Java入门(2) 面向对象的程序设计_Java教程

　　摘要

　　通过本章的学习，读者应对“面向对象”的程序设计有一个整体的熟悉，理解一些相关的术语，为学习Java语言编程打下基础。

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　　本章目标：

　　通过本章的学习，读者应对“面向对象”的程序设计有一个整体的熟悉，理解一些相关的术语，为学习Java语言编程打下基础。

　　2.1 什么是面向对象的程序设计

　　最早的程序设计工作，是直接使用机器码进行编程的，要利用计算机完成一件事，就得画上无数个0和1，编程不仅需要知识，还需要足够的耐心。第一代程序员们都是这样完成程序编写的，程序出错时，就不得不在众多的0与1之间寻寻觅觅，真的就象是在找虫子呀（Bug，表示错误）。这样的工作方法不仅需要花费大量的时间，还得付出不菲的金钱，不过这对于当时天价的计算机来说，是微不足道的。

　　随着计算机应用的不断增多，软件开发任务也与日俱增。这时直接使用机器码来编程已经无法应付需要。这时汇编语言诞生了，它使用一些类似MOV、ADD、SUB等助记符来代替一长串0和1。我们先使用这样的语言写出源程序，再用汇编程序将它们翻译成为机器可以运行的机器码，这样使得软件开发变得更简单一些了。

　　人类总是“发明工具”、“使用工具”、“完善工具”、“再使用”、“再完善”，循序渐进，不断地向前发展。使用汇编语言提高了软件开发的效率，但人类并未满足，又在汇编语言的基础上发展了更贴近人类语言的高级语言，如BASIC、Fortran、Cobol、C等。

　　在高级语言出现时，计算机已经逐渐普通，正在以“摩尔定律”高速发展（计算速度越来越快，价钱越来越低），计算机的价格已不再是制约计算机应用的要害因素。人类需要大量的计算机软件来提高计算机的应用水平。而在这个时代，计算机硬件已经进入了有序、产业化的发展，但计算机软件却曾一度陷入失控的状态。如何让计算机软件更加可控制，可治理成为了一个十分重要的课题。

　　小知识：

　　在这个时代曾经暴发了一场“软件危机”，许多重要的软件项目都陷入失控的状态，如何使得软件项目胜利的完成，成为整个产业最为头痛的一个问题。曾经有一本闻名的书籍《神秘的人月》将这描写成为：“失控的软件项目就象陷入泥潭的骆驼，越挣扎就陷得越深”。有爱好的读者可以阅读一些相关的书籍。

　　这一切“创就”了一门新的学科：《软件工程学》，将软件开发工作分成了“系统分析”、“设计”、“编程”、“测试”、“维护”等几个组成部分，一改以往“软件开发就是写程序”的熟悉。原来，软件开发工作就是充分发挥程序员的聪明才智解决问题，正如一句俗话所说的：“不管黑猫白猫，能逮着老鼠就是好猫”，在软件开发中，曾经奉行着一句矢志不渝的真理“只要能够解决问题的程序就是好程序”。这样，写出来的程序别说别人看不懂，有时连自己一段时间后都看不懂自己的程序了。试想，这样如何能够集众人力量共同完成一个软件项目呢，如何能够对一个软件项目提供有效的维护呢？

　　通过了一段时间的摸索后，就形成了一套大家都很熟悉的面向过程的“结构化”软件方法学，包括结构化设计、结构化编程等软件开发方法学。假如大家在阅读这本书之前，有一些程序设计的经验的话，对这个应该还是有一些了解的。为了能够让大家理解“结构化”编程与我们在这里要说明的“面向对象”的程序设计的区别，在此我就用“伪代码”写一段程序（在本例中，我主要是用于讲解语法，而不考虑本程序是否有现实作用）。

　　伪代码：

　　伪代码，是指不能够直接编译运行的程序代码，它是用于语法结构讲解的一个工具，它比真正的程序代码更简明，更贴近自然语言。

　　源程序：一个“结构化”程序示例:

　　铅笔数=5

　　钢笔数=6

　　圆珠笔数=4

　　其它笔数=7

……
// 销售程序段
铅笔数=铅笔数-1 // 卖出了1支铅笔
其它笔数=其它笔数-2 // 卖出了2支其它笔
// 采购程序段
钢笔数=钢笔数+20 // 新进了20支钢笔
圆珠笔数=圆珠笔数+10 // 新进了10支圆珠笔
……

　　正如上面的程序段所示，在结构化的程序我们通常是：

　　1）定义变量及其初始值；

　　2）根据事件发展顺序，进行相对应的处理。

　　在上面的程序中，我们先定义了各种笔的初始总数，然后这些数量会在销售、采购时改变。这种程序的编写思路是随着事件，按照一定的过程来进行的。这种方法是一种“解题”的思维方式，把所有的需求，当作一个“应用题”一样来“解答”。

　　可以看出，从机器语言、汇编语言到高级语言，程序设计越来越贴近人类的语言，但是它们又都有一个通病，就是它们都需要程序使用机器的思路，而不是人的思路，为什么这么说呢？那么人的思路是什么呢？？

　　人类熟悉世界的思路总是针对一个个具体的客观事物来熟悉，包括它的外形、大小等属性，以及行为、功能、动作等。就象一说到猫，就马上知道它是4只脚的、“喵喵”叫的，而且猫的行为动作大家也很熟悉，比如，我们说“猫抓老鼠”，大家应该马上就会在脑海中出现一个相应的图象吧。

　　这时，人们忽然发现，假如编写程序也采用这样的思维的话，那么将使得程序更加清楚，写起程序来也会变得更加简单了。软件工程学家便开始了坚持不懈的研究，终于创建了“面向对象”方法学，这一方法学的出现，使得软件工程又向前迈了一大步了。“面向对象”方法学其实包括：“面向对象的系统分析”、“面向对象的系统设计”、“面向对象的程序设计”……，而在本章中则主要探讨“面向对象的程序设计”。

　　一些提示：

　　熟悉Visaul Basic的读者，您应该记得在使用VB开发程序时，大家将一个个控件拖到界面上，然后修改它们的属性，使它们符合程序的需要，接着在这个控件的相应事件中填入代码。