南京大学：《面向对象技术 OOT》课程教学资源（PPT课件讲稿）抽象数据类型 Abstract Data Types

Abstract Data Types 抽象数据类型 Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

抽象数据类型 Abstract Data Types 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 1

摘要 UNY 2 从面向过程到面向对象 口如何规约对象?———抽象! oAbstract data type ADT与软件开发 Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

摘要  从面向过程到面向对象  如何规约对象？——抽象！  Abstract data type  ADT与软件开发 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 2

过回顾:结构化软件开发 口何谓“结构化( structured)”开发方法? a the Big name"EW. dijkstra 开发过程侧面 口自顶向下,逐步求精 口程序设计侧面 口小结构: concatenation, selection, and repetition. 口大结构:过程抽象,避免全局变量 Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

回顾：结构化软件开发  何谓“结构化（structured）”开发方法？  The Big Name “E.W. Dijkstra”  开发过程侧面  自顶向下，逐步求精  程序设计侧面  小结构：concatenation, selection, and repetition.  大结构：过程抽象，避免全局变量 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 3

回顾:结构化软件开发 UN 4 o“结构化( structured)”的合理性 管理复杂性的有效手段 分解,抽象,层次 Correctness 规约与实现 Extendibility? Reusability? Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

回顾：结构化软件开发  “结构化（structured）”的合理性  管理复杂性的有效手段 ◼ 分解, 抽象, 层次  Correctness  规约与实现  Extendibility? Reusability? 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 4

从面向过程到面向对象 5 口“结构化”的基本思想已经深入人心 口但对于复杂、易变、交互性软件系统,以“功 能”为中心的分解方式有局限 口完全自顶向下的功能分解? 口线性过程式的程序组织? 口应变 Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

从面向过程到面向对象  “结构化”的基本思想已经深入人心  但对于复杂、易变、交互性软件系统，以“功 能”为中心的分解方式有局限  完全自顶向下的功能分解？  线性过程式的程序组织？  应变 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 5

最病 A The first step 6 口程序运行:在某个数据体上施以某些操作。 口两个要素 口操作(功能) Functions[or:○ perations, Actions 口客体(对象)○ bjects [or:Data] Action Object Processor Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

The first step  程序运行：在某个数据体上施以某些操作。  两个要素  操作（功能）Functions [or: Operations, Actions]  客体（对象）Objects [or: Data] 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 6 Action Object Processor

如何导出软件系统的结构? 7 口两条途径 口从操作/功能入手 口从客体/对象入手 口形成两种抽象方法: 口基于过程的抽象 口基于数据的抽象 Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

如何导出软件系统的结构？  两条途径：  从操作/功能入手  从客体/对象入手  形成两种抽象方法：  基于过程的抽象  基于数据的抽象 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 7

过过程抽象vs数据抽象 8 口过程抽象:指任何一个明确定义功能的操作都 可以被使用者看作单个的实体,尽管这个操作 实际上可能由一系列更低级的操作完成 口数据抽象:定义了数据类型和施加于该类型对 象上的操作,并限定了对象的值只能通过使用 这些操作修改和观察。包含了2个概念: 模块封装 2.信息隐蔽 Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

过程抽象 vs. 数据抽象  过程抽象：指任何一个明确定义功能的操作都 可以被使用者看作单个的实体，尽管这个操作 实际上可能由一系列更低级的操作完成  数据抽象：定义了数据类型和施加于该类型对 象上的操作，并限定了对象的值只能通过使用 这些操作修改和观察。包含了2个概念： 1. 模块封装 2. 信息隐蔽 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 8

数据抽象的意义 9 口数据抽象提供了面向对象计算的起点:系统应 该被分解为概念上的实体,实体的内部细节应 该被隐藏! Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

数据抽象的意义  数据抽象提供了面向对象计算的起点：系统应 该被分解为概念上的实体，实体的内部细节应 该被隐藏！ 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 9

划数据抽象发展 口第一阶段:从无类型的二进制到基本数据类型 口 Fortran, Algol:整型、实数、布尔数 口第二阶段:从基本类型到用户自定义类型 口Algo|68, Pascal 口第三阶段:从用户自定义类型到抽象数据类型 ( Abstract Data Types)--面向对象 口模块化程序设计和模块 Institute of Computer Software 2021/1/28 Nanjing University

数据抽象发展  第一阶段：从无类型的二进制到基本数据类型  Fortran, Algol: 整型、实数、布尔数  第二阶段：从基本类型到用户自定义类型  Algol68, Pascal  第三阶段：从用户自定义类型到抽象数据类型 （Abstract Data Types）-- 面向对象  模块化程序设计和模块 2021/1/28 Institute of Computer Software Nanjing University 10