Transcript 00-课程介绍

面向对象程序设计
课程介绍
计算中心 张岩峰
(http://faculty.neu.edu.cn/cc/zhangyf)
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程序设计语言的发展
• 机器语言
– 由计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语
言。
程序设计语言的发展
• 机器语言
– 由计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语
言。
• 汇编语言
– 将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符，如
ADD 、SUB。
程序设计语言的发展
• 机器语言
– 由计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语
言。
• 汇编语言
– 将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符，如
ADD 、SUB。
• 高级语言
– 屏蔽了机器的细节，采用具有一定含义的数据命名和
容易理解的执行语句。
程序设计语言的发展
• 机器语言
– 由计算机硬件系统可以识别的二进制指令组成的语
言。
• 汇编语言
– 将机器指令映射为一些可以被人读懂的助记符，如
ADD 、SUB。
• 高级语言
– 屏蔽了机器的细节，采用具有一定含义的数据命名和
容易理解的执行语句。
• 面向对象的语言
– 将客观事物看作一个具有属性和行为的对象，通过抽
象同一类对象的共同属性和行为，形成类。
面向对象的方法
• 结构化程序设计方法
设计的基本原则是自上而下、逐步求精。 按照程序所需
实现的功能，将其划分为若干个关系简单、相对独立
的模块；
每一个模块内部都是由三种基本的程序结构——顺序结
构、选择结构和循环结构组成。
• 优点
– 分解程序设计的复杂性
• 缺点
– 命名难以控制
– 程序不便于开发、维护
– 程序难以扩展
面向对象的方法
• 面向对象方法
– 将数据及对数据的操作方法放在一起，
作为一个相互依存、不可分离的整体——
对象。
– 同类对象的共性形成类，类通过统一的
外部接口与外界发生关系.
– 对象与对象之间通过消息进行通信。
五子棋程序
面向过程
main{
while(true){
黑棋下子；
绘制画面；
白棋下子；
绘制画面；
if(胜负已分){
输出结
果；
}
}
}
面向对象
class 选手 {
选手名字;
下子(){…}
}
main{
选手A = new 选手；
选手B = new 选手；
棋盘界面 = new 棋盘；
五子棋规则 = new 规则；
class 棋盘 {
棋盘规格;
绘制(){…}
}
while(true){
选手A.下子；
棋盘界面.绘制；
选手B.下子；
棋盘界面.绘制；
if(五子棋规则.判断胜负){
输出结果；
}
}
class 规则 {
规则名字;
判断胜负(){…}
}
}
思考
• 面向过程和面向对象程序的优缺点？
五子棋程序
面向过程
main{
while(true){
黑棋下子；
绘制画面；
白棋下子；
绘制画面；
if(胜负已分){
输出结
果；
}
}
}
面向对象
class 选手 {
选手名字;
下子(){…}
}
main{
选手A = new 选手；
选手B = new 选手；
棋盘界面 = new 棋盘；
五子棋规则 = new 规则；
class 棋盘
{ extends 选手{
新选手
棋盘规格;
选手IQ;
while(true){
绘制(){…}
选手头像;
选手A.下子；
} 选手装备;
棋盘界面.绘制；
}
选手B.下子；
class 规则 {
棋盘界面.绘制；
规则名字;
if(五子棋规则.判断胜负){
判断胜负(){…}
输出结果；
}
}
}
}
五子棋程序
面向过程
main{
while(true){
黑棋下子；
绘制画面；
白棋下子；
绘制画面；
if(胜负已分){
输出结
果；
}
}
}
面向对象
class 选手 {
选手名字;
下子(){…}
}
main{
选手A = new 选手；
选手B = new 选手；
棋盘界面 = new 棋盘；
五子棋规则 = new 规则；
class 棋盘
{ extends 选手{
新选手
棋盘规格;
选手IQ;
while(true){
绘制(){…}
选手头像;
选手A.下子；
} 选手装备;
棋盘界面.绘制；
}
选手B.下子；
class 规则 {
棋盘界面.绘制；
规则名字;
if(五子棋规则.判断胜负){
class
象棋选手 extends 新选手{
判断胜负(){…}
输出结果；
} 下子();
}
悔棋();
