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面向对象(Object

Oriented,OO)是

软件开发方法

。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,扩展到如

数据库系统

、交互式界面、应用结构、应用平台、

分布式系统

、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。面向对象是一种对现实世界理解和抽象的方法,是计算机

编程技术

发展到一定阶段后的产物。

随着计算机技术的不断提高,计算机被用于解决越来越复杂的问题。一切事物皆对象,通过面向对象的方式,将现实世界的事物抽象成对象,现实世界中的关系抽象成类、继承,帮助人们实现对现实世界的抽象与数字建模。通过面向对象的方法,更利于用人理解的方式对复杂系统进行分析、设计与编程。同时,面向对象能有效提高编程的效率,通过

封装技术

消息机制

可以像

搭积木

的一样快速开发出一个全新的系统。面向对象是指一种

程序设计范型

,同时也是一种程序开发的方法。对象指的是类的集合。它将对象作为程序的基本单元,将程序和

数据封装

其中,以提高软件的重用性、灵活性和扩展性。

面向对象的程序设计方法与编程技术不同于标准的过程化程序设计。程序设计人员在进行面向对象的程序设计时,不再是单纯地从代码的第一行一直编到最后一行,而是考虑如何创建对象,利用对象来简化程序设计,提供代码的可重用性。对象可以是应用程序的一个自包含组件,一方面具有私有的功能,供自己使用;另一方面又提供公用的功能,供其他用户使用。

面向对象编程

的一个优点是代码重用;重用对象比起复制源代码来要容易的多,而且如果使用的是强健的、封装的代码,则会更安全些。

绝大多数面向对象的编程工具通过继承来提供

多态性

。对小规模的开发任务来说,这是一种很有效的技术.

面向对象方法的基本思想是什么?主要优势有哪些?

一项由Deborah J. Armstrong进行的长达40年之久的计算机著作调查显示出了一系列面向对象程序设计的基本理论。 它们是: 对象(Object)是类的实例。例如,“狗”这个类列举狗的特点,从而使这个类定义了世界上所有的狗。而莱丝这个对象则是一条具体的狗,它的属性也是具体的。狗有皮毛颜色,而莱丝的皮毛颜色是棕白色的。因此,莱丝就是狗这个类的一个实例。一个具体对象属性的值被称作它的“状态”。(系统给对象分配内存空间,而不会给类分配内存空间。这很好理解,类是抽象的系统不可能给抽象的东西分配空间,而对象则是具体的。)

假设我们已经在上面定义了狗这个类,我们就可以用这个类来定义对象: 定义莱丝是狗莱丝.毛皮颜色:棕白色莱丝.吠叫()我们无法让狗这个类去吠叫,但是我们可以让对象“莱丝”去吠叫,正如狗可以吠叫,但没有具体的狗就无法吠叫。

类和对象就好比是“实型”和“1.23”,“实型”是一种数据的类型,而“1.23”是一个真正的“实数”(即对象)。所有的“实数”都具有“实型”所描述的特征,如“实数的大小”,系统则分配内存给“实数”存储具体的数值。 一个对象通过接受消息、处理消息、传出消息或使用其他类的方法来实现一定功能,这叫做消息传递机制(Message Passing)。

如:莱丝可以通过吠叫引起人的注意,从而导致一系列的事发生。 继承性(Inheritance)是指,在某种情况下,一个类会有“子类”。子类比原本的类(称为父类)要更加具体化。例如,“狗”这个类可能会有它的子类“牧羊犬”和“吉娃娃犬”。在这种情况下,“莱丝”可能就是牧羊犬的一个实例。子类会继承父类的属性和行为,并且也可包含它们自己的。我们假设“狗”这个类有一个方法(行为)叫做“吠叫()”和一个属性叫做“毛皮颜色”。它的子类(前例中的牧羊犬和吉娃娃犬)会继承这些成员。这意味着程序员只需要将相同的代码写一次。

在伪代码中我们可以这样写: 类牧羊犬:继承狗定义莱丝是牧羊犬莱丝.吠叫()/*?注意这里调用的是狗这个类的吠叫方法。*/回到前面的例子,“牧羊犬”这个类可以继承“毛皮颜色”这个属性,并指定其为棕白色。而“吉娃娃犬”则可以继承“吠叫()”这个方法,并指定它的音调高于平常。子类也可以加入新的成员,例如,“吉娃娃犬”这个类可以加入一个方法叫做“颤抖()”。设若用“牧羊犬”这个类定义了一个实例“莱丝”,那么莱丝就不会颤抖,因为这个方法是属于吉娃娃犬的,而非牧羊犬。事实上,我们可以把继承理解为“是”或“属于”。莱丝“是”牧羊犬,牧羊犬“属于”狗类。因此,莱丝既得到了牧羊犬的属性,又继承了狗的属性。 我们来看伪代码: 类吉娃娃犬:继承狗开始公有成员:颤抖()结束类牧羊犬:继承狗定义莱丝是牧羊犬莱丝.颤抖()/*?错误:颤抖是吉娃娃犬的成员方法。?*/当一个类从多个父类继承时,我们称之为“多重继承”。如一只狗既是吉娃娃犬又是牧羊犬(虽然事实上并不合逻辑)。多重继承并不总是被支持的,因为它很难理解,又很难被好好使用。 具备封装性(Encapsulation)的面向对象程序设计隐藏了某一方法的具体执行步骤,取而代之的是通过消息传递机制传送消息给它。因此,举例来说,“狗”这个类有“吠叫()”的方法,这一方法定义了狗具体该通过什么方法吠叫。但是,莱丝的朋友并不知道它到底是如何吠叫的。

