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論程序設(shè)計(jì)方法 http://tech.163.com/school · 2005-04-04 22:28:23 · 來源: vckbase 如果你是初學(xué)者----------------請(qǐng)不要閱讀； 但有志成為中高級(jí)程序員--------請(qǐng)務(wù)必閱讀； 如果你是中級(jí)程序員------------請(qǐng)務(wù)必閱讀； 如果你高級(jí)程序員--------------請(qǐng)批評(píng)指正。 本文是我在“軟件工程師班”開學(xué)第一節(jié)課的講義，和“計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)發(fā)展”講座 上的內(nèi)容整理而成。寫作本文的目的是引導(dǎo)學(xué)生從更高的層次來看待程序設(shè)計(jì)方法，為將來 成為高級(jí)程序員而做好理論準(zhǔn)備。 一、計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境對(duì)軟件設(shè)計(jì)方法的限制 計(jì)算機(jī)的發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)60年了，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)方法也伴隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的提 高而不斷發(fā)展。硬件環(huán)境對(duì)軟件設(shè)計(jì)既有嚴(yán)重的制約作用，也有積極的推動(dòng)作用。 在我的大學(xué)母校（此處刪除6個(gè)字），數(shù)學(xué)系的一些老師，有幸成為了我國(guó)第一代的計(jì)算機(jī) DIY一族。呵呵，不要以為是組裝PC機(jī)呦，他們組裝的可是小型機(jī)。一人多高鐵皮柜大小的 主機(jī)，加上紙帶機(jī)（后期改進(jìn)為讀卡機(jī)），組裝好后，除了供學(xué)校自己的科研使用外，還在 全國(guó)各地銷售了十 幾臺(tái)。當(dāng)時(shí)（七十年代）一臺(tái)的售價(jià)是10幾萬元人民幣，如果換算到今天，相當(dāng)于價(jià)值大約 為100多萬元，非常高檔的小型計(jì)算機(jī)了。下面大家猜猜，這么高檔的計(jì)算機(jī)，它的內(nèi)存是 多少那？（都把嘴閉好了，我要公布答案了）—— 4K。 一塊50公分見方的內(nèi)存板， 插入到主機(jī)箱中，好了------ 1K； 再插一塊內(nèi)存板，好了------ 2K； 再插一塊內(nèi)存板，好了------ 3K； 再插一塊內(nèi)存板，好了------ 4K； 再......不行了，插不起了，太貴了！這就是當(dāng)時(shí)的環(huán)境。這樣的環(huán)境下，用什么寫 程序那？當(dāng)然只有機(jī)器碼了。先用匯編寫，然后翻閱手冊(cè)手工改寫為機(jī)器碼，然后打卡或穿 紙帶，輸入運(yùn)行。可以想象，在當(dāng)時(shí)的條件下，什么叫好的程序那？什么叫優(yōu)秀的程序那？ —— 技巧！ 程序設(shè)計(jì)的最初始階段，是講究技巧的年代。如何能節(jié)省一個(gè)字節(jié)，如何能提高程序 運(yùn)行的效率，這些都是要嚴(yán)肅考慮的問題。而所謂的程序的易讀性，程序的可維護(hù)性根本不 在考慮范圍之內(nèi)。 今天，35歲以上的學(xué)習(xí)過計(jì)算機(jī)的朋友可能都使用過一種個(gè)人計(jì)算機(jī)——APPLE-II（ 中國(guó)也生產(chǎn)過這種計(jì)算機(jī)的類似產(chǎn)品“中華學(xué)習(xí)機(jī)”）。主頻1M，內(nèi)存48K（擴(kuò)展后，最多 可達(dá)到64K）。