架构师之路(2)---详解面向过程 王泽宾
2.3 面向過(guò)程編程(OPP) 和面向?qū)ο缶幊?OOP)的關(guān)系
??? 關(guān)于面向過(guò)程的編程(OPP)和面向?qū)ο蟮木幊?OOP),給出這它們的定義的人很多，您可以從任何資料中找到很專業(yè)的解釋，但以我的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，講的相對(duì)枯燥一點(diǎn)，不是很直觀。除非您已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)姆e累，否則說(shuō)起來(lái)還是比較費(fèi)勁。
我是個(gè)老程序員出身，雖然現(xiàn)在的日常工作更多傾向了管理，但至今依然保持編碼的習(xí)慣，這句話什么意思呢？我跟大家溝通應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題。無(wú)論你是在重復(fù)我走過(guò)的路，或者已經(jīng)走在了我的前面，大家都會(huì)有那么一段相同的經(jīng)歷，都會(huì)在思想層面上有一種理解和默契，所以我還是會(huì)盡量按照大多數(shù)人的常規(guī)思維寫(xiě)下去。
面向過(guò)程的編程(OPP)產(chǎn)生在前，面向?qū)ο蟮木幊?OOP)產(chǎn)生在后，所以面向?qū)ο蟮木幊?OOP)一定會(huì)繼承前者的一些優(yōu)點(diǎn)，并摒棄前者存在的一些缺點(diǎn)，這是符合人類進(jìn)步的自然規(guī)律。兩者在各自的發(fā)展和演變過(guò)程中，也一定會(huì)相互借鑒，互相融合，來(lái)吸收對(duì)方優(yōu)點(diǎn)，從而出現(xiàn)在某些方面的趨同性，這些是必然的結(jié)果。即使兩者有更多的相似點(diǎn)，也不會(huì)改變它們本質(zhì)上的不同，因?yàn)樗鼈兊某霭l(fā)點(diǎn)就完全是兩種截然不同的思維方式。關(guān)于兩者的關(guān)系，我的觀點(diǎn)是這樣的：面向?qū)ο缶幊?OOP)在局部上一定是面向過(guò)程(OP)的，面向過(guò)程的編程(OPP)在整體上應(yīng)該借鑒面向?qū)ο?OO)的思想。這一段說(shuō)的的確很空洞，而且也一定會(huì)有引來(lái)爭(zhēng)議，不過(guò)，我勸您還是在閱讀了后面的內(nèi)容之后，再來(lái)評(píng)判我觀點(diǎn)的正確與否。
象C++、C#、Java等都是面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，c,php(暫且這么說(shuō)，因?yàn)閜hp4以后就支持OO)都是面向過(guò)程的語(yǔ)言，那么是不是我用C++寫(xiě)的程序一定就是面向?qū)ο?#xff0c;用c寫(xiě)的程序一定就是面向過(guò)程呢？這種觀點(diǎn)顯然是沒(méi)有真正吃透兩者的區(qū)別。語(yǔ)言永遠(yuǎn)是一種工具，前輩們每創(chuàng)造出來(lái)的一種語(yǔ)言，都是你用來(lái)實(shí)現(xiàn)想法的利器。我覺(jué)得好多人用C#,Java寫(xiě)出來(lái)的代碼，要是仔細(xì)看看，那實(shí)際就是用面向?qū)ο?OO)的語(yǔ)言寫(xiě)的面向過(guò)程(OP)的程序。
所以，即使給關(guān)羽一根木棍，給你一桿青龍偃月刀，他照樣可以打得你滿頭是包。你就是扛著個(gè)偃月刀，也成不了關(guān)羽，因?yàn)槟闳狈﹃P(guān)羽最本質(zhì)的東西---絕世武功。同樣的道理，如果你沒(méi)有領(lǐng)會(huì)OO思想，怎么可能寫(xiě)得出真正的OO程序呢？面向?qū)ο?OO)和面向過(guò)程(OP)絕對(duì)是兩種截然不同的思維方式。
那是不是面向過(guò)程就不好，也沒(méi)有存在的必要了？我從來(lái)沒(méi)有這樣說(shuō)過(guò)。事實(shí)上，面向過(guò)程的編程(OPP)已經(jīng)存在了幾十年了，現(xiàn)在依然有很多人在使用。它的優(yōu)點(diǎn)就是邏輯不復(fù)雜的情況下很容易理解，而且運(yùn)行效率遠(yuǎn)高于面向?qū)ο?#xff08;OO）編寫(xiě)的程序。所以，系統(tǒng)級(jí)的應(yīng)用或準(zhǔn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，依然采用面向過(guò)程的編程(OPP)。當(dāng)然，很多編程高手以及大師級(jí)的人物，他們由于對(duì)于系統(tǒng)整體的掌控能力很強(qiáng)，也喜歡使用面向過(guò)程的編程(OPP)，比如像Apache,QMail,PostFix,ICE等等這些比較經(jīng)典的系統(tǒng)都是OPP的產(chǎn)物。
象php這些腳本語(yǔ)言，主要用于web開(kāi)發(fā)，對(duì)于一些業(yè)務(wù)邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，也常使用面向過(guò)程的編程(OPP)，這也是php無(wú)法跨入到企業(yè)級(jí)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的原因之一，不過(guò)php5目前已經(jīng)能夠很好的支持OO了。
