采用面向对象方法开发学生成绩管理系统,学生的姓名、性别、出生日期、期末考试成绩、查看成绩操作均被 ( 37 ) 在学生对象中。系统中定义不同类,不同类的对象之间通过 ( 38 ) 进行通信
答案依次为:封装;消息。
以下是具体解释:
- 封装:在面向对象编程中,封装是将数据(属性)和操作数据的方法(行为)绑定在一起,形成一个独立的单元,即对象。学生的姓名、性别、出生日期、期末考试成绩等属于学生对象的属性,查看成绩操作属于学生对象的行为,它们都被封装在学生对象中,这样可以隐藏对象的内部实现细节,只对外提供公共的接口,提高了代码的安全性和可维护性。
- 消息:不同类的对象之间通过发送和接收消息来进行通信和交互。消息是对象之间传递的信息,它包含了要调用的方法名以及相关的参数。例如,在学生成绩管理系统中,一个对象可能向学生对象发送“查看成绩”的消息,以请求获取学生的成绩信息,学生对象接收到消息后会执行相应的查看成绩操作并返回结果。
问题分析
在面向对象方法中,一个系统被分解为多个对象,每个对象封装了特定的数据和行为。对象之间的通信通过方法调用来实现。
选项分析
- (37) 学生的姓名、性别、出生日期、期末考试成绩、查看成绩操作均被 ( 37 ) 在学生对象中。
- 封装:封装是面向对象的核心概念之一,它将数据(属性)和行为(方法)封装在一起,形成一个对象。在这个问题中,学生的姓名、性别、出生日期、期末考试成绩等数据以及查看成绩的操作都被封装在学生对象中。
- 继承:继承是面向对象的另一个核心概念,它允许一个类继承另一个类的属性和方法。但在这个问题中,继承不适用于描述数据和行为被封装在对象中的情况。
- 多态:多态是指同一个方法在不同对象上调用时可以有不同的实现。这与封装数据和行为的概念无关。
- 抽象:抽象是将复杂的系统简化为更易于理解和操作的形式。虽然抽象在面向对象设计中很重要,但它不直接描述数据和行为的封装。
因此,(37) 的答案是封装。
- (38) 系统中定义不同类,不同类的对象之间通过 ( 38 ) 进行通信。
- 方法调用:在面向对象方法中,对象之间的通信是通过方法调用来实现的。一个对象可以调用另一个对象的方法来请求服务或获取信息。
- 接口:接口定义了一组方法,但不实现这些方法。虽然接口在对象通信中起重要作用,但它本身不是通信的机制。
- 事件:事件是一种通信机制,通常用于响应用户操作或系统事件。虽然事件在某些系统中用于对象通信,但它不是面向对象方法中对象通信的主要方式。
- 消息:在某些面向对象的系统中,消息可以用来描述对象之间的通信,但更常见的术语是方法调用。
因此,(38) 的答案是方法调用。
答案
- (37) 封装
- (38) 方法调用
- 在面向对象编程(OOP)中,方法调用和消息传递是两个密切相关但又有所区别的概念。它们在不同的编程范式和语言中有不同的表现形式和实现机制。以下是对这两个概念的详细对比:
1. 方法调用
方法调用是面向对象编程中的一种常见机制,用于一个对象调用另一个对象的方法。在大多数面向对象语言(如Java、C++、Python等)中,方法调用是直接的、同步的,并且通常在调用方和被调用方之间有明确的控制流。
特点
- 直接调用:调用方直接调用被调用方的方法,方法名和参数在调用时明确指定。
- 同步执行:调用方在调用方法后会等待方法执行完成,直到方法返回结果。
- 控制流明确:调用方和被调用方之间的控制流是明确的,调用方可以直接访问被调用方的方法。
- 语言支持:大多数面向对象语言原生支持方法调用,语法简单直接。
示例(Java)
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public void displayInfo() {
System.out.println("Name: " + name + ", Age: " + age);
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student("Alice", 20);
student.displayInfo(); // 方法调用
}
}
2. 消息传递
消息传递是一种更抽象的通信机制,用于对象之间的通信。在这种机制中,一个对象发送消息给另一个对象,请求其执行某个操作。消息传递通常用于支持更灵活的通信方式,如异步通信、动态绑定等。
