一、先来两小段通俗解释

面向过程(Procedure Oriented 简称PO :如C语言):

从名字可以看出它是注重过程的。当解决一个问题的时候,面向过程会把事情拆分成: 一个个函数和数据(用于方法的参数) 。然后按照一定的顺序,执行完这些方法(每个方法看作一个过程),等方法执行完了,事情就搞定了。

面向对象(Object Oriented简称OO :如C++,JAVA等语言):

看名字它是注重对象的。当解决一个问题的时候,面向对象会把事物抽象成对象的概念,就是说这个问题里面有哪些对象,然后给对象赋一些属性和方法,然后让每个对象去执行自己的方法,问题得到解决。

二、用3个例子说明两者的区别

例子一:

问题: 洗衣机里面放有脏衣服,怎么洗干净?

面向过程的解决方法:

1、执行加洗衣粉方法;

2、执行加水方法;

3、执行洗衣服方法;

4、执行清洗方法;

5、 执行烘干方法;

以上就是将解决这个问题的过程拆成一个个方法(是没有对象去调用的),通过一个个方法的执行来解决问题。

面向对象的解决方法:

1、我先弄出两个对象:“洗衣机”对象和“人”对象

2、针对对象“洗衣机”加入一些属性和方法:“洗衣服方法”“清洗方法”、“烘干方法”

3、针对对象“人”加入属性和方法:“加洗衣粉方法”、“加水方法”

4、然后执行

人.加洗衣粉

人.加水

洗衣机.洗衣服

洗衣机.清洗

洗衣机.烘干

解决同一个问题 ,面向对象编程就是先抽象出对象,然后用对象执行方法的方式解决问题。


例子二 : 打麻将例子 你 我 他

面向过程: 打麻将 (你,我,他)

---------解决问题 拆成一个动作,把数据丢进去

面向对象: 我.打麻将(你,他) or 你.打麻将(我,他) or 他.打麻将(我,你)

---------解决问题 抽象出对象,对象执行动作 。


例子三:

最后在用一个网上常见的五子棋例子来说明一下:

面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤:

1、开始游戏,2、黑子先走,3、绘制画面,4、判断输赢,5、轮到白子,6、绘制画面,7、判断输赢,8、返回步骤2,9、输出最后结果。把上面每个步骤用不同的方法来实现。

面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。

整个五子棋可以分为1、黑白双方,这两方的行为是一模一样的,2、棋盘系统,负责绘制画面,3、规则系统,负责判定诸如犯规、输赢等。第一类对象(玩家对象)负责接受用户输入,并告知第二类对象(棋盘对象)棋子布局的变化,棋盘对象接收到了棋子的变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化,同时利用第三类对象(规则系统)来对棋局进行判定。

可以明显地看出,面向对象是以功能来划分问题,而不是步骤。同样是绘制棋局,这样的行为在面向过程的设计中分散在了多个步骤中,很可能出现不同的绘制版本,因为通常设计人员会考虑到实际情况进行各种各样的简化。而面向对象的设计中,绘图只可能在棋盘对象中出现,从而保证了绘图的统一。

三:面向过程与面向对象的优缺点:

用面向过程的方法写出来的程序是一份蛋炒饭,而用面向对象写出来的程序是一份盖浇饭。

蛋炒饭制作的细节不说了,最后的一道工序肯定是把米饭和鸡蛋混在一起炒匀。盖浇饭呢,则是把米饭和盖菜分别做好,你如果要一份红烧肉盖饭呢,就给你浇一份红烧肉;如果要一份青椒土豆盖浇饭,就给浇一份青椒土豆丝。

蛋炒饭的好处就是入味均匀,吃起来香。如果恰巧你不爱吃鸡蛋,只爱吃青菜的话,那么唯一的办法就是全部倒掉,重新做一份青菜炒饭了。盖浇饭就没这么多麻烦,你只需要把上面的盖菜拨掉,更换一份盖菜就可以了。盖浇饭的缺点是入味不均,可能没有蛋炒饭那么香。