}
特殊技能之连走两步();
}
}
class 选手 {
选手名字;
下子(){…}
}
class 棋盘 {
棋盘规格;
绘制(){…}
}
class 规则 {
规则名字;
判断胜负(){…}
}
面向对象的方法
• 使程序员更好的理解和管理庞大而复杂的程序，它
在结构化程序设计的基础上完成进一步的抽象。这
种在设计方法上更高层次的抽象正是为了适应目前
软件开发的特点。
• 面向对象的程序设计方法绝非是要摒弃现有的结构
化程序设计方法，相反，它是在充分吸收结构化程
序设计优点的基础上，引进了一些新的、强有力的
概念。
• 面向对象的程序设计方法把可重复使用性视为软件
开发的中心问题，通过装配可重用的部件来生产软
件，而不是像目前编程所用的那样，通过调用函数
库中的函数来实现。事实上，在对象内部的实现
上，我们也常常调用函数库中的很多有用的函数，
然而从程序的总体结构上说，它是由一系列对象构
成的，对象之间能够以某种方式进行通信和协作，
从而实现程序的具体功能。
面向对象设计的特征
• 利用对象进行抽象
– 基于对象和对象间的相互作用，面向对
象技术对真实世界进行抽象。
• 对象具有生命周期
– 每一个对象都是独一无二的，都有创
建、生存、销毁的过程。
• 对象通过消息进行通信
– 对象可以与其他对象相互操作。
面向对象设计的特征
• 封装良好的类
– 对外部隐藏所有实现的细节，便于修改和替换
• 对象所属的类具有层次结构
– 关联
– 聚合或组合
– 继承
• 多态性
– 多态性是面向对象系统最终表现出来的基本特
征，即同样的语句产生不同的行为。
面向对象的语言
• Smalltalk
– 这是第一种成功的面向对象程序设计语言，也是Java的
基础语言。
• C++
– C++是C的超集，设计于80年代，增加了面相对象的概
念。
– 优点：数据抽象和封装，丰富的内置函数库；
– 缺点：除包含C语言的缺点外，程序过于复杂而容易出
错；
• Java
– 90年代开始广泛使用的网络编程语言；
– Smalltalk的思想，C++语法的简化。
编程语言使用率排行榜
JAVA语言与其它语言的关系
• 相比较于C++
– 高可移植性
• Windows、MacOS、UNIX等平台
– 丰富的支持类库，易扩展
• Web编程、企业计算、嵌入计算
– 自动内存管理
– 调试更简单
• 与其它语言互为补充
–
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–
C语言（底层，速度快）
Python、Ruby、Perl、PHP（脚本语言，简单）
MatLab、R（数据分析语言，数学分析计算功能强大）
SQL（数据库管理语言，数据管理的增删改查）
教学内容
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Java语言基础
数组与方法
类和对象
文件操作
图像界面swt
多线程编程/网络编程
连接数据库
Hadoop MapReduce分布式编程（optional）
课程表
• 理论课
– 时间：1-19周
– 地点：采矿馆203
周一 1-2节
• 实验课
– 时间：4-19周
周一 5-6节
– 地点：计算中心微机？室
教学模式
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理论讲授（20%）
实例演示（20%）
讨论思考（10%+?%）
上机实践（50%+?%）
考核方法
• 平时成绩
• 三次作业
• 课程设计（考试）
20%
30%
50%
强调问题
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•
旷课、迟到、早退
不及时交作业
上课违纪3次
作业抄袭、课程设计抄袭
• 上课可以带笔记本电脑
参考书推荐
MOOC
• MOOC（Massive Open Online Course）
– 学堂在线 https://www.xuetangx.com/
– 慕课中国 http://www.mooc.cn/
– 辽宁省资源共享课 http://sharecourse.upln.cn/
– 翁恺，用Java学编程
http://study.163.com/course/introduction.htm?co
urseId=533006
问题？
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为什么学“编程”？
程序员是个什么样子的工作？
“编程”有多难？
怎样能把编程能力提高？
经验与建议
• 编程不同于理论学习，要培养动手能力
– Just do it!
– Just google it!
– 读别人写的优秀的代码
– 在已有代码之上修改
– 不要浪费时间在看书上，把书当成工具书，带
着目的的去读书
练习