我就是使用這樣的計(jì)算機(jī)長(zhǎng)大的 :)。當(dāng)年，類似的個(gè)人計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，還有PC1500，Layser310等。這種計(jì)算機(jī)上已經(jīng)固化了 BASIC 語言，當(dāng)然只是為學(xué)習(xí)使用。要想開發(fā)出真正的商業(yè)程序，則必須使用匯編，否則的 話，程序就比蝸牛還要慢了。于是，程序設(shè)計(jì)中對(duì)于技巧的運(yùn)用，是至關(guān)重要的了。 題外話1： 比爾蓋茨是 BASIC 的忠實(shí)擁護(hù)和推動(dòng)者。當(dāng)年，他在沒有調(diào)式環(huán)境的狀況下，用匯編 語言寫出了一款僅有 4K 大小的 BASIC 解釋器，且一次通過。確實(shí)另人佩服。（不象現(xiàn)在 微軟出品的程序，動(dòng)輒幾十兆。）這也許就是比爾對(duì) BASIC 情有獨(dú)忠的原因，每當(dāng)微軟推出（臨?。┮粋€(gè)新技術(shù)，則他會(huì)立刻在 BASIC 中提供支持。 題外話2： 在 APPLE-II 上有一款游戲軟件“警察抓小偷”，當(dāng)年熬夜玩游戲，樂趣無窮。后來 這款游戲被移植到了PC上，咳~~~根本沒有辦法玩，因?yàn)樾⊥颠€沒跑就被警察抓到了。硬件 的速度提升，另我無法再回味以前的時(shí)光了。 二、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 隨著計(jì)算機(jī)的價(jià)格不斷下降，硬件環(huán)境不斷改善，運(yùn)行速度不斷提升。程序越寫越大 ，功能越來越強(qiáng)，講究技巧的程序設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能適應(yīng)需求了。記得是哪本書上講過，一 個(gè)軟件的開發(fā)成本是由：程序設(shè)計(jì) 30% 和程序維護(hù) 70% 構(gòu)成。這是書上給出的一個(gè)理論值，但實(shí)際上，從我十幾年的工作經(jīng)驗(yàn)中，我得到的體會(huì)是 ：程序設(shè)計(jì)占 10%，而維護(hù)要占 90%。也許我說的還是太保守了，維護(hù)的成本還應(yīng)該再提高 。下面這個(gè)程序，提供了兩種設(shè)計(jì)方案，大家看看哪個(gè)更好一些那？ 題目：對(duì)一個(gè)數(shù)組中的100個(gè)元素，從小到大排序并顯示輸出。(BASIC) 方法1：冒泡法排序，同時(shí)輸出。 FOR I=1 TO 100 FOR J=I+1 TO 100 IF A[I] > A[J] THEN T=A[J]: A[J]=A[I]: A[I]=T NEXT J A[I] NEXT I 方法2：冒泡法排序，然后再輸出。 FOR I=1 TO 100 FOR J=I+1 TO 100 IF A[I] > A[J] THEN T=A[J]: A[J]=A[I]: A[I]=T NEXT NEXT FOR I=1 TO 100 A[I] NEXT 顯然，“方法1”比“方法2”的效率要高，運(yùn)行的更快。但是，從現(xiàn)在的程序設(shè)計(jì)角度來看 ，“方法2”更高級(jí)。原因很簡(jiǎn)單：（1）功能模塊分割清晰——易讀；（2）也是最重要的 ——易維護(hù)。程序在設(shè)計(jì)階段的時(shí)候，就要考慮以后的維護(hù)問題。比如現(xiàn)在是實(shí)現(xiàn)了在屏幕 上的輸出，也許 將來某一天，你要修改程序，輸出到打印機(jī)上、輸出到繪圖儀上；也許將來某一天，你學(xué)習(xí) 了一個(gè)新的高級(jí)的排序方法，由“冒泡法”改進(jìn)為“快速排序”、“堆排序”。那么在“方 法2”的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，是不是就更簡(jiǎn)單了，更容易了？！