面向过程、面向函数、面向对象

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面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤,然后用函数把这些步骤一步一步实现,使用的时候一个一个依次调用就可以了。
面向对象是把构成问题事务分解成各个对象(抽象出来),建立对象的目的不是为了完成一个步骤,而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。
例如五子棋,面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤:1、开始游戏,2、黑子先走,3、绘制画面,4、判断输赢,5、轮到白子,6、绘制画面,7、判断输赢,8、返回步骤2,9、输出最后结果。把上面每个步骤用分别的函数来实现,问题就解决了。
而面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。整个五子棋可以分为 1、黑白双方,这两方的行为是一模一样的,2、棋盘系统,负责绘制画面,3、规则系统,负责判定诸如犯规、输赢等。第一类对象(玩家对象)负责接受用户输入,并告知第二类对象(棋盘对象)棋子布局的变化,棋盘对象接收到了棋子的i变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化,同时利用第三类对象(规则系统)来对棋局进行判定。
可以明显地看出,面向对象是以功能来划分问题,而不是步骤。同样是绘制棋局,这样的行为在面向过程的设计中分散在了总多步骤中,很可能出现不同的绘制版本,因为通常设计人员会考虑到实际情况进行各种各样的简化。而面向对象的设计中,绘图只可能在棋盘对象中出现,从而保证了绘图的统一。
功能上的统一保证了面向对象设计的可扩展性。比如我要加入悔棋的功能,如果要改动面向过程的设计,那么从输入到判断到显示这一连串的步骤都要改动,甚至步骤之间的循序都要进行大规模调整。如果是面向对象的话,只用改动棋盘对象就行了,棋盘系统保存了黑白双方的棋谱,简单回溯就可以了,而显示和规则判断则不用顾及,同时整个对对象功能的调用顺序都没有变化,改动只是局部的。
再比如我要把这个五子棋游戏改为围棋游戏,如果你是面向过程设计,那么五子棋的规则就分布在了你的程序的每一个角落,要改动还不如重写。但是如果你当初就是面向对象的设计,那么你只用改动规则对象就可以了,五子棋和围棋的区别不就是规则吗?(当然棋盘大小好像也不一样,但是你会觉得这是一个难题吗?直接在棋盘对象中进行一番小改动就可以了。)而下棋的大致步骤从面向对象的角度来看没有任何变化。
当然,要达到改动只是局部的需要设计的人有足够的经验,使用对象不能保证你的程序就是面向对象,初学者或者很蹩脚的程序员很可能以面向对象之虚而行面向过程之实,这样设计出来的所谓面向对象的程序很难有良好的可移植性和可扩展性。

 

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早期编程大都是面向函数的。因为早期的计算机都是用来做数据分析使用。是一种分析数据并获得结果的过程。同样的数据集会被不同的函数所使用。在这个时期里面向函数也被称为面向过程。每个函数有着标准的输入,输出和处理。输入和输出的数据并不相同,写在不同的纸带上。所以不用担心数据更改导致的状态错误。后来因为内存和硬盘的出现。函数输入和输出的目标统一变成了内存和硬盘。不但要考虑函数执行的过程是否会出现错误。还要考虑输入和输出的结果是否会导致迭代的错误。所谓迭代的错误是指函数重复执行是否会导致内存或硬盘的数据出错。所以在这个时期被叫做面向函数编程

面向对象编程虽然很早就被创造出来。但因为早期的计算机都是大型机,被用于大型数据处理。为普通用户开发的软件非常稀少。也就更谈不上用户操作。直到微型计算机的面市这种情况才得到了改观。随着微型计算的普及,大量面向普通用户的应用开始出现。这些应用的特点是用户的每个操作的数据范围都较小。数据之间的交集也不多。面向对象的语言非常适合用来开发这些应用

 

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函数式 和 面向对象 比较

面向对象核心是状态,函数式核心是数据

所以面向对象更适合对业务(复杂的状态变化)的设计而函数式适合对功能(复杂的数据变化)的设计, 我想,这也是面向对象应用广泛的原因之一,毕竟大部分人接触的都是业务开发。

随着面向对象设计方式的发展,理论是越来越完善,复杂度也越来越高,面向对象的设计方式很多时候不再把目光投向实际的问题, 而是追求所谓的设计技巧。 函数式编程则更加直接,将问题转化为对数据的处理,关注点更容易集中在问题本身。

 

个人总结

面向对象与面向过程的区别,在于面对问题需求的思路不同

面向过程:是把解决问题的步骤,一步一步分析列出来,一一实现

面向对象:是整体上分析,这个问题需求是由哪些事务构成,把这些构成抽象成一个个对象

面向过程适合复杂的数据变化设计(数据计算方面)面向对象更适合对业务复杂的状态变化的设计(人机交互方面)