计算机公共基础知识
2021-06-14 15:57:57
供稿：网友
3．面向对象的程序设计及其重要概念
面向对象的程序设计方法及其有关概念是重点掌握的内容，也是考试的重点。
面向对象的程序方法主张从客观世界固有的事物出发来构造系统，提倡用人类在现实生活中常用的思维方法来认识、理解和描述客观事物，强调最终建立的系统能够映射问题域。它具有与人类习惯的思维方法一致、稳定性好、可重用性好、易于开发大型软件产品、可维护性好等优点。
在面向对象的程序方法中，有如下重要的概念。
（1）对象
用来表示客观世界中的任何实体，即应用领域中有意义的、与所要解决的问题有关系的任何事物都可以作为对象。它既可以是具体的物理实体的抽象，也可以是人为的概念，或者是任何有明确边界和意义的东西。面向对象的程序设计方法中涉及的对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，是构成系统的一个基本单位，它由一组表示其静态特征的属性和它可执行的一组操作组成。
属性即对象所包含的信息，它在设计对象时确定，一般只能通过执行对象的操作来改变。
操作描述了对象执行的功能，若通过消息传递，还可以为其他对象使用。
（2）类和实例
将属性、操作相似的对象归为类，即是具有共同属性、共同方法的对象的集合。因此，类是对象的抽象，它描述了属于该对象类型的所有对象的性质，而一个对象则是其对应类的一个实例。
（3）消息
面向对象的世界是通过对象与对象间彼此的相互合作来推动的，对象间的这种相互合作需要一个机制协助进行，这样的机制称为“消息”。消息是一个实例与另一个实例之间传递的信息，它请示对象执行某一处理或回答某一要求的信息，它统一了数据流和控制流。一个消息由接收消息的对象的名称、消息标识符（即消息名）、零个或多个参数组成。
（4）继承
继承是面向对象的方法的一个主要特征。继承是使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术。已有的类可当做基类来引用，则新类相应地可当做派生类来引用。一个类的上层可以有父类，下层可以有子类。一个类直接继承其父类的描述（数据和操作）或特性，子类自动地共享基类中定义的数据和方法。
（5）多态性
对象根据所接受的消息而做出动作，同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的行动，该现象称为多态性。
1.3.3 软件工程基础
1．软件定义与软件特点
软件的定义是重点掌握的内容。
计算机软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，是包括程序、数据及相关文档的完整集合。它具有以下特点：
（1）软件是一种逻辑实体，而不是物理实体，具有抽象性。
（2）软件的生产与硬件不同，它没有明显的制作过程。
（3）软件在运行、使用期间不存在磨损、老化问题。
（4）软件的开发、运行对计算机系统具有依赖性，受计算机系统的限制，这导致了软件移植的问题。
（5）软件复杂性高，成本昂贵。
（6）软件开发涉及诸多的社会因素。
2．软件危机与软件工程
重点掌握软件危机与软件工程的概念，软件工程产生的背景、研究目标与研究内容。
软件工程概念的出现源自软件危机。
软件危机是泛指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。主要表现在：软件需求的增长得不到满足、软件开发成本和进度无法控制、软件质量难以保证、软件不可维护或维护程度非常低、软件的成本不断提高、软件开发生产率的提高赶不上硬件的发展和应用需求的增长等。
为了消除软件危机，逐步形成了软件工程的概念，软件工程是试图用工程、科学和数学的原理与方法研制、维护计算机软件的有关技术及管理方法。其主要思想是强调在软件开发过程中需要应用工程化原则。
软件工程具有方法、工具和过程三个要素。方法是完成软件工程项目的技术手段；工具支持软件的开发、管理、文档生成；过程支持软件开发的各个环节的控制、管理。
软件工程的目标是，在给定成本、进度的前提下，开发出具有有效性、可靠性、可理解性、可维护性、可重用性、可适应性、可移植性、可追踪性和可互操作性且满足用户需求的产品。
基于软件工程的目标，软件工程研究的内容主要包括：软件开发技术和软件工程管理。
为了达到软件工程目标，在软件开发过程中，必须遵循以下基本原则：抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定性、一致性、完备性和可验证性。