這種把功能模塊分離的程序設(shè) 計(jì)方法，就叫“ 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)”?！? 三、對(duì)程序設(shè)計(jì)中技巧使用的思考 我可以肯定，大家在開始學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定都做過這樣一個(gè)題目：求100以內(nèi) 的素?cái)?shù)。老師在黑板上，眉飛色舞地寫出了第一個(gè)程序：（C程序） 方法1： for(i=1; i<100; i++) { for(j=2; j< i; j++) if(i%j == 0) break; if(j >= i) printf("%d,", i); } 然后，老師開始批判這個(gè)程序“這個(gè)叫什么呀？太慢了！因?yàn)槲覀兌贾来笈紨?shù)不可 能是素?cái)?shù)了，因此，要排除掉！” 于是，意尤未盡地寫出了第二個(gè)程序： 方法2： printf("2,"); for(i=3; i<100; i+=2) { for(j=2; j< i; j++) if(i%j == 0) break; if(j >= i) printf("%d,", i); } 老師說：“看！我們只改動(dòng)了一點(diǎn)點(diǎn)，程序運(yùn)行的速度就提高了一倍多”。然后運(yùn)用 誘導(dǎo)式教學(xué)法繼續(xù)提問“程序的效率，還能再提高嗎？能！”，得意地寫出第三個(gè)程序： 方法3： printf("2,"); for(i=3; i<100; i+=2) ‘‘不考慮大偶數(shù) { for(j=3; j< i/2; j+=2) ‘‘不考慮用偶數(shù)去測(cè)試，而且只驗(yàn)算到一半就足夠了 if(i%j == 0) break; if(j >= i) printf("%d,", i); } “大家看，我們又只改動(dòng)了一點(diǎn)點(diǎn)，運(yùn)行速度又提高了一倍多。可以了嗎？不可以！ 我們還能再提高”。于是又高傲地寫出了第四個(gè)程序： 方法4： printf("2,"); for(i=3; i<100; i+=2) { int k = sqrt(i); for(j=3; j<= k; j+=2) if(i%j == 0) break; if(j >= k ) printf("%d", i); } 然后，開始證明為什么我們判斷素?cái)?shù)的時(shí)候，只需要驗(yàn)算到平方根就足夠了： 假設(shè)p是合數(shù)，那么令:p=a*b。反正法：由于我們已經(jīng)判斷了p的平方根以內(nèi)的整數(shù)都 不能被p整除，于是 a>SQRT(p)?；谕瑯拥睦碛?b>SQRT(p)。于是 p = a * b > SQRT(p) * SQRT(p) = p 得出矛盾， 命題得正。 的確，“方法4”的確比“方法1”的運(yùn)行速度要提高了好幾倍，甚至好幾十倍。但我 們仔細(xì)分析測(cè)試看看。 （1）“程序4”到底比“程序1”快了多少那？我在某臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行測(cè)試（P4， 1.5G)得到的速度對(duì)比表： 計(jì)算范圍 100 1000 10000 100000 速度差 0.00秒 0.01秒 0.18秒 15秒 （2） 在10萬以上，才會(huì)看出一些差別。而這種差別根本就不夠底償程序設(shè)計(jì)階段的 付出。如果計(jì)算的范圍再大，那么不管是“方法1”，還是“方法4”都不是好的算法。（計(jì) 算素?cái)?shù)的另外一個(gè)比較優(yōu)秀的算法叫“漏篩法”） （3）寫出“方法1”，只要具有小學(xué)四年級(jí)的數(shù)學(xué)水平就夠了，而“方法4”則需要初 中三年級(jí)的水平并且還要具備一些“數(shù)論”的知識(shí)。 （4）從維護(hù)性看，如果你寫的程序需要另外一個(gè)程序員來維護(hù)，或者若干時(shí)間以后， 你重新來閱讀這段程序，那么就會(huì)對(duì)這個(gè)程序產(chǎn)生很多疑問：這個(gè)求平方根是干什么用的？ 