30、面向对象设计：从理论到实践

面向对象设计：从理论到实践

在软件开发中，面向对象设计（OOD）是一种强大的方法，它可以帮助我们创建更易于维护、扩展和复用的代码。本文将通过一个具体的游戏案例——“网络入侵者”（Cyberspace invader），深入探讨面向对象设计的过程和原则。

1. 设计基础与案例引入

1.1 程序结构设计

在设计程序时，我们可以选择将其设计为多个类，也可以设计为单个类。例如，一个程序原本设计为两个主要类，但也可设计成单个类。不过，将程序设计为多个类能更明确地利用程序规范中存在的对象，还能将程序的图形用户界面（GUI）部分与核心逻辑分离，这是一种广泛推荐的程序结构，它使得程序的各个部分更易于修改。比如，我们可以独立于气球类（Balloon）的编码来更改 GUI。

1.2 案例研究：网络入侵者游戏

“网络入侵者”是一款游戏，其规范描述如下：在一个图片框中显示一个防御者和一个外星人。外星人会左右移动，碰到墙壁时会改变方向，并且会定期发射垂直向下移动的炸弹。同一时间只存在一枚炸弹，如果炸弹击中防御者，防御者失败。防御者会根据鼠标移动左右移动，点击鼠标时，防御者会发射向上移动的激光，同一时间只存在一道激光，当激光击中外星人时，防御者获胜。

2. 设计步骤：识别对象与方法

2.1 识别对象

设计的主要步骤之一是通过在规范中搜索名词来识别对象。在“网络入侵者”游戏的规范中，我们找到的名词有：game（游戏）、picture box（图片框）、defender（防御者）、alien（外星人）、wall（墙壁）、bomb（炸弹）、mouse（鼠标）、laser（激光）。这些名词对应着程序中