常见的程序设计方法.pptx

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1、常见的程序设计方法常见的程序设计方法常见的程序设计方法结构化程序设计面向对象程序设计结构化程序设计方法设计方法的产生结构化程序设计由迪克斯特拉（E.W.dijkstra）在1969年提出，是以模块化设计为中心，将待开发的软件系统划分为若干个相互独立的模块，这样使完成每一个模块的工作变单纯而明确，为设计一些较大的软件打下了良好的基础。基本要点1.采用自顶向下，逐步求精的程序设计方法在需求分析，概要设计中，都采用了自顶向下，逐层细化的2.使用三种基本控制结构构造程序任何程序都可由顺序、选择、重复三种基本控制结构构造。(1)用顺序方式对过程分解，确定各部分的执行顺序。(2)用选择方式对过程分解，确定

2、某个部分的执行条件。(3)用循环方式对过程分解，确定某个部分进行重复的开始和结束的条件。(4)对处理过程仍然模糊的部分反复使用以上分解方法，最终可将所有细节确定下来。设计语言CFORTRANPASCALAdaBASIC基本结构顺序结构表示程序中的各操作是按照它们出现的先后顺序执行的。选择结构表示程序的处理步骤出现了分支，它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式。循环结构表示程序反复执行某个或某些操作，直到某条件为假（或为真）时才可终止循环。在循环结构中最主要的是：什么情况下执行循环？哪些操作需要循环执行？循环结构的基本形式有两种：当型循环和直到型

3、循环。当型循环：表示先判断条件，当满足给定的条件时执行循环体，并且在循环终端处流程自动返回到循环入口；如果条件不满足，则退出循环体直接到达流程出口处。因为是当条件满足时执行循环，即先判断后执行，所以称为当型循环。 直到型循环：表示从结构入口处直接执行循环体，在循环终端处判断条件，如果条件不满足，返回入口处继续执行循环体，直到条件为真时再退出循环到达流程出口处，是先执行后判断。因为是直到条件为真时为止，所以称为直到型循环。适用情况结构化程序设计又称为面向过程的程序设计。在面向过程程序设计中，问题被看作一系列需要完成的任务，函数（在此泛指例程、函数、过程）用于完成这些任务，解决问题的焦点集中于函数

4、。其中函数是面向过程的，即它关注如何根据规定的条件完成指定的任务。特点结构化程序中的任意基本结构都具有唯一入口和唯一出口，并且程序不会出现死循环。在程序的静态形式与动态执行流程之间具有良好的对应关系。优点由于模块相互独立，因此在设计其中一个模块时，不会受到其它模块的牵连，因而可将原来较为复杂的问题化简为一系列简单模块的设计。模块的独立性还为扩充已有的系统、建立新系统带来了不少的方便，因为我们可以充分利用现有的模块作积木式的扩展。按照结构化程序设计的观点，任何算法功能都可以通过由程序模块组成的三种基本程序结构的组合:顺序结构、选择结构和循环结构来实现。 结构化程序设计的基本思想是采用自顶向下，逐

5、步求精的程序设计方法和单入口单出口的控制结构。自顶向下、逐步求精的程序设计方法从问题本身开始，经过逐步细化，将解决问题的步骤分解为由基本程序结构模块组成的结构化程序框图；单入口单出口的思想认为一个复杂的程序，如果它仅是由顺序、选择和循环三种基本程序结构通过组合、嵌套构成，那么这个新构造的程序一定是一个单入口单出 的程序。据此就很容易编写出结构良好、易于调试的程序来。整体思路清楚，目标明确。设计工作中阶段性非常强，有利于系统开发的总体管理和控制。在系统分析时可以诊断出原系统中存在的问题和结构上的缺陷。缺点用户要求难以在系统分析阶段准确定义，致使系统在交付使用时产生许多问题。用系统开发每个阶段的成

6、果来进行控制，不能适应事物变化的要求。系统的开发周期长。面向对象程序设计方法设计方法的产生1967年挪威计算中心的KistenNygaard和OleJohanDahl开发了Simula67语言，它提供了比子程序更高一级的抽象和封装，引入了数据抽象和类的概念，它被认为是第一个面向对象语言。“对象”和“对象的属性”这样的概念可以追溯到20世纪50年代初，它们首先出现于关于人工智能的早期著作中。但是出现了面向对象语言之后，面向对象思想才得到了迅速的发展。汇编语言出现后，程序员就避免了直接使用0-1，而是利用符号来表示机器指令，从而更方便地编写程序；当程序规模继续增长的时候，出现了Fortran、C、

