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2(58)4.1.3面向对象计算的模型………(58)4.2可复用面向对象程序设计的基本原则…(60)4.2.1开闭原则(OCP)…(60)4.2.2里氏代换原则(LSP)……(61)4.2.3依赖倒转原则(DIP)……(62)4.2.4迪米特法则(LOD)(62)4.2.5单责任原则(SRP)(63)4.3面向对象程序设计方法学的基本内容…(63)4.3,1面向对象的抽象…(63)4.3.2面向对象程序设计的基本过程(66)4.3.3应用框架……(70)4.3.4范型编程…(74)(77)4.4.1基本概念…(77)4.4.2创建型模式…(78)4.4.3结构型模式…(97)4.4.4行为型模式…(108)4.5面向对象程序设计实例(120)第五章程序设计的优化方法…(127)5.1程序设计优化方法概述(127)5.2设计级优化(128)5.3语言级优化(131)5.4指令级优化…(134)参考文献…(136)程序设计方法学简个1.1程序设计方法学的产生程序设计方法学是讨论程序的性质以及程序设计的理论和方法的学科。它起源于20世纪70年代初期软件危机的出现，在Dijkstra提出结构化程序设计的思想和概念后得到了快速的发展。各种程序设计方法应运而生，有关程序性质的理论研究成果也不断涌现。除结构化程序设计、结构化定理以外，逐步求精法、功能抽象方法、模块化程序设计方法、递归程序设计方法、面向对象程序设计方法、组件式程序设计方法、范型程序设计方法，以及程序的正确性证明技术、形式推导技术、程序变换技术、抽象数据类型的研究、程序复杂性分析技术，各种计算模型（自动机、图灵、有限框图）等都成为当前程序设计的主要指导方法和理论。应该说，正是程序设计方法学的研究，不断推动着人们程序设计水平、规模和复杂性的提高：反过来，程序设计的提高也推动着程序设计方法学这门学科的不断发展。程序设计方法学的发展过程与软件的发展过程以及语言的发展过程都存在密切的关系。首先，程序设计方法学的产生和发展是与软件的发展历程密不可分的。一般认为，软件的发展分为三个阶段。第一阶段，开创阶段。1955一1965年，计算机软件刚刚起步，高级语言的作用还没有被接受，机器语言和汇编语言仍是程序员的主流编程语言。这个阶段，正如Dijkstra所言：“decadeof hardware'”,程序设计完全是一些特殊的天才才能胜任的工作，这些天才们拥有不为常人所知的技巧，能够使得庞大的机器按照预想执行，而程序设计本身就像蒸汽机起步时代的机械设计一样，被看作是一门艺术，还没有上升到方法学的高度。第二阶段，稳定阶段。1965一1985年，像科学计算语言FORTRAN、商务计算语言COBOL这样的高级语言开始被人们所接受，软件也不再是随硬件附带的赠品，逐渐成为一个独立的商品，具有其自身的价值。这个时期软件设计方法的主流是结构化分析和设计，以结构化分析、结构化评审、结构化设计以及结构化测试为特征。随着软件应用价值的挖掘，其规模和复杂性不断增加，软件编制的工作量加大，常常需要几百到几千人年。按照原有的手工式方法研制软件周期长、可靠性差、维护困难，软件失败的案例屡见不鲜，这个现象就是人们通常所说的“软件危机”。软件危机的出现引起人们对程序设计方法学的重视。1968年，E.WDijkstra首先提出了“GOTO语句是有害的”，引起了人们对程序设计方法的大讨论，从此软件的开发走向了方法学的道路。1969年，Dijkstra完成了他的著名文章Notes on Structured Pro-
