对象模型引入

面向对象要素建立在很好的工程基础之上。它的要素统称为“开发对象模型”，或者简称为“对象模型”。拆开来讲，它包含如下原则：
抽象 封装 模块化 层次结构 类型 并发 持久

就它们本身来说，没有一个原则是创新的。但重要的是，在对象技术中，它将这些要素以一种相互配合的方式结合起来了。面向对象分析和设计在本质上与传统的结构化设计方法提出了一种不同的方式来解决软件问题。

对象模型的演进

了解对象模型是如何诞生和一步步走向成熟的，有利于我们理解现代对象模型是如何工作的。

第一代语言主要用于科学和工程应用，因此以数学表达式为主。但它依然标志着高级程序设计语言向着问题空间靠近了一步，向底层计算机远离了一步
第二代语言中，重点是算法抽象。
第三代语言则是演进到了支持数据抽象
后来发展到面向对象语言的兴盛。
之后出现的许多语言活动，新版本和标准化工作，导致了程序设计框架的出现

程序设计语言的拓扑结构演进

对于一门语言的拓扑结构，是指这种语言的基本物理构成单元，以及这些部分是如何连接的。比起其它方面，拓扑着重强调连接是如何组织的

第一代和第二代早期

此时用这些语言编写的应用展现出相对较平的物理结构，即只包含全局数据和子程序。

没有足够的封装性和隔离性使之注定难以编写更大的程序，就算实现了也难以维护。

这些语言编写的程序常常会包含子程序间的大量交叉耦合、对数据含义的假定及复杂的控制流，从而对整个系统的可靠性造成威胁，降低解决方的整体清晰性。

第二代后期和第三代早期

子程序的抽象性得到重视，开始出现参数传递机制以及子程序的嵌套

第三代后期

此时为了解决编写大型软件的问题，开始出现了能够独立编译的模块。然而在实践中相比于作为抽象机制，模块化更多地用于给子程序编组。

在这一代语言中虽然很多都支持模块化结构，但对模块间接口的语义的一致性要求不是很严格。

基于对象和面向对象的程序设计语言的结构

数据抽象对于掌握复杂性是十分重要的。先前的语言更多地是针对过程抽象，但在实际问题中，要操作的数据对象的复杂性在很大程度上决定了问题的复杂性。为此出现了数据驱动的方法。相应的，程序的拓扑结构也由基于子程序变成了基于数据对象。

这类语言的构建块是模块，它表现为逻辑上的一组类或对象，而不像早期语言那样是子程序。

但如果我们要超越大型编程programming-in-the-large,面对巨型编程programming-in-the-colossal问题，目前由类、对象和模块所提供的基本抽象手段还不够。所幸对象模型在规模上可以扩展。对于更大规模的系统，使用层次化的手段组织各组抽象，可以进一步提高对复杂性的描述性能。

对象模型基础

面向对象编程

面向对象编程的定义：面向对象编程时一种实现的方法，在这种方法中，程序被组织成许多组相互协作的对象，每个对象代表某个类的一个实例，而类属于一个通过继承关系形成的层次结构

这种定义有三个要点:
- 利用对象作为面向对象编程的基本逻辑构建块，而不是算法
- 每个对象都是某个类的一个实例
- 类与类之间可以通过继承关系联系在一起

这三点都满足才能称之为面向对象的编程。例如没有继承的编程显然不是面向对象的，它只是利用抽象数据类型在编程。

基于对象：如果一种语言不提供对继承的直接支持，那么它只能称为基于对象object-based的
面向对象：一种语言要能够支持继承，表达类型之间的”是一种”关系

面向对象设计

设计是无关语言特性的。设计方法的重点是正确有效地构造出复杂系统的结构。

它有如下两个要点:
- 面向对象设计导致了面向对象分解
- 面向对象设计使用了不同的表示法来表达系统逻辑设计(类和对象结构)和物理设计(模块和处理架构)的不同模型，以及系统的静态和动态特征

面向对象分析

传统的结构化分析技术关注系统中的数据流
面向对象分析的重点在于构建真实世界的模型，利用面向对象的观点来看世界

对象模型要素

对于当前存在的五种编程风格，它们和它们使用的抽象如下:

面向过程算法
面向对象类和对象
面向逻辑目标，通常以谓词演算的方式表示
面向规则如果—-那么规则
面向约束不变的关系

每一种编程风格都是基于它自己的概念框架，而对于所有面向对象的东西,概念框架就是对象模型。这个模型有4个主要要素,已经在上面的演进中提到了：

抽象
封装
模块化
层次结构

所谓的主要就是指这些要素必须全部具备才是面向对象的。此外还有三个次要要素

类型
并发
持久

接下来我们逐个探究这些要素

抽象的意义

“抽象描述了一个对象的基本特征，可以将这个对象与所有其他类型的对象区分开来，因此提供了清晰定义的概念边界，它与观察者的视角有关

在上一篇博客中，我们已经讨论过了怎么利用抽象来更好地管理复杂性。

抽象也分类型和等级，从最有用到最没用的次序，这些抽象是:

实体抽象 一个对象，代表了问题域或解决方案域实体的一个有用的模型
动作抽象 一个对象，提供了一组通用的操作,所有这些操作都执行同类的功能
虚拟机抽象 一个对象，集中了某种高层控制要用到的所有操作，或者这些操作将利用某种更底层的操作机
偶然抽象 一个对象，封装了一组相互没有关系的操作

在实际的抽象中，没有对象是孤立的，每个对象都与其他对象协作，实现某些行为。这些对象之间如何协作的设计决策，定义了每种抽象的边界，从而也定义了每个对象的责任和协议。

面向对象分析与设计(2)--对象模型