结构化方法与面向对象方法之比较

1．结构化方法

结构化方法是最早最传统的软件开发方法，也是迄今为止信息系统中应用最普遍、最成熟的一种，它引入了工程思想和结构化思想，使大型软件的开发和编程都得到了极大的改善。结构化方法的基本思想可概括为：自顶向下、逐步求精、模块化技术。它的要点是是把一个复杂问题的求解过程分阶段进行，而且这种分解是自顶向下，逐层分解，使得每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。 结构化方法的基本思想主要体现在三个方面。一、自顶向下，逐步求精：把程序看成是一个逐步演化的过程。把一个系统与程序看成是一层一层的。二、模块化：即将几个系统分成几个模块，每个模块实现特定的功能，最终整个系统由这些模块组成。模块跟模块之间通过接口传递信息，模块最重要的特点就是独立性，模块之间还有上下层的关系，上层模块调用下层模块来实现一些功能。三、语句结构化：顺序结构、分支结构、循环结构，都是常用的语句结构。

结构化方法强调功能抽象和模块化。由于它采取了分块处理问题的方法，可以把一个比较复杂的问题分解为若干个容易处理解决的部分，从而降低了问题处理的难度。由于结构化方法思路清晰，条理清楚，又有效地分解了繁复的问题，使得编写程序时清晰明了，简化了编程人员繁杂的工作；而在阅读时也能够一气呵成，给人以明朗的感觉。

当然结构化方法也存在局限。(1) 结构化方法在需求分析中对问题域的认识和描述不是以问题域中固有的事物作为基本单位,而是打破了各项事物之间的界限,在全局范围内以数据流为中心进行分析,所以分析 结果不能直接反映问题域. 同时,当系统较复杂时,很难检验分析的正确性. 因此,结构化分析 方法容易隐蔽一些对问题域的理解偏差,与后续开发阶段的衔接也比较困难; (2) 结构化方法 中设计文档很难与分析文档对应,因为二者的表示体系不一致. 结构化方法的结果2数据流图  (DFD) 和结构化设计结果2模块结构图(MSD) 是两种不同的表示体系,从分析到设计的“转换”实际上并不存在可靠的转换规则,而是带有人为的随意性,容易因理解上的错误而埋下隐患,使得设计文档与问题域的本来面貌相差甚远; (3) 结构化方法对需求变化的适应能力比较弱,软件系统结构对功能的变化十分敏感,功能的变化会引起一个加工和它相连的许多数据流的修改,同时设计出的软件难以重用,延缓了开发的过程

 

 

2. 面向对象方法

面向对象方法是目前已经发展成为主流的软件方法，它经过了30多年的研究和发展，已经越来越成熟和完善，应用也越来越深入和广泛。如著名的Smalltalk，C++，Java，Eiffel等都属于面向对象语言。面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，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而面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。面向对象方法的本质是主张从客观世界固有的事物出发来构造系统，提倡用人类在现实生活中常用的思维方法来认识和理解、描述客观事物，强调最终建立的系统能映射的问题域。使得系统中的对象，以及对象之间的关系能够如实地反映问题域中固有的事物及其关系。

面向对象方法的基本思想体现在以下方面：一、客观世界中的事物都是对象，对象之间存在一定的关系，并且复杂对象由简单对象构成。二、具有相同属性和操作的对象属于一个类，对象是类的一个实例。三、类之间可以有层次结构，即类以有子类，其中，子类继承父类的全部属性和操作，而且子类有自己的属性和操作。四、类具有封装性，把类内部的属性和一些操作隐藏起来，只有公共的操作对外是可见的，对象只可通过消息来请求其他对象的操作或自己的操作。五、强调充分运用人在日常逻辑思维中经常采用的思想方法与原则。例如：抽象，分类，继承，聚合，封装，关联等。

面向对象方法遵循基本原则有：一、抽象：是处理现实世界复杂性的最基本方式，在OO方法中它强调一个对象和其他对象相区别的本质特性，对于一个给定的域确定合理的抽象集是面向对象建模的关键问题之一。 二、封装：是对抽象元素的划分过程抽象，由结构和行为组成，封装用来分离抽象的原始接口和它的执行。封装也称为信息隐藏，它将一个对象的外部特征和内部的执行细节分割开来，并将后者对其他对象隐藏起来。三、模块化：是已经被分为一系列聚集的和耦合的模块的系统特性，对于一个给定的问题，确定正确的模块集几乎与确定正确的抽象集一样困难，通常每个模块应该足够简单以便能够被完整地理解。四、层次：抽象集通常形成一个层次，层次是对抽象的归类和排序，在复杂的现实世界中有两种非常重要的层次，一个是类型层次，另一个是结构性层次。确定抽象的层次是基于对象的继承，它有助于在对象的继承中发现抽象间的关系，搞清问题的所在，理解问题的本质。

面向对象方法与人类习惯的思维方法一致，使得使用者和维护人员都容易理解，在用户使用时不会理解困难，在软件维护中可维护性也较高，并且易于测试和调试。它的稳定性好，对软件的局部进行修改时，不会引起整体的变化，而且对局部修改容易实现。它的可重用性好，并且由于它是把大的问题分解成相互独立的小问题处理，降低了开发的技术难度，开发工作的管理也变的容易了，开发大型软件变的容易，成本也降低了。面向对象方法直接由问题入手，来进行系统的建模，降低了使用成本，让用户在使用一个新的软件时，能够在最短的时间里了解使用方法，能正确、清楚地使用软件。 

面向对象存在如下缺点。面向对象方法总是试图抽象出更公用的类，因此对系统分析员抽象事物和把握最初分析方向的要求很高，常常难以控制抽象对象的层次、粒度，甚至抽象出与问题本质面目全非的对象模型，掌握难度高于结构化分析方法。面向对象方法通过信息隐藏和封装等手段屏蔽了对象内部的执行细节，控制了错误的蔓延，但发生错误时，定位故障的代价大，尤其是继承的深度很大时。对于需求变化频繁的系统，得到一个高度可复用的面向对象软件系统设计是很困难的事情。

 

参考文献 

 

【1】 缪淮扣,高晓雷,李刚. 结构化方法、面向对象方法和形式方法的比较与结合. 计算机

工程和科学，1999 

【2】殷锋. 实用软件工程. 天津:天津科学技术出版社,2011. 

【3】邵维忠,杨芙清. 面向对象的系统分析[M] . 北京:清华大学出版社,1998.