面向过程 VS 面向对象

面向过程（Process Oriented）这个词是在面向对象（Object Oriented）出现之后为与之相对而提出的。其实它在以前基本被叫做“结构化编程”。

早期的程序设计，大量使用共享变量（全局变量）和GOTO语句一类的东西，后来有人证明所有有意义的程序流程都可以使用三种基本流程（顺序、选择、重复）来实现，并提出“GOTO有害说”，从此人们进行编程的方式发生重大变化，每种语言都提供这些基本控制结构的实现方式，并提供把数据访问局部化的能力，以及某种形式的模块化/分别编译机制。在这些基础上，人们所进行的编程活动基本是通过写用于不同目的的功能函数/过程来实现，故称为“面向过程”。

面向过程开发方式是对计算机底层结构的一层抽象，它明显把程序的内容分为数据和操纵数据的操作两部分。这种编程方式的核心问题是数据结构和算法的开发和优化。C 语言所提供的机制就是典型的结构化编程设施。

面向对象是继结构化革命之后的又一次软件开发方式革命。面向对象的主要思想是基于抽象数据类型的（Abstract Data Type, ADT）：在结构化编程过程中，人们发现把某种数据结构和用于操纵它的各种操作以某种模块化方式绑定到一起会非常方便，使用这种方式进行编程时数据结构的接口是固定的。

如果对抽象数据类型进一步抽象，就会发现把这种数据类型的实例当作一个具体的东西、事物、对象，就可以引发人们对编程过程中怎样看待所处理的问题的一次大的改变。抽象数据类型方法虽然也有一定的抽象能力，但其核心仍然是数据结构和算法。而面向对象方法直接把所有事物都当作独立的对象，处理问题过程中所思考的不再主要是怎样用数据结构来描述问题，而是直接考虑重现问题中各个对象之间的关系。可以说，面向对象革命的最重要价值就在于改变了人们看待和处理问题的方式。

面向对象方法中，对象可以接受其他对象传来的消息，也可以向其他对象发送消息。有的语言静态类型，决定了对象可接受的消息的范围，这称为对象的类型的接口。有的语言中对象可以接受任何消息，但只对其有意义的消息进行反应。对象中可以包含其他对象，这成为“聚合”，对象可以被当作其他类型的对象，这要求对象的类型“继承”另外的类型。对象只能通过其所提供的接口来进行访问，其内部具体实现是不可访问的，这成为“封装”。面向对象方法的三个核心要素是：封装、继承、多态。

C和C++都可以进行面向过程和面向对象的编程，不同的是C++对面向对象直接提供语言支持，而C中只能通过传统方式手动操作对象来模拟对象行为。C++是多模式、多范式的编程语言，它还可以进行泛型编程。

Java是一门面向对象的语言，那对面向对象和面向过程不是很清楚的请看看下面的内容，说不定对你有帮助：

面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了。

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问题的步骤中的行为。

例如五子棋：

面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤：

1、开始游戏，
2、黑子先走，
3、绘制画面，
4、判断输赢，
5、轮到白子，
6、绘制画面，
7、判断输赢，
8、返回步骤2，
9、输出最后结果。
把上面每个步骤用分别的函数来实现，问题就解决了。

面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。整个五子棋可以分为：
1、黑白双方，这两方的行为是一模一样的，
2、棋盘系统，负责绘制画面，
3、规则系统，负责判定诸如犯规、输赢等。

第一类对象(玩家对象)负责接受用户输入，并告知第二类对象(棋盘对象)棋子布局的变化，棋盘对象接收到了棋子的变化就要负责在屏幕上面显示出这种变化，同时利用第三类对象(规则系统)来对棋局进行判定。

可以明显地看出，面向对象是以功能来划分问题，而不是步骤。同样是绘制棋局，这样的行为在面向过程的设计中分散在了总多步骤中，很可能出现不同的绘制版本，因为通常设计人员会考虑到实际情况进行各种各样的简化。而面向对象的设计中，绘图只可能在棋盘对象中出现，从而保证了绘图的统一。

功能上的统一保证了面向对象设计的可扩展性。比如我要加入悔棋的功能，如果要改动面向过程的设计，那么从输入到判断到显示这一连串的步骤都要改动，甚至步骤之间的循序都要进行大规模调整。如果是面向对象的话，只用改动棋盘对象就行了，棋盘系统保存了黑白双方的棋谱，简单回溯就可以了，而显示和规则判断则不用顾及，同时整个对对象功能的调用顺序都没有变化，改动只是局部的。

到这里就可以很明显的看出面向对象和面向过程的区别所在了。

总结：

1.面向过程程序设计方法的实质上是从计算机处理问题的观点来进行程序设计工作：输入——运算——输出。面向过程程序设计者需要变更习惯的思维方法以贴近计算机的内部工作机理。面向过程程序设计所具有的流的工作性质，试图通过信息流及其转换来认识系统，不仅加大了程序设计的难度，同时亦使得程序的可理解性比较差。