7、Pascal等高级语言，这些高级语言使得编写复杂的程序变得容易，程序员们可以更好地对付日益增加的复杂性。但是，如果软件系统达到一定规 模，即使应用结构化程序设计方法，局势仍将变得不可控制。作为一种降低复杂性的工具，面向对象语言产生了，面向对象程序设计也随之产生。基本概念面向对象程序设计中的概念主要包括：对象、类、数据抽象、继承、动态绑定、数据封装、多态性、消息传递。通过这些概念面向对象的思想得到了具体的体现。对象对象是运行期的基本实体，它是一个封装了数据和操作这些数据的代码的逻辑实体。类类是具有相同类型的对象的抽象。一个对象所包含的所有数据和代码可以通过类来构造。封装封装是将数据和代码捆绑到一

8、起，避免了外界的干扰和不确定性。对象的某些数据和代码可以是私有的，不能被外界访问，以此实现对数据和代码不同级别的访问权限。继承继承是让某个类型的对象获得另一个类型的对象的特征。通过继承可以实现代码的重用：从已存在的类派生出的一个新类将自动具有原来那个类的特性，同时，它还可以拥有自己的新特性。多态多态是指不同事物具有不同表现形式的能力。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，通过这种方式减少代码的复杂度。绑定绑定指的是将一个过程调用与相应代码链接起来的行为。动态绑定是指与给定的过程调用相关联的代码只有在运行期才可 知的一种绑定，它是多态实现的具体形式。语言一种语言要称为面向对象语

9、言,必须支持面向对象几个主要的概念。根据支持程度的不同，通常所说的面向对象语言可以分成两类：基于对象的语言和面向对象的语言。基于对象的语言基于对象的语言仅支持类和对象，举例来说，Ada就是一个典型的基于对象的语言，因为它不支持继承、多态，此外其他基于对象的语言还有Alphard、CLU、Euclid、Modula。面向对象的语言面向对象的语言支持的概念包括：类与对象、继承、多态。 面向对象的语言中一部分是新发明的语言，如Smalltalk、Java，这些语言本身往往吸取了其他语言的精华，而又尽量剔除他们的不足，因此面向对象的特征特别明显，充满了蓬勃的生机；另外一些则是对现有的语言进行改造，增加

10、面向对象的特征演化而来的。如由Pascal发展而来的ObjectPascal，由C发展而来的Objective-C，C+，由Ada发展而来的Ada95等，这些语言保留着对原有语言的 兼容，并不是纯粹的面向对象语言，但由于其前身往往是有一定影响的语言，因此这些语言依然宝刀不老，在程序设计语言中占有十分重要的地位。特点面向对象设计方法以对象为基础，利用特定的软件工具直接完成从对象客体的描述到软件结构之间的转换。这是面向对象设计方法最主要的特点和成就。面向对象设计方法的应用解决了传统结构化开发方法中客观世界描述工具与软件结构的不一致性问题，缩短了开发周期，解决了从分析和设计到软件模块结构之间多次转换

11、映射的繁杂过程，是一种很有发展前途的系统开发方法。但是同原型方法一样,面向对象设计方法需要一定的软件基础支持才可以应用，另外在大型的MIS开发中如果不经自顶向下的整体划分，而是一开始就自底向上的采用面向对象设计方法开发系统，同样也会造成系统结构不合理、各部分关系失调等问题。所以面向对象设计方法和结构化方法目前仍是两种在系统开发领域相互依存的、不可替代的方法。优点面向对象出现以前，结构化程序设计是程序设计的主流。比较面向对象程序设计和面向过程程序设计，还可以得到面向对象程序设计的其他优点：(1)数据抽象的概念可以在保持外部接口不变的情况下改变内部实现，从而减少甚至避免对外界的干扰;(2)通过继承大幅减少冗余的代码，并可以方便地扩展现有代码，提高编码效率，也减低了出错概率，降低软件维护的难度;(3)结合面向对象分析、面向对象设计，允许将问题域中的对象直接映射到程序中，减少软件开发过程中中间环节的转换过程；(4)通过对对象的辨别、划分可以将软件系统分割为若干相对为独立的部分，在一定程度上更便于控制软件复杂度；(5)以对象为中心的设计可以帮助开发人员从静态（属性）和动态（方法）两个方面把握问题，从而更好地实现系统； (6)通过对象的聚合、联合可以在保证封装与抽象的原则下实现对象在内在结构以及外在功能上的扩充，从而实现对象由低到高的升级。