其實(shí)，就這個(gè)題目來說，使用到“方法3”就已經(jīng)足夠了。 總結(jié)發(fā)言： I. 計(jì)算機(jī)的價(jià)格每年下降一半，而運(yùn)算速度每年提高一倍”，因此我們應(yīng)該把速度提 高的任務(wù)交給硬件實(shí)現(xiàn)。 II. 從易讀性、維護(hù)性出發(fā)，程序員只負(fù)責(zé)按定義給出軟件實(shí)現(xiàn)。算法的問題是數(shù)學(xué) 家解決的。 題外話： 多年以來，人們一直在尋找動(dòng)態(tài)圖象(影視)的存儲(chǔ)和回放的算法，但效果都不理想。直到有 人發(fā)現(xiàn)，原來在200多年前的數(shù)學(xué)家早就幫我們解決了這個(gè)問題——傅立葉（Fourier）級(jí)數(shù) 展開。因此我要說，優(yōu)秀的算法不是我們程序員要考慮的問題，我們的任務(wù)只要按照數(shù)學(xué)家 給出的算法翻譯 為計(jì)算機(jī)程序語言而已。（這句話恐怕要遭到大多數(shù)程序員拋出的板磚襲擊）再比如，計(jì)算 一元多次方程解的問題。我們使用的就是牛頓的迭代算法。不要怪我瞧不起你，你能發(fā)明這 個(gè)方法的話，那就是當(dāng)代的牛頓了。 四、程序的易讀性與書寫方法 程序是否容易閱讀和維護(hù)，與怎么書寫有很大的關(guān)系。說實(shí)在的，C語言中為了方便程序員 書寫，允許使用++,--,<<,&&，？......這些運(yùn)算符號(hào)。但很多人經(jīng)常亂用，以為自己寫的 程序多么簡(jiǎn)潔，效率多高。其實(shí)，當(dāng)你分行書寫的話則更加容易閱讀和維護(hù)，效率也不會(huì)降 低，因?yàn)榫幾g程序 早就幫你優(yōu)化為最快捷的代碼了。先看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子： 計(jì)算一個(gè)整數(shù)乘 255(C語言) 方法1：a *= 255; 方法2：因?yàn)橐莆贿\(yùn)算比乘法運(yùn)算要快很多倍，因此a*255的運(yùn)算書寫為： a =(a<<8)-a; //a*255 = a*256 - a = (a<<8) - a 方法1的書寫非常簡(jiǎn)單，直截了當(dāng)，顯然更容易維護(hù)。而方法2的書寫運(yùn)用了移位的技 巧，不容易閱讀，但效率最高。是不是真的是這樣那？把這兩個(gè)程序編譯為匯編代碼看看。 原來無論是方法1還是方法2，它們的匯編代碼都是一樣的： mov ecx, eax shl eax, 8 sub eax, ecx 也就是說，你認(rèn)為非常技巧的書寫方法，其實(shí)編譯器的優(yōu)化功能早就幫你想到了。那 么方法2的方式就很值得批判了。下面是幾個(gè)有關(guān)C語言書寫方面的重要原則： 1）盡量表達(dá)愿義，多加注釋； 2）變量名稱和函數(shù)名稱，要使用有意義的符號(hào)，并且遵守“匈牙利命名法”； 3）不要為儉省內(nèi)存，使一個(gè)變量在一個(gè)模塊中表達(dá)多個(gè)含義。 4）在某個(gè)模塊中，前半部分用i表示計(jì)數(shù)器，由于后半部分不再使用計(jì)數(shù)器了，于是 又用i來保存某個(gè)中間的結(jié)果。等你維護(hù)這段程序的時(shí)候，保證你肯定會(huì)犯傻的。 5）在使用條件表達(dá)式的時(shí)候，不要混合書寫運(yùn)算表達(dá)式； 經(jīng)常有人在書寫for循環(huán)的時(shí)候，使用這樣的方式： for(int a=1,s=0; a<=100 && (s+=a); a++); 天呀，這樣寫是不會(huì)提高程序運(yùn)行效率的，尤其是當(dāng)運(yùn)算表達(dá)式復(fù)雜的時(shí)候，就更不 容易閱讀了，還是把運(yùn)算寫到for的循環(huán)體中吧。 int s = 0; for(int a=1; a<=100; a++) s += a; //計(jì)算1+2+...