1、软件开发：从结构化到面向对象的演进与设计策略

软件开发：从结构化到面向对象的演进与设计策略

1. 软件开发的简要历史

计算机软件开发已经历经了数十年。软件的目的是帮助人们完成各种任务，它被应用于文档处理、会计、图片处理等众多任务、流程和方法中，这些应用被称为应用程序。

最初，人们认为创建应用程序的最佳方式是将所有功能集中在一起。但当应用程序包含多个主要任务时，将其拆分为多个单元（程序）更为合适，每个单元负责一个主要任务。程序的排列方式通常是从开始到结束依次执行，这被称为过程式或顺序执行代码。

然而，软件具有可变性，这与本质上不可改变的硬件和带有逻辑开关的固件不同。软件的执行并非完全按照连续步骤进行，分支概念的出现使得程序可以根据条件选择下一步执行的操作。随着软件灵活性需求的增加，分支变得越来越复杂，修改应用程序时需要在代码中进行大量搜索以确定执行路径。

为了管理分支，软件结构化的概念应运而生。它将分支之间的步骤进行分组，形成逻辑组织，每个分支引用一个组。这还创建了模块，即孤立的软件片段，并对其进行分类，不同模块可以完成相同类型的任务。虽然这显著减少了搜索工作，但修改应用程序时仍需在多个代码片段中进行更改，并且要确保改进一个功能时不影响其他功能。

为了更好地管理分支和变更，将这些组组织成功能单元的概念逐渐流行起来，这就是面向对象的概念。这些功能单元被称为对象，这种功能分组被称为面向对象编程。这种组织方式有助于集中代码变更，使各个部分更加独立，功能变更更加自包含和安全。

2. 面向对象编程的现状与挑战

面向对象编程的原则使软件开发过程变得更简单，但这些原则本身在教学中常常被复杂化。这导致在尝试用现成方法应对各种可能情况时，开发变得越来越困难，而不