特点
- 间接调用:调用方通过发送消息来请求被调用方执行某个操作,而不是直接调用方法。
- 异步执行:消息传递可以是异步的,调用方发送消息后可以继续执行其他操作,而不需要等待被调用方的响应。
- 动态绑定:消息传递通常支持动态绑定,即在运行时根据对象的实际类型来确定调用哪个方法。
- 语言支持:消息传递在某些语言(如Smalltalk、Objective-C)中是原生支持的,而在其他语言中可以通过框架或库来实现。
示例(Objective-C)
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Student : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;
- (void)displayInfo;
@end
@implementation Student
- (void)displayInfo {
NSLog(@"Name: %@, Age: %d", self.name, self.age);
}
@end
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Student *student = [[Student alloc] init];
student.name = @"Alice";
student.age = 20;
[student displayInfo]; // 消息传递
}
return 0;
}
3. 主要区别
-
调用方式:
- 方法调用:直接调用方法,方法名和参数在调用时明确指定。
- 消息传递:通过发送消息来请求操作,消息的内容和格式在运行时确定。
-
执行方式:
- 方法调用:通常是同步的,调用方等待方法执行完成。
- 消息传递:可以是同步的,也可以是异步的,调用方可以继续执行其他操作。
-
灵活性:
- 方法调用:相对固定,调用方和被调用方之间的关系明确。
- 消息传递:更灵活,支持动态绑定和多态,适合复杂的通信场景。
-
语言支持:
- 方法调用:大多数面向对象语言原生支持。
- 消息传递:某些语言(如Smalltalk、Objective-C)原生支持,其他语言可以通过框架或库实现。
总结
- 方法调用:直接、同步、控制流明确,适用于大多数面向对象语言。
- 消息传递:间接、异步、动态绑定,适用于需要更高灵活性和动态性的场景。
在实际开发中,选择哪种机制取决于具体的需求和语言特性。例如,在Java和C++中,方法调用是主要的通信方式;而在Objective-C中,消息传递是核心机制。
使用面向对象方法开发学生成绩管理系统具有以下优势:
- 符合人类思维习惯:面向对象方法将现实世界中的事物抽象为对象,如学生、课程、成绩等,每个对象都有自己的属性和行为。这种方式与人们对现实世界的认知和理解方式相似,使得开发人员更容易理解和设计系统,也便于维护人员在后续对系统进行维护和扩展。
- 良好的封装性:通过封装,将对象的属性和方法包装在一个类中,对外隐藏内部实现细节。例如,学生对象的成绩属性可以通过特定的方法来访问和修改,而不是直接暴露给外部,这提高了数据的安全性,同时也降低了外部代码对对象内部结构的依赖,使得系统更加稳定和可靠。
- 高可复用性:面向对象中的类可以作为可复用的模块。在学生成绩管理系统中,学生类、课程类等可以在不同的功能模块中被重复使用。如果后续要开发其他与学生相关的系统功能,如学生考勤管理、学生奖惩管理等,都可以复用已有的学生类,减少了代码的重复开发,提高了开发效率。
- 易于维护和扩展:当系统需要增加新功能或修改现有功能时,面向对象的设计使得代码的修改和扩展更加容易。例如,如果要添加一个计算学生平均成绩的功能,只需要在学生类中添加相应的方法即可,而不会对其他不相关的模块产生太大影响。同时,面向对象的继承和多态特性也使得系统具有更好的扩展性,能够方便地应对未来可能出现的变化。
- 便于团队协作开发:在面向对象的开发中,不同的开发人员可以负责不同的类或模块的开发,各个模块之间的接口相对清晰。开发人员可以专注于自己负责的对象和功能,减少了团队成员之间的耦合度,提高了团队协作的效率,也便于对开发过程进行管理和协调。