+100 這不很好嗎?! 再比如，if(a=b)這個(gè)寫法在語法上是允許的，但不要使用。要使用也要 if(0!=(a=b))這樣的方式。 還有值得一提的是慎用“,”（逗號(hào)運(yùn)算符）。 不要連續(xù)使用++,--,<<，*，& .....這樣的運(yùn)算符號(hào)。 a = b++-(--c<<1+e&0x0f>>1); //這個(gè)人有病。出這個(gè)題目考試的老師，也有病。 常量要寫在條件表達(dá)式的左邊； if(5 == a) 這是正確的寫法，這樣書寫可以避免勿輸入而導(dǎo)致的 if(a=5)這樣的錯(cuò)誤 。 避免程序中{ }的嵌套層次太深； 最多4層。如果必須大于4層，那么寫成調(diào)用子函數(shù)或宏的方式。 盡量多地使用斷言； 當(dāng)你在書寫程序的過程中，憑你的智慧，你一定是知道：程序運(yùn)行到我正書寫的這行 代碼的時(shí)候某個(gè)變量一定是某個(gè)值。好啦，那么不要憂郁，馬上加上一句代碼：ASSERT(nnn == xxx);。將來在調(diào)式維護(hù)這段代碼的時(shí)候，你會(huì)得到無限美妙的回報(bào)。 書寫需要“成對(duì)匹配”使用的代碼的時(shí)候，在寫使用代碼之前，就先把結(jié)束寫出來； file.Open(...); //當(dāng)要打開文件的時(shí)候 char *lp=new char [100]; //當(dāng)要申請(qǐng)內(nèi)存的時(shí) 候 ...... //先不要寫這段代碼 ...... //先不要寫這段代碼 file.Close(); //馬上寫關(guān)閉 delete [] lp; //馬上寫釋放 xxx.Loack(); //當(dāng)某個(gè)對(duì)象需要鎖定的時(shí)候 for(....) ...... //先不要寫這段代碼 { //寫大括號(hào)的時(shí)候 xxx.Unlock(); //馬上寫解鎖 } //馬上寫大括號(hào)結(jié)束 和這個(gè)道理相同，在C++的類中，如果需要申請(qǐng)內(nèi)存，那么先在構(gòu)造函數(shù)中給出 lp=NULL;然后馬上在析構(gòu)函數(shù)中書寫 if(lp) delete []lp; 可以適當(dāng)?shù)厥褂胓oto； 在結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中，goto 是被排斥的。但是，如果適當(dāng)?shù)厥褂?goto 不但不影響斜 率，而且還能提高程序的可讀性。 題目：合并2個(gè)文件到一個(gè)新文件中。（不要挑我的毛病呀~~~~~，我使用的是類C的方 式書寫的。） 方法1： FILE *f1,*f2,*f3; if(Open(f1)成功) { if(Open(f2)成功) { if(Open(f3)成功) { ...... //這里是真正干活的地方 Close(f1); Close(f2); Close(f3); } else //f3不成功 { Close(f1); Close(f2); ...... } } else //f2不成功 { Close(f1); ...... } } else //f1不成功 { ...... } ========================================================== 方法2： FILE *f1=NULL,*f2=NULL,*f3=NULL; if(Open(f1)不成功) goto err; if(Open(f2)不成功) goto err; if(Open(f3)不成功) goto err; ...... //這里是真正干活的地方 err: if(f3) Close(f3); if(f2) Close(f2); if(f1) Close(f1); 方法1是最最標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，好嗎？不好！