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2.4 詳解面向過(guò)程的編程(OPP)
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? 在面向?qū)ο蟪霈F(xiàn)之前，我們采用的開(kāi)發(fā)方法都是面向過(guò)程的編程(OPP)。面向過(guò)程的編程中最常用的一個(gè)分析方法是“功能分解”。我們會(huì)把用戶需求先分解成模塊，然后把模塊分解成大的功能，再把大的功能分解成小的功能，整個(gè)需求就是按照這樣的方式，最終分解成一個(gè)一個(gè)的函數(shù)。這種解決問(wèn)題的方式稱為“自頂向下”，原則是“先整體后局部”，“先大后小”，也有人喜歡使用“自下向上”的分析方式，先解決局部難點(diǎn)，逐步擴(kuò)大開(kāi)來(lái)，最后組合出來(lái)整個(gè)程序。其實(shí)，這兩種方式殊路同歸，最終都能解決問(wèn)題，但一般情況下采用“自頂向下”的方式還是較為常見(jiàn)，因?yàn)檫@種方式最容易看清問(wèn)題的本質(zhì)。
我舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)明面向過(guò)程的編程方式:
用戶需求：老板讓我寫(xiě)個(gè)通用計(jì)算器。
最終用戶就是老板，我作為程序員，任務(wù)就是寫(xiě)一個(gè)計(jì)算器程序。OK，很簡(jiǎn)單，以下就是用C語(yǔ)言完成的計(jì)算器：
假定程序的文件名為：main.c。
int main(int argc, char *argv[]){
??? //變量初始化
??? int nNum1,nNum2;
??? char cOpr;
??? int nResult;
??? nNum1 = nNum2 = 0;
??? cOpr = 0;
??? nResult = 0;
??? //輸入數(shù)據(jù)
??? printf("Please input the first number:\r\n");
??? scanf("%d",&nNum1);
??? printf("Please input the operator:\r\n");
??? scanf("%s",&cOpr);
??? printf("Please input the second number:\r\n");
??? scanf("%d",&nNum2);?
??? //計(jì)算結(jié)果?
??? if( cOpr == '+' ){
??? nResult = nNum1 + nNum2;
??? }else if( cOpr == '-' ){
??? nResult = nNum1 - nNum2;
??? }else{
??? printf("Unknown operator!");
??? return -1;
??? }
??? //輸出結(jié)果
??? printf("The result is %d!",nResult);
??? return 0;
}
?
拋開(kāi)細(xì)節(jié)不講，我想大多數(shù)人差不多都會(huì)這么實(shí)現(xiàn)吧，很清晰，很簡(jiǎn)單，充分體現(xiàn)了“簡(jiǎn)單就是美”的原則，面向過(guò)程的編程就是這樣有條理的按照順序來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)用戶需求。
凡是做過(guò)程序的人都知道，用戶需求從來(lái)都不會(huì)是穩(wěn)定的，最多只能夠做到“相對(duì)穩(wěn)定”。用戶可能會(huì)隨時(shí)提出加個(gè)功能，減個(gè)功能的要求，也可能會(huì)要求改動(dòng)一下流程，程序員最煩的就是頻繁地變動(dòng)需求，尤其是程序已經(jīng)寫(xiě)了大半了，但這種情況是永遠(yuǎn)無(wú)法避免的，也不能完全歸罪到客戶或者需求分析師。
以我們上面的代碼為例，用戶可能會(huì)提出類似的要求：
首先，你程序中實(shí)現(xiàn)了“加法”和“減法”，我還想讓它也能計(jì)算“乘法”、“除法”。
其次，你現(xiàn)在的人機(jī)界面太簡(jiǎn)單了，我還想要個(gè)Windows計(jì)算器的界面或者M(jìn)ac計(jì)算器的界面。
用戶需求開(kāi)始多了，我得琢磨琢磨該如何去寫(xiě)這段代碼了。我今天加了“乘”“除”的運(yùn)算，明天保不齊又得讓我加個(gè)“平方”、“立方”的運(yùn)算，這要是把所有的運(yùn)算都窮盡了，怎么也得寫(xiě)個(gè)千八百行代碼吧。還有，用戶要求界面能夠更換，還得寫(xiě)一大堆界面生成的代碼，又得來(lái)個(gè)千八百行。以后，這么多代碼堆在一起，怎么去維護(hù)，找個(gè)變量得半天，看懂了代碼得半天，萬(wàn)一不小心改錯(cuò)了，還得調(diào)半天。另外，界面設(shè)計(jì)我也不擅長(zhǎng)，得找個(gè)更專業(yè)的人來(lái)做，做完了之后再加進(jìn)來(lái)吧。這個(gè)過(guò)程也就是“軟件危機(jī)”產(chǎn)生的過(guò)程。伴隨著軟件廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，軟件開(kāi)發(fā)的規(guī)模變得越來(lái)越大，復(fù)雜度越來(lái)越高，而其用戶的需求越來(lái)越不穩(wěn)定。
