語言實(shí)現(xiàn)方面，Java比C++更有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗辉试S多重繼承，從而使對(duì)象之間的關(guān)系更明確。誰也不會(huì)否認(rèn)C++的功能更強(qiáng)大，但是它也要由次付出巨大代價(jià)——當(dāng)現(xiàn)在代碼庫發(fā)展到一定程度、一定規(guī)模時(shí)，個(gè)對(duì)象之間的層次關(guān)系將變得異常復(fù)雜，給后繼使用者得學(xué)習(xí)、理解帶來很大的困難，應(yīng)用上很難把握。另外，雖然C++具備面向?qū)ο蟮奶幚砟芰Γ€是保留了很多面向過程的東西。用C++完全可以不用面向?qū)ο蟮乃枷雭磉M(jìn)行程序設(shè)計(jì)，當(dāng)然人們不會(huì)這樣去做——除了那些只是把C++看成是C擴(kuò)充的初學(xué)者，這就為以后的發(fā)展埋下了隱患。在者一方面，Java的限制更多一點(diǎn)。就者一點(diǎn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。搞開發(fā)的是人，開發(fā)方法是由人決定的。要應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒ㄩ_發(fā)出優(yōu)秀的軟件，必須要求開發(fā)人員具有良好的面向?qū)ο蟮乃枷搿：玫墓こ處熆梢岳眠m當(dāng)?shù)墓ぞ唛_發(fā)出優(yōu)秀的軟件——而不在乎他所使用的語言工具——Java、C++、Object Pascal、Ada等。
要能應(yīng)用面向?qū)ο蟮乃枷胧炀毜米龊孟到y(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)(編程)，首先要求開發(fā)人員知道什么是對(duì)象，什么是面向?qū)ο蟮酶拍?，擁有自己的Java編程思想，否則是談不上應(yīng)用面向?qū)ο蟮盟枷敫丬浖_了。希望讀者能在看到我在前面的不太嚴(yán)密、詳細(xì)的論述之后可以對(duì)“對(duì)象”這個(gè)概念由一個(gè)初步的了解，同時(shí)也希望有不同看法的同行提出批評(píng)。其次，還要求開發(fā)人員有比較豐富的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。否則，光談理論，那是不能真正體會(huì)“面向?qū)ο蟆钡暮x的。盡管如此，我們還是可以定出一般的規(guī)則的。拋開生命周期的其它階段，對(duì)一個(gè)確立的系統(tǒng)一般可以進(jìn)行以下幾個(gè)過程：
一、首先應(yīng)用面向?qū)ο蟮乃枷脒M(jìn)行系統(tǒng)分析。仔細(xì)的劃分系統(tǒng)的各個(gè)部分，明確它們之間的層次關(guān)系，然后將各個(gè)部分作為一個(gè)對(duì)象進(jìn)行功能上的分析。例如，要設(shè)計(jì)一個(gè)用戶界面，它可能由幾個(gè)主要的窗體組成：主窗體MainFrame、功能性子窗體FunctionFrame以及對(duì)話對(duì)話框Dialog。其中，MainFrame中可能還包括菜單、工具條、文本框、狀態(tài)條等Windows組件。對(duì)于要完成一些重要功能的組件，我們可以單獨(dú)將它作為一個(gè)對(duì)象看待，在具體的實(shí)現(xiàn)中，用單獨(dú)一個(gè)類來表示。而一些并不是很重要的、只是在過程中需要用到的組件，就可以將它們集成到其他對(duì)象中去。要明確每個(gè)對(duì)象自己的任務(wù)——不要讓它有缺陷，也不能越殂代庖。各個(gè)對(duì)象之間的關(guān)系通過過程、內(nèi)容、功能等耦合來實(shí)現(xiàn)。
實(shí)際上，如果你是用Java進(jìn)行開發(fā)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)swing組件本身就非常好用，因?yàn)樗鼈冎g的關(guān)系是很分明的——你無須去理解分清象C++中的組件那樣復(fù)雜的關(guān)系。在開發(fā)你自己的組件時(shí)，也需要力求達(dá)到這樣的效果。
二、其次時(shí)應(yīng)用面向?qū)ο蟮乃枷脒M(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其實(shí)在真正做好了系統(tǒng)分析的工作之后，進(jìn)行設(shè)計(jì)就比較輕松了。這段時(shí)間只要進(jìn)一步確定各個(gè)對(duì)象的功能以及各個(gè)對(duì)象之間的關(guān)系。為了能夠更好地幫助實(shí)現(xiàn)人員明白各個(gè)對(duì)象之間的關(guān)系，可以利用一些工具將這些組件的關(guān)系表示出來，統(tǒng)一建模語言(Uniformed Module Language，UML)就是這樣的一種好東西。它不僅可以現(xiàn)在幫助開發(fā)人員了解整個(gè)系統(tǒng)，也為以后的維護(hù)工作提供一個(gè)檔案文件，給以后的工作提供巨大的方便。
三、實(shí)現(xiàn)(編碼)。這一點(diǎn)就不用多說了。在我的下一篇文章中，將會(huì)給出一個(gè)比較簡單的實(shí)例，希望會(huì)給讀者一個(gè)啟發(fā)。
在搞軟件開發(fā)時(shí)，編碼不是最重要的。分析、設(shè)計(jì)才是最重要的。也許當(dāng)我們接受了一些更先進(jìn)的思想之后，會(huì)更加理解這一點(diǎn)了。希望我們中國的軟件開發(fā)人員能應(yīng)用面向?qū)ο蟮乃枷腴_發(fā)出具有國際競爭力的優(yōu)秀軟件。
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