尤其是當(dāng){ }的層次比較深的時(shí)候，估 計(jì)你尋找真正干活的代碼的地方都找不到。而使用方法2的程序，不但程序容易讀，而且沒 有{ } 的深度。在C++中，又提供了異常try/catch的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，而異常的結(jié)構(gòu)則比 goto 的結(jié)構(gòu)更好、更完善了。 五、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) 隨著程序的設(shè)計(jì)的復(fù)雜性增加，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法又不夠用了。不夠用的根本原因是“代 碼重用”的時(shí)候不方便。面向?qū)ο蟮姆椒ㄕQ生了，它通過繼承來實(shí)現(xiàn)比較完善的代碼重用功 能。很多學(xué)生在應(yīng)聘工作，面試的時(shí)候，常被問及一個(gè)問題“你來談?wù)勈裁词敲嫦驅(qū)ο蟮某? 序設(shè)計(jì)”，學(xué)生 無言，回來問我，這個(gè)問題應(yīng)該怎么回答。我告訴他，你只要說一句話就夠了“面向?qū)ο蟪? 序設(shè)計(jì)是對(duì)數(shù)據(jù)的封裝；范式（模板）的程序設(shè)計(jì)是對(duì)算法的封裝。”后來再有學(xué)生遇到了 這個(gè)問題，只簡(jiǎn)單的一句對(duì)答，對(duì)方就對(duì)這個(gè)學(xué)生就刮目相看了（學(xué)生后來自豪地告訴我的 ）。為什么那？ 因?yàn)橹挥薪?jīng)過徹底的體會(huì)和實(shí)踐才能提煉出這個(gè)精華。 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法和思想，其實(shí)早在70年代初就已經(jīng)被提出來了。其目的就是：強(qiáng)制程序 必須通過函數(shù)的方式來操縱數(shù)據(jù)。這樣實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的封裝，就避免了以前設(shè)計(jì)方法中的，任 何代碼都可以隨便操作數(shù)據(jù)而因起的BUG，而查找修改這個(gè)BUG是非常困難的。那么你可以說 ，即使我不使用 面向?qū)ο?，?dāng)我想訪問某個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候，我就通過調(diào)用函數(shù)訪問不就可以了嗎？是的，的確 可以，但并不是強(qiáng)制的。人都有惰性，當(dāng)我想對(duì) i 加1的時(shí)候，干嗎非要調(diào)用函數(shù)呀？算了，直接i++多省事呀。呵呵，正式由于這個(gè)懶惰，當(dāng) 程序出BUG的時(shí)候，可就不好捉啦。而面向?qū)ο笫菑?qiáng)制性的，從編譯階段就解決了你懶惰的 問題。 巧合的是，面向?qū)ο蟮乃枷耄鋵?shí)和我們的日常生活中處理問題是吻合的。舉例來說，我打 算丟掉一個(gè)茶杯，怎么扔那？太簡(jiǎn)單了，拿起茶杯，走到垃圾桶，扔！注意分析這個(gè)過程， 我們是先選一個(gè)“對(duì)象”------茶杯，然后向這個(gè)對(duì)象施加一個(gè)動(dòng)作——扔。每個(gè)對(duì)象所能 施加在它上面的 動(dòng)作是有一定限制的：茶杯，可以被扔，可以被砸，可以用來喝水，可以敲它發(fā)出聲音 ......；一張紙，可以被寫字，可以撕，可以燒......。也就是說，一旦確定了一個(gè)對(duì)象， 則方法也就跟著確定了。我們的日常生活就是如此。但是，大家回想一下我們程序設(shè)計(jì)和對(duì) 計(jì)算機(jī)的操作，卻不 是這樣的。拿DOS的操作來說，我要?jiǎng)h除一個(gè)文件，方法是在DOS提示符下：c:> del 文件名 <回車>。注意看這個(gè)過程，動(dòng)作在前（del），對(duì)象在后(文件名),和面向?qū)ο蟮姆椒ㄕ庙? 序相反。