到底是蛋炒饭好还是盖浇饭好呢?其实这类问题都很难回答,非要比个上下高低的话,就必须设定一个场景,否则只能说是各有所长。如果大家都不是美食家,没那么多讲究,那么从饭馆角度来讲的话,做盖浇饭显然比蛋炒饭更有优势,他可以组合出来任意多的组合,而且不会浪费。

盖浇饭的好处就是‘’菜”“饭”分离,从而提高了制作盖浇饭的灵活性。饭不满意就换饭,菜不满意换菜。用软件工程的专业术语就是”可维护性“比较好,”饭” 和”菜”的耦合度比较低。蛋炒饭将”蛋”“饭”搅和在一起,想换”蛋”“饭”中任何一种都很困难,耦合度很高,以至于”可维护性”比较差。软件工程追求的目标之一就是可维护性,可维护性主要表现在3个方面:可理解性、可测试性和可修改性。面向对象的好处之一就是显著的改善了软件系统的可维护性。

总结来说:

面向过程

优点:性能比面向对象高,因为类调用时需要实例化,开销比较大,比较消耗资源;比如单片机、嵌入式开发、 Linux/Unix等一般采用面向过程开发,性能是最重要的因素。

缺点:没有面向对象易维护、易复用、易扩展

面向对象

优点:易维护、易复用、易扩展,由于面向对象有封装、继承、多态性的特性,可以设计出低耦合的系统,使系统 更加灵活、更加易于维护

缺点:性能比面向过程低

四、面向对象编程的特性

三大基本特性:封装,继承,多态

  • 封装

封装,就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。一个类就是一个封装了数据以及操作这些数据的代码的逻辑实体。在一个对象内部,某些代码或某些数据可以是私有的,不能被外界访问。通过这种方式,对象对内部数据提供了不同级别的保护,以防止程序中无关的部分意外的改变或错误的使用了对象的私有部分。

  • 继承

继承,指可以让某个类型的对象获得另一个类型的对象的属性的方法。它支持按级分类的概念。继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。 通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”,被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。继承的过程,就是从一般到特殊的过程。要实现继承,可以通过 “继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。继承概念的实现方式有二类:实现继承与接口继承。实现继承是指直接使用父类的属性和方法而无需额外编码的能力;接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力。

  • 多态

多态,是指一个类实例的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着,虽然针对不同对象的具体操作不同,但通过一个公共的类,它们(那些操作)可以通过相同的方式予以调用。

五、五大基本原则:SPR, OCP, LSP, DIP, ISP

单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle)

是指一个类的功能要单一,不能包罗万象。如同一个人一样,分配的工作不能太多,否则一天到晚虽然忙忙碌碌的,但效率却高不起来。

开放封闭原则OCP(Open-Close Principle)

一个模块在扩展性方面应该是开放的而在更改性方面应该是封闭的。比如:一个网络模块,原来只服务端功能,而现在要加入客户端功能,那么应当在不用修改服务端功能代码的前提下,就能够增加客户端功能的实现代码,这要求在设计之初,就应当将服务端和客户端分开,公共部分抽象出来。

里式替换原则LSP(the Liskov Substitution Principle LSP)

子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方。比如:公司搞年度晚会,所有员工可以参加抽奖,那么不管是老员工还是新员工,也不管是总部员工还是外派员工,都应当可以参加抽奖,否则这公司就不和谐了。

依赖倒置原则DIP(the Dependency Inversion Principle DIP)

具体依赖抽象,上层依赖下层。假设B是较A低的模块,但B需要使用到A的功能,这个时候,B不应当直接使用A中的具体类: 而应当由B定义一个抽象接口,并由A来实现这个抽象接口,B只使用这个抽象接口:这样就达到了依赖倒置的目的,B也解除了对A的依赖,反过来是A依赖于B定义的抽象接口。通过上层模块难以避免依赖下层模块,假如B也直接依赖A的实现,那么就可能造成循环依赖。一个常见的问题就是编译A模块时需要直接包含到B模块的cpp文件,而编译B时同样要直接包含到A的cpp文件。

接口分离原则ISP(the Interface Segregation Principle ISP)

模块间要通过抽象接口隔离开,而不是通过具体的类强耦合起来

Last modification:July 14th, 2021 at 05:55 pm
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