根據(jù)用戶提出的兩個(gè)需求，面向過(guò)程的編程該如何去應(yīng)對(duì)呢？我想大家都很清楚怎么去改。Very easy，把“計(jì)算”和“界面”分開(kāi)做成兩個(gè)獨(dú)立的函數(shù)，封裝到不同的文件中。
假定程序的文件名為：main.c。
#include "interface.h"
#include "calculate.h"
int main(int argc, char *argv[]){
??? //變量初始化
??? int nNum1,nNum2;
??? char cOpr;
??? int nResult;
??? nNum1 = nNum2 = 0;
??? cOpr = 0;
??? nResult = 0;
??? //輸入數(shù)據(jù)
??? if( getParameters(&nNum1,&nNum2,&cOpr) == -1 )
??? return -1;
??? //計(jì)算結(jié)果?
??? if( calcMachine(nNum1,nNum2,cOpr,&nResult) == -1 )
??? return -1;
??? //輸出結(jié)果
??? printf("The result is %d!",nResult);
??? return 0;
}
interface.h:
int getParameters(int *nNum1,int * nNum2,char *cOpr);
interface.c:
int getParameters(int *nNum1,int * nNum2,char *cOpr){
??? printf("Please input the first number:\r\n");
??? scanf("%d",nNum1);
??? printf("Please input the operator:\r\n");
??? scanf("%s",cOpr);
??? printf("Please input the second number:\r\n");
??? scanf("%d",nNum2);
??? return 0;
}
calculate.h:
int calcMachine(int nNum1,int nNum2,char cOpr, int *nResult);
calculate.c:
int calcMachine(int nNum1,int nNum2,char cOpr,int *nResult){
??? if( cOpr == '+' ){
??????? *nResult = nNum1 + nNum2;
??? }else if( cOpr == '-' ){
??????? *nResult = nNum1 - nNum2;
??? }else{
??????? printf("Unknown operator!");
??????? return -1;
??? };
??? return 0;
}
面向過(guò)程的編程(OPP)就是將用戶需求進(jìn)行“功能分解”。把用戶需求先分解成模塊(.h,.c)，再把模塊(.h,.c)分解成大的功能(function)，然后把大的功能(function)分解成小的功能(function)，如此類推。
功能分解是一項(xiàng)很有技術(shù)含量的工作，它不僅需要分解者具有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，而且需要科學(xué)的理論作為指導(dǎo)。如何分解，分解原則是什么，模塊粒度多大合適？這些都是架構(gòu)師的要考慮的問(wèn)題，也是我們后面要著重講的內(nèi)容。
面向過(guò)程的編程(OPP)優(yōu)點(diǎn)是程序順序執(zhí)行，流程清晰明了。它的缺點(diǎn)是主控程序承擔(dān)了太多的任務(wù)，各個(gè)模塊都需要主控程序進(jìn)行控制和調(diào)度，主控和模塊之間的承擔(dān)的任務(wù)不均衡。
有的人把面向過(guò)程定義為：算法 + 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我覺(jué)得也很準(zhǔn)確。面向過(guò)程的編程中算法是核心，數(shù)據(jù)處于從屬地位，數(shù)據(jù)隨算法而流動(dòng)。所以采用面向過(guò)程的方式進(jìn)行編程，一般在動(dòng)手之前，都要編寫(xiě)一份流程圖或是數(shù)據(jù)流圖。
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（未完待續(xù)）
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的架构师之路(2)---详解面向过程 王泽宾的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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