那么只是一個(gè)順序的問題，會(huì)帶來什么影響那？呵呵，大家一定看到過這個(gè)現(xiàn)象： File not found. “啊~~~，我錯(cuò)了，我錯(cuò)了，文件名敲錯(cuò)了一個(gè)字母”，于是重新輸入：c:> del 文 件名2<回車>。不幸又發(fā)生了，計(jì)算機(jī)報(bào)告：File read only. 哈哈，痛苦吧:)。所以DOS的操作其實(shí)是違反我們?nèi)粘Ｉ钪械牧?xí)慣的（當(dāng)然，以前誰也沒 有提出過異議），而現(xiàn)在由于使用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)，那么這些問題，就在編譯的時(shí)候解決 了，而不是在運(yùn)行的時(shí)候。obj.fun()，對(duì)于這條語句，無論是對(duì)象，還是函數(shù)，如果你輸 入有問題，那么都 會(huì)在編譯的時(shí)候報(bào)告出來，方便你修改，而不是在執(zhí)行的時(shí)候出錯(cuò)，害的你到處去捉蟲子。 同時(shí)，面向?qū)ο笥帜芙鉀Q代碼重用的問題——繼承。我以前寫了一個(gè)“狗”的類，屬性有（ 變量）：有毛、4條腿、有翹著的尾巴（耷拉著尾巴的那是狼）、鼻子很靈敏、喜歡吃肉骨 頭......方法有（函數(shù)）：能跑、能聞、汪汪叫......如果它去抓耗子，人家叫它“多管閑 事”。好了，狗 這個(gè)類寫好了。但在我實(shí)際的生活中，我家養(yǎng)的這條狗和我以前寫的這個(gè)“狗類”非常相似 ，只有一點(diǎn)點(diǎn)的不同，就是我的這條狗，它是：卷毛而且長(zhǎng)長(zhǎng)的，鼻子小，嘴小......。于 是，我派生一個(gè)新的類型，叫“哈巴狗類”在“狗類”的基礎(chǔ)上，加上新的特性。好了，程 序?qū)懲炅?，并? 是重用了以前的正確的代碼——這就是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的好處。我的成功只是站在了巨人 的肩膀上。當(dāng)然，如果你使用VC的話，重用最多的代碼就是MFC的類庫。 六、組件（COM）程序設(shè)計(jì) 有了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)方法，就徹底解決了代碼重用的問題了嗎？答案是：否！硬件 越來越快，越來越小了，軟件的規(guī)模卻也越來越大了，集體合作越來越重要，代碼重用又出 現(xiàn)的新的問題。 我用C++寫的類，不能被BASIC重用——不能夸語言；你要干什么，想重用我的代碼？不行， 這樣你就看見了我的設(shè)計(jì)思想——只能在源程序級(jí)別重用，不能在二進(jìn)制級(jí)別（可執(zhí)行代碼 及）重用。 我耗盡畢生的精力，寫了一個(gè)包羅萬象的類庫，但沒有人用。因?yàn)樗麄冋f：你這個(gè)太 大了，我的程序只有1K，你卻給我一個(gè) 10000MB 的庫——MFC 的尷尬。 太好了，我終于找到了程序中的一個(gè)BUG，已經(jīng)修改完成，而且是只改動(dòng)了一個(gè)字節(jié)。接下 來我要重新向我的用戶分發(fā)新的版本，我的用戶有......10萬個(gè)——升級(jí)的非魯棒性，不是 我分發(fā)累死了，就是用戶重新安裝累死了。（魯棒：robust。意為強(qiáng)壯性的，平順的，順滑 的.....鬼知道是 哪個(gè)不懂計(jì)算機(jī)的人翻譯的這個(gè)詞匯。） 我想寫一個(gè)集大成的軟件，這個(gè)軟件的功能是我中有你，你中有我。既能實(shí)現(xiàn)文字編輯，又 能實(shí)現(xiàn)電子表格計(jì)算，又能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)翻譯，還能畫圖，還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫檢索，還可以看電影 .....