关于面向对象的一些思考[1] 软件测试工具
关键字:面向对象 思考
面向对象方法被人谈论了二十多年了。我接触它比较晚,直到九十年代中期才开始学习使用它。若说对这个方法做些评价,那还真是大言不惭了。不过这么些年来,也周期性的对面向对象做些思考。或对或错,我想都值得总结一下。一家之言,来看的同学不必太当真。
首先我们要区分一下“基于对象”和“面向对象”的区别。
基于对象,通常指的是对数据的封装,以及提供一组方法对封装过的数据操作。比如 C 的 IO 库中的 FILE * 就可以看成是基于对象的。
面向对象,则在基于对象的基础上增加了多态性。所谓多态,就是可以用统一的方法对不同的对象进行同样的操作。当然,这些对象不能完全不同,而需要有一些共性,只有存在了这些共性才可能用同样的方法去操作它们。我们从 C++ 通常的实现方法的角度来看,A 和 B 在继承关系上都有共同的祖先 R ,那么我们就可以把 A 和 B 都用对待 R 的控制方法去控制它们。
为什么需要这样做?
回到一个古老的话题:程序是什么?
程序 = 算法 + 数据结构
在计算机的世界里,数据就是一个个比特的组合;代码的执行流程就是顺序、分支、循环的程序结构的组合。用计算机解决问题,就是用程序结构的组合去重新排列数据的组合,得到结果。为了从庞大的输入数据(从 bit 的角度上看,任何输入数据都可能非常的庞大),通过代码映射到结果数据。我们就必须用合理的数据结构把这些比特数据组合起来,形成数量更少的单元。
这些单元,就是对象。对象同时也包括了对它进行操作的方法。这样,我们完成了一次封装,就变成了:
程序 = 基于对象操作的算法 + 以对象为最小单位的数据结构
封装总是为了减少操作粒度,数据结构上的封装导致了数据数据的减少,自然减少了问题求解的复杂度;对代码的封装使得代码得以复用,减少了代码的体积,同样使问题简化。
接下来来看 基于对象操作的算法。这种算法必须将操作对象看成是同样的东西。在没有对象的层次上,算法操作的都是字节,是同类。但是到了对象的层次,就不一定相同了。这个时候,算法操作的是一个抽象概念的集合。
在面向对象的程序设计中,我们便少不了容器。容器就用来存放一类有共同抽象概念的东西。这里说有共同概念的东西,而没有说对象。是因为对于算法作用于的集合,里面放的并不是对象实体,而是一个对实体的引用。这个引用表达的是,算法可以对引用的那一头的东西做些什么,而并不要求那一头是什么。