面向对象编程的基本概念

1.面向对象认识

对象（Objective），指的是事物，是很广泛的概念。可以说，凡是事物都是对象。如数字8是对象，一张桌子也是对象，等等。

“物以类聚”，所有事物总是按一定特征归入一个相应的类（Class）中。因而，可以这么说，类是对象的抽象，而对象则是类的实例。

如上述8，可归入数学的自然数类。自然数是很多与8类似的事物的抽象，而8则是自然数这个类的一个实例，也具有自然数的特征。再如上述桌子，可归入日常生活用品的家具类。家具是很多与桌子类似的事物的抽象，而桌子则是家具这个类的一个实例，也具有家具的特征。

在实际生活中，谁见过抽象的“自然数”、抽象的“家具”？没有。见过的，只能是具体的“8”、具体的“桌子”。但停留对具体的“8”、具体的“桌子”的认识，够不够？不够，还得提高到“自然数”、“家具”这样抽象的认识。

对象抽象为类后，将有其特性及处理方法。如8，代表数量，就是它的一个特性，8可与其同类的数相加，就是处理它的一个方法。掌握了对象的特性、方法，显然也就容易驾驭它了。

这里的“对象”与“类”反映的是个别（具体）与一般关系，是正确认识事物方法的精髓。正确认识事物，总是先认识“个别”、“具体”，后认识“一般”、“抽象”，再进一步认识新的“个别”、“具体”。从个别到一般、具体到抽象，又从一般到个别、抽象到具体，循环往复，以至无穷。才使得人们对事物的认识不断提高、不断深化。所以，把事物用这种“对象”的方法去分析、理解，也就是说用这样“面向对象”去认识，是很合乎正确的认识事物的方法的。

很显然，这个“类”也是相对的。一个“类”可能还属于外延更大的“另一个类”中。这“另一个类”一般称为“父类”。而这个“类”则是“另一个类”的“子类”。当然，这“父类”之上，也可能还有“父类”。而“子类”之下，也可能还有“子类”，等等，形成一个类的长链。

正如人类父子之间有继承关系一样，在类的长链中，“父类”、“子类”也都有继承关系。“父类”的特征往往在“子类”中有所体现，而对“子类”说，则是对“父类”的特征有所继承。

应强调的是，“子类”对“父类”的继承绝不是简单的重复，正如人类的继承一样，总是有发展的。而且，一个“子类”也不仅只有一个“父类”继承。而有时还有多个“父类”的特征，等等。

因此，面向对象认识有三个要点：归类地认识事物，继承地认识事物及发展地认识事物。这三个要点说明，对事物必须是联系起来看，历史地看，发展地看。方法论与认识论历来是统一的。弄清面向对象的认识，将要有助于弄清面向对象分析、设计及编程。

关于面向对象，有人说，早在20世纪50年代，诸如“对象”和“对象的属性”这样的概念，就出现在人工智能的著作中。OO（Object-oriented，面向对象）的实际发展却是始于1966年。当时Kisten Nygaard和Ole-JohanDahl开发了Simula语言。Simula提供了比子程序更高一级的抽象和封装；为仿真一个实际问题，引入了数据抽象和类的概念。大约在同一时期，AlanKay正在尤他大学的一台个人计算机上努力工作，他希望能在其上实现图形化和模拟仿真。尽管由于软硬件的限制，Kay的尝试没有成功，但他的这些想法并没有丢失。20世纪70年代初期，他加入了PaloAlto研究中心（PARC），再次将这些想法付诸实施。

面向对象与面向过程相比，面向对象更合乎人认识世界的规律的，是较为切合实际的认识世界与改造世界的方法。有人讲，这是小孩也都是这么认识事情的，没有什么神秘的地方。既然如此，计算机编程、PLC编程完全应该与可以运用它。

2.面向对象编程（OOP）(www.xing528.com)

OOP（Object-oriented Program，面向对象编程），是用面向对象认识与方法进行的编程，是计算机编程最先进的方法。可把它与结构化编程相比较，在比较中认识。

SP（StructureProgram，结构化编程），是从系统的功能入手，将系统分解为若干功能模块，而系统则是这些模块的集合。它强调功能，认为，程序=算法+数据结构，而数据与代码则是分离的。SP的优点是，系统是由简单部分组成，可使编程简化。但由于用户需求的变化和软、硬件技术的发展，划分的模块将不稳定。这样，开发出来的模块可重用性不可能高。

OOP则是以数据为中心，并把数据、代码封装在一起。强调的是数据，即对象及对象间的关系。它认为，程序=对象+对象之间的关系。数据相对于功能，更稳定些。所以，它的程序可重用性要好得多。由于面向对象编程的可重用性好，可以在应用程序中大量采用成熟的类库，从而提高编程效率，缩短开发时间。此外，它的封装，也可使数据的安全得以保证。它的继承和多态还使应用程序的修改带来的影响更加局部化，更易于维护、更新和升级。

OOP一般要用到面向对象的编程软件，如JAVA、VC、DELPHI、VS.NET等。在编程过程中，可使用编程软件提供的类库（如MFC）、WINDOWSAPI函数、各种控件，以及导向模板，编程可得到很大简化，但要用到类、对象、封装、继承及多态这些概念。而如果使用组态软件，如世纪星、组态王、力控等，也是用面向对象编程，但对用户用不到类、对象、封装、继承及多态等这些概念，编程要简单得多。

3.面向对象方法

20世纪80年代末以来，OOP的发展促使OOD（Object-oriented design，面向对象设计），进而OOA（Object-Oriented Analysis，面向对象分析）的出现与发展。

OOA是用面向对象的方法去分析程序所要服务的系统，要从问题域词汇中，通过发现的类和对象，来考察需求的分析方法。OOA的结果是一系列从问题域导出对象，还要确定基本的对象行为。它的侧重点是业务领域分析，与程序所要应用的行业领域相关，一般由用户方的专家进行。

OOD是用面向对象的方法进行系统设计。目的是为真实世界建立一个计算机中的虚拟模型。它以OOA的成果为基础，结合实际情况出发，而且没有一定的不变的步骤。也不存在界限分明的OOD阶段。事实上，OOD还与OOP交织在一起的，没有编程作基础，无法进行OOD，也无法改进OOD。

OOD的精髓就在于锻炼一种计算机式的解决问题的思维方法，这是开发软件的一把万能钥匙，不同的开发工具只带来实现效率的不同。负责OOD工作的人被称为系统架构设计师的任务是：

（1）确定系统的总体框架———大多采用已有的领域框架；

（2）正确理解需求分析得出的领域模型，用面向对象的思想设计出软件体系结构———系统概要设计；

（3）分析现实的可获取的技术资源，分解出程序的各个组件，安排好开发任务流程———系统详细设计。

怎么处理OOA、OOD及OOP间的交互关系，及安排它们具体进程，诞生了几十种的软件开发的面向对象方法。只是这些与PLC编程关系不大，在此略。