編程的歷史

• 萊布尼茲 (1700年代)

• 各種事物透過一種邏輯語言進行描述

• 用一種可執行演算規則的機器進行計算

• 通用計算機

• 讀取數據進行計算

• 數據包含計算的邏輯及數值

• 計算邏輯 --> 程序

• 馮諾伊曼 ENIAC

• 編程 ->將電線編來編去

• 打孔紙帶引入，提升編程效率

• 匯編語言 (Assembly)

• 與機器指令一對一對應

• 面向機器編程

• 由程式員自己控制硬件

• 高級編程語言 (60年代)

• 使用人類的邏輯思維方式

• basic, pascal, fortran, c

• 面向程序員自己的思維判斷

• 面向過程編程

• 耦合度隨系統增大而增大

• 面向編程語言

• 依對象之間的交互映射到計算機軟件中

• 將對象設計出來，將對象間的交互設計出來

編程語言的實質

• 目的: 用計算機來解決現實問題

• 過程: 在計算機能理解的 "模型" (解空間)和現實世界(問題空間)之間，建立一種關聯



• 各類語言的抽象

• 問題領域

• 包含宇系統所要解決的問題相關的實物和概念的空間

• 機器代碼與匯編語言

• 對基礎機器進行抽象

• 非結構化高級語言

• 對計算處理邏輯抽象

• 結構化高級語言

• 對問題領域進行一定程度的抽象

• 面相對象的程序設計

• 直接表達問題空間內的元素

面向對象編程

• 面向對象

• 萬物皆對象

• 關心的是所要解決問題本身就是對象

• 程序是對象的集合，他們通過發送消息(程序調用)來告知彼此所要做的事

• 每個對象都又自己的由其他對象所構成的存儲

• 每個對象都擁有其類型

• 某一特定類型的所有對象都可以接收同樣的消息

• 面向對象編程的三要素

• 封裝性 (Encapsulation)

• 隱藏實現細節 (訪問控制)

• 定義接口

• 構建對象邊界

• 繼承性 (Inheritance)

• is - a 關係

• has -a 關係

• 實現重用

• 多態性 (Polyorphism)

• 後期綁定 (虛函數)

• 向上轉型 (Up casting)

• 面向對象編程利用多態特性進行編程

• 作法

• 子類實現父類或者接口的抽象方法

• 程序使用抽象父類或者接口編程

• 運行時注入不同子類，程序就表現出不同的型態

糟糕的代碼

• 僵化性 (Rigidity)

• 每個改動都會迫使對系統其他部分的改動

• 脆弱性 (Fragility)

• 每個改動會使系統其他無關的地方出現問題

• 牢固性 (Immobility)

• 很難解開系統的糾結，使之成為一些可在其他系統中重用的組件

• 黏滯性 (Viscosity)

• 那些可以保持系统設計的方法比那些破壞設計的方法更難應用，就表明設計具有高的黏滯性，作錯誤的事情就很容易

• 不必要的複雜性 (Needless Complexity)

• 設計中包含當前沒有用的組成部分

• 常出現於預測需求變化，並在系統中處理那些潛在變化的代碼時

• 不必要的重複性 (Needless Repetition)

• 設計中包含重複的結構

• 常於 copy, cut, paste 編程時出現

• 晦澀性 (Opacity)

• 使用晦澀、費解的方式編寫

面向對象編程原則 (SOLID)

• SRP (Single Responsibility Principle)

• 內聚性原則

• 一個模塊的組成元素之間的功能相關性

• 將它與引起一個模塊改變的作用力相聯

• 一個類，只能有一個引起它變化的原因

• 一個職責

• 一個變化的原因

• OCP (Open Close Principle)

• Open for extension

• Close for modification

• 不需要修改軟件實體(類、模塊、函式等)，就能實現功能的擴展

• 關鍵是抽象，針對抽象接口進行編程

• LSP ( Liskov Substitute Principle)

• 正確繼承的原則

• 衡量繼承是否合理的原則

• 在應用場景下，子類必須能夠替換掉它們的基類別，而不會影響程序的運行

• ISP (Interface Segregation Principle

• 不應該強派客戶程序依賴它們不需要的方法

• ISP 與 SRP 的關係

• ISP 與 SRP 都和 "內聚性" 有關

• SRP 指出應該如何設計一個類

• 只能有一種原因才能促使類發生改變

• ISP 指出該如何設計一個接口

• 從客戶需要出發，強調不要讓客戶看到他們不需要的方法

• DIP (Dependency Inversion Principle)

• 高層模塊不能依賴低層模塊，而是都依賴於抽象接口

• 抽象不能依賴實現，而是實現依賴抽象

• 框架設計的基本原則

• 框架定義一些抽象接口

• 由我們去實現這些接口

• 框架只依賴這些接口，不依賴我們的實現

• 好萊塢原則

• Don't call me, I'll call you

• Don't call 框架， 框架 will call you

• 倒轉層次依賴關係