封装是通过限制只有特定类的对象可以访问这一特定类的成员,而它们通常利用接口实现消息的传入传出。举个例子,接口能确保幼犬这一特征只能被赋予狗这一类。通常来说,成员会依它们的访问权限被分为3种:公有成员、私有成员以及保护成员。有些语言更进一步:Java可以限制同一包内不同类的访问;C#和VB.NET保留了为类的成员聚集准备的关键字:internal(C#)和Friend(VB.NET);Eiffel语言则可以让用户指定哪个类可以访问所有成员。 抽象(Abstraction)是简化复杂的现实问题的途径,它可以为具体问题找到最恰当的类定义,并且可以在最恰当的继承级别解释问题。举例说明,莱丝在大多数时候都被当作一条狗,但是如果想要让它做牧羊犬做的事,你完全可以调用牧羊犬的方法。如果狗这个类还有动物的父类,那么你完全可以视莱丝为一个动物。

请问面向对象的开发方法的基本思想与主要特征是什么?

定义一:面向对象方法是一种运用对象、类、封装、继承、多态和消息等概念来构造、测试、重构软件的方法。

定义二: 面向对象方法是以认识论为基础,用对象来理解和分析问题空间,并设计和开发出由对象构成的软件系统(解空间)的方法。 由于问题空间和解空间都是由对象组成的,这样可以消除由于问题空间和求解空间结构上的不一致带来的问题。简言之,面向对象就是面向事情本身,面向对象的分析过程就是认识客观世界的过程。

面向对象方法从对象出发,发展出对象,类,消息,继承等概念。

面向对象方法的主要优点是:符合人们通常的思维方式;从分析到设计再到编码采用一致的模型表示具有高度连续性;软件重用性好。

面向对象设计的三个原则

面向对象的开发方法(简称OO)的基本思想:

OO方法认为,客观世界是由各种各样的对象组成的,每种对象都有各自的内部状态和运动规律,不同的对象之间的相互作用和联系就构成了各种不同的系统。当我们设计和实现一个客观系统时,如能在满足需求的条件下,把系统设计成由一些不可变的(相对固定)部分组成的最小集合,这个设计就是最好的。而这些不可变的部分就是所谓的对象。

对象是OO方法的主体,对象至少应有以下特征。

l 模块性。即对象是一个独立存在的实体,从外部可以了解它的功能,但其内部细节是“隐蔽”的,它不受外界干扰。对象之间的相互依赖性很小,因而可以独立地被其它各个系统所选用。

l 继承和类比性。事物之间都有一定的相互联系,事物在整体结构中都会占有它自身的位置。在对象之间有属性关系的共同性,在OO方法学中称之为继承性次结构是靠继承关系维系着的。

l 对象是一个被严格模块化了的实体,称之为封装(encapsulation)。这种封装了的对象满足软件工程的一切要求,而且可以直接被面向对象的程序设计语言所接受。

面向对象设计的原则是单一职责原则、开放-封闭原则、Liskov替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则。

1、单一职责原则。

2、开放-封闭原则(对扩展开放;对修改关闭)。

3、Liskov替换原则(子类型必须能够完全替换其父类型(继承);关注行为的替换(多态))。

4、依赖倒置原则(依赖抽象;面向接口编程等)。

5、接口隔离原则(接口尽量小;接口要稳定,职责要单一;多个小接口比一个大的通用接口要好等)。

三个基本特征

1、抽象与封装:

抽象是把系统中需要处理的数据和在这些数据上的操作结合在一起,根据功能、性质和用途等因素抽象成不同的抽象数据类型。每个抽象数据类型既包含了数据,又包含了针对这些数据的授权操作。在面向对象的程序设计中,抽象数据类型是用“类”这种结构来实现的,每个类里都封装了相关的数据和操作。

封装是指利用抽象数据类型和基于数据的操作结合在一起,数据被保护在抽象数据类型的内部,系统的其他部分只有通过包裹在数据之外被授权的操作,才能与这个抽象数据类型进行交互。

2、继承:

它是与传统方法不同的一个最有特色的方法。它是面向对象的程序中两个类之间的一种关系,即一个类可以从另一个类(即它的父类)继承状态和行为。继承父类的类称为子类。

继承的优越性:通过使用继承,程序员可以在不同的子类中多次重新使用父类中的代码,使程序结构清晰,易于维护和修改,而子类又可以提供一些特殊的行为,这些特殊的行为在父类中是没有的。

3、多态:

是指一个程序中同名的方法共存的情况,调用者只需使用同一个方法名,系统会根据不同情况,调用相应的不同方法,从而实现不同的功能。多态性又被称为“一个名字,多个方法”。

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