在《面向?qū)ο笫鞘裁础?/a>中,說(shuō)得過(guò)于抽象。看來(lái)要把問(wèn)題說(shuō)清楚,還得畫(huà)圖才行。
前面說(shuō)過(guò),由于計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的原因,所有的編程最終都會(huì)歸結(jié)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法,二者一陰一陽(yáng),一靜一動(dòng),陰中有陽(yáng),陽(yáng)中有陰,恰如太極圖,映射了現(xiàn)實(shí)世界。
如果用形式化的方式來(lái)表示,用圓圈表示數(shù)據(jù),用方框表示過(guò)程,則計(jì)算的過(guò)程可以如下表示:
對(duì)于過(guò)程,輸入數(shù)據(jù),處理后輸出數(shù)據(jù);
對(duì)于數(shù)據(jù),由過(guò)程產(chǎn)生,又輸入新的過(guò)程。
歷史上曾經(jīng)有過(guò)數(shù)據(jù)為主還是過(guò)程為主之爭(zhēng),似乎到現(xiàn)在也沒(méi)有定論。在我看來(lái),二者地位相等,不能厚此薄彼。
隨著問(wèn)題的復(fù)雜化,上述的計(jì)算過(guò)程會(huì)變得相當(dāng)復(fù)雜。于是人們研究出了“結(jié)構(gòu)化方法”。“結(jié)構(gòu)化方法”來(lái)自屢試不爽的“模塊思想”:對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題,先劃分成一個(gè)個(gè)模塊,再逐步細(xì)化各個(gè)模塊,直到問(wèn)題能夠解決。結(jié)構(gòu)化的思想直接產(chǎn)生了面向過(guò)程的編程思想。如下圖:
其中,屬于整個(gè)程序的數(shù)據(jù)稱為“全局變量”,可以被任何函數(shù)/過(guò)程使用;
屬于函數(shù)/過(guò)程內(nèi)部的數(shù)據(jù)稱為“局部變量”,只能在函數(shù)內(nèi)使用。
面向過(guò)程的思想在最初的混亂情形下增加了一層結(jié)構(gòu),使得全局變量極大地減少;似乎這種結(jié)構(gòu)根據(jù)需要迭代下去,可以解決任何問(wèn)題了;而且面向過(guò)程的研究還有一項(xiàng)重要的成果,就是把過(guò)程抽象為順序、循環(huán)和分支三種結(jié)構(gòu)的有限次組合。
如果人的欲望是有止境的,世界將是多么美好啊!可惜不是!隨著問(wèn)題的進(jìn)一步復(fù)雜化,面向過(guò)程的方式又不能解決問(wèn)題了。這是面向?qū)ο蟮姆椒ǔ霈F(xiàn)了。面向?qū)ο蟮囊粋€(gè)關(guān)鍵的概念是類。所有面向?qū)ο蟮姆椒ǘ际窃陬惿献鑫恼隆D敲搭惖降资鞘裁茨兀科鋵?shí)從上圖的結(jié)構(gòu)中可以看出,如果進(jìn)一步把一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(不是數(shù)據(jù))和一些函數(shù)組合起來(lái),賦予其明確的意義,就構(gòu)成了類。類體現(xiàn)了一種抽象,這種抽象有助于人思考問(wèn)題,但是并不會(huì)有助于計(jì)算機(jī)思考問(wèn)題,在計(jì)算機(jī)看來(lái),程序還是由數(shù)據(jù)和過(guò)程組成的。所以,雖然我們按照類來(lái)思考,卻要按照對(duì)象來(lái)運(yùn)行程序。對(duì)象是類的實(shí)例,是實(shí)際程序中數(shù)據(jù)和函數(shù)的組合。我想這也是稱之為“面向?qū)ο蟆倍皇恰懊嫦蜻^(guò)程”的原因吧。
面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ前讶说某橄笏季S中的類映射到計(jì)算機(jī)思維中的對(duì)象的一種編程方法。這種方法是向計(jì)算機(jī)解釋現(xiàn)實(shí)世界的諸多方式中的一種。其進(jìn)步意義在于:人們可以按照自己的方式來(lái)思考問(wèn)題,而不必按照計(jì)算機(jī)的方式進(jìn)行思考。
既然是安裝人的思維方式來(lái)思考問(wèn)題,就可以搞很多名堂,比如繼承,組合,多態(tài),虛函數(shù)/接口等等。這都是人們?yōu)榱酥谔岣叱绦虻馁|(zhì)量,特別是提高“可復(fù)用性”與“可擴(kuò)充性”想出來(lái)的辦法。關(guān)于這些最基本的概念,且聽(tīng)下回分解。
附1:如果參考
邏輯學(xué)中概念內(nèi)涵和外延的定義
,類是概念,屬性和方法都是概念的內(nèi)涵;對(duì)象是概念的外延。
附2:最近好像“Function Programming(函數(shù)編程)”被提得比較多,我認(rèn)為函數(shù)式編程是建立了這樣一種結(jié)構(gòu):
HigherFunction可以把LowerFunction作為輸入和輸出(甚至可以把另一個(gè)HF作為輸入?)。
這種方法對(duì)過(guò)程本身進(jìn)行了“運(yùn)算”,可以處理復(fù)雜的問(wèn)題。究竟這種方式適合處理哪些問(wèn)題,呵呵,我沒(méi)有研究過(guò)。
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