面向过程程序设计方法中，一种普遍采用的优化方法是使用结构化的程序设计方法。

面向过程程序设计方法一般适宜采用自上而下的设计方法。

面向过程程序设计方法需要在一开始就全面的，自上而下的设计整个应用程序的架构，因此要求程序设计者对问题域有全面的了解。

面向过程程序设计方法很难复用以前已经设计完成的软件。

2.面向对象程序设计是一种自下而上的程序设计方法，往往从问题的一部分着手，一点一点地构建出整个程序。面向对象设计一数据为中心，类作为表现数据的工具，成为划分程序的基本单位。

面向对象有以下几个重要特点：
（1）客观世界有对象组成
（2）对象抽象为类
（3）类与类之间存在继承关系
（4）对象之间通过传递消息而彼此联系

面向对象是一种思想，符合人们的思考习惯。面向对象的出现，让复杂的问题简单化。面向对象的出现，让曾经的执行者，变成了现在的指挥者。

附：

下面简单介绍面向对象三大特征：

封装：

　　封装是指将数据与具体操作的实现代码放在某个对象内部，使这些代码的实现细节不被外界发现，外界只能通过接口使用该对象，而不能通过任何形式修改对象内部实现，正是由于封装机制，程序在使用某一对象时不需要关心该对象的数据结构细节及实现操作的方法。使用封装能隐藏对象实现细节，使代码更易维护，同时因为不能直接调用、修改对象内部的私有信息，在一定程度上保证了系统安全性。

继承：

　　继承来源于现实世界，一个最简单的例子就是孩子会具有父母的一些特征，即每个孩子都会继承父亲或者母亲的某些特征，当然这只是最基本的继承关系，现实世界中还存在着更复杂的继承，面向对象之所以使用继承机制主要是用于实现代码的复用多个类所公用的代码部分可以只在一个类中提供，而其他类只需要继承即可。

多态：

　　多态与继承纤细紧密，是面向对象编程中另一个突出的特征，所谓的多态是指在继承体系中，所有派生类都从基类继承接口，但由于每个派生类都是独立的实体，因此在接收同一消息的时候，可能会生成不同的响应。多态的作用作为隐藏代码实现细节，使得代码能够模块化;扩展代码模块，实现接口重用。简单来说：一种行为产生多种效果。

　　总的来说：封装可以隐藏实现细节同时包含私有成员，使得代码模块化并增加安全指数；基础可以扩展已存在的模块，目的是为了代码重用；多态则是为了保证：类在继承和派生的时候，保证家谱中任何类的实例被正确调用，实现了接口重用。

多态实现：

实现多态，有二种方式，覆盖，重载。

覆盖，是指子类重新定义父类的虚函数的做法。

重载，是指允许存在多个同名函数，而这些函数的参数表不同（或许参数个数不同，或许参数类型不同，或许两者都不同）。

其实，重载的概念并不属于“面向对象编程”，重载的实现是：编译器根据函数不同的参数表，对同名函数的名称做修饰，然后这些同名函数就成了不同的函数（至少对于编译器来说是这样的）。如，有两个同名函数：function func(p:integer):integer;和function func(p:string):integer;。那么编译器做过修饰后的函数名称可能是这样的：int_func、str_func。对于这两个函数的调用，在编译器间就已经确定了，是静态的（记住：是静态）。也就是说，它们的地址在编译期就绑定了（早绑定），因此，重载和多态无关！真正和多态相关的是“覆盖”。当子类重新定义了父类的虚函数后，父类指针根据赋给它的不同的子类指针，动态（记住：是动态！）的调用属于子类的该函数，这样的函数调用在编译期间是无法确定的（调用的子类的虚函数的地址无法给出）。因此，这样的函数地址是在运行期绑定的（晚绑定）。结论就是：重载只是一种语言特性，与多态无关，与面向对象也无关。

扯到覆盖和重载了，那就说说函数重载、覆盖、隐藏的基本定义吧。

函数重载：是指允许存在多个同名函数，这些函数的参数列表不同，或许是参数个数不同，或许是参数类型不同，或许是两者都不同。重要一点：函数重载是发生在同一个类中。调用时，根据参数类型的不同进行调用，同时编译器在编译期间就确定了要调用的函数。（函数的重载与多态无关）。

函数覆盖：函数覆盖也被称为函数重写（override），是子类重新定义基类虚函数的方法。

构成函数覆盖的条件：

（1）基类的函数必须是虚函数（virtual进行声明）

（2）发生覆盖的两个函数必须分别位于派生类和基类中

（3）函数名称和参数列表必须完全相同

由于c++，c#多态性是通过虚函数来实现的，所以函数覆盖总是和多态联系在一起，并且是程序在运行时才确定要调用的函数，因此也成为动态绑定或者后期绑定。

函数隐藏：指子类中具有和基类同名的函数，但是并不考虑参数列表是否相同，从而在子类中隐藏了基类的同名函数。有以下两种情况：

（1）子类函数和基类函数完全相同，只是基类的函数没有使用virtual关键字，此时基类的函数将被隐藏。

（2）子类函数和基类函数名字相同，但是参数列表不同，在这种情况下，无论基类的函数是否声明为virtual，基类的函数都将被隐藏。

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