只要用了我的這個(gè)軟件，想要什么就有什么，我要強(qiáng)占整個(gè)軟件的市場(chǎng)------OLE實(shí)現(xiàn) 的重用功能，只 要學(xué)會(huì)了COM，這些都不是問題了。 用戶甲要求我的軟件窗口上下分割，用戶乙要求我的軟件窗口左右分割......我需要 在我的軟件基礎(chǔ)上，派生出100個(gè)類型，可怎么辦呀？將來怎么維護(hù)呀？------在腳本的支 持下，實(shí)現(xiàn)同一程序的的靈活配置而重用，問題迎刃而解了。 我是個(gè)老板，你知道我有多痛苦嗎？我手下的員工向我提出加工資的要求，我不得不答應(yīng)呀 。因?yàn)槿绻@個(gè)員工跳槽了，他的代碼要維護(hù)起來有多難?。。?#8212;—現(xiàn)在好啦，我要求員工 統(tǒng)統(tǒng)用組件寫模塊，想加工資？門都沒有，威脅我要走？那你走吧，這個(gè)月的工資也不發(fā)了 。反正用組件寫 的代碼，我可以很容易地進(jìn)行包容和聚合實(shí)現(xiàn)維護(hù)。（老板的福音，程序員的悲哀）。 還有好多那，現(xiàn)在想不起來了...... COM程序設(shè)計(jì)方法，就是解決以上問題的一個(gè)方式。有很多朋友覺得COM非常復(fù)雜難懂，不想 學(xué)習(xí)了。你一定學(xué)習(xí)過程序設(shè)計(jì)的最基本的方法（非結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)：匯編、gwBasic......） ,然后，你又學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)（C、Pascal......）,然后，你又努力學(xué)習(xí)并熟練掌握 了面向?qū)ο蟮某绦? 設(shè)計(jì)方法（C++、Delphi、Java......）,那么不要怕，要有信心去學(xué)習(xí)組件程序設(shè)計(jì)，它只 是一個(gè)設(shè)計(jì)方法和思想，并且是目前較高級(jí)的方法，如果不掌握，就太可惜了。 學(xué)習(xí)了結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)，你就會(huì)“藐視”那些不遵守結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想而寫出的代碼； 學(xué)習(xí)了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，你就會(huì)“嘲笑”那些為找BUG而暈頭轉(zhuǎn)向的程序員； 同樣，學(xué)習(xí)了組件程序設(shè)計(jì)，你就會(huì)站在更高的層次看待程序設(shè)計(jì)。 七、結(jié)束語 寫程序的目的是什么？養(yǎng)家糊口、興趣使然、我的事業(yè)......這些都對(duì)。但我要強(qiáng)調(diào)的是： 寫程序的目的是為了修改程序。在這個(gè)觀點(diǎn)上，那么寫注釋、寫文檔、選擇語言、選擇結(jié)構(gòu) ......都是為這個(gè)服務(wù)的。本文從軟件設(shè)計(jì)方法的進(jìn)化角度來反復(fù)闡述這個(gè)觀點(diǎn)，希望愛好 者能有所體會(huì)和 思考。 文中所討論的技術(shù)和觀點(diǎn)，適合于大多數(shù)情況下的程序設(shè)計(jì)，而對(duì)于特殊的應(yīng)用的（驅(qū)動(dòng)開 發(fā)，嵌入式開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)時(shí)視頻......），這些領(lǐng)域中，由于硬件環(huán)境的限制和極限 效率的要求，有些觀點(diǎn)就不合適了，需要具體情況具體分析。另外就是對(duì)于程序設(shè)計(jì)的初學(xué) 者，可以先不考 慮這么多問題，以掌握基本技巧方法和思想為要。 |
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