面向对象分析方法与算法

面向对象分析方法与算法

        作为程序员,一直困扰我的一个问题是:一名优秀的程序员,应该是注重面向对象分析能力的培养,还是注重算法分析能力的培养。我相信，这也是一个很多人面临的问题。我的感觉是：很多system level的程序员更加侧重于算法，而application level的程序员，更多的倾向于讨论面向对象。大家也可以看到，很多知名IT公司的面试，比如google,比如微软，很喜欢考察程序员的算法方面的能力。而自从设计模式理论风靡IT界以来，好像这些状况有些改变，他们开始考察设计模式相关的问题，考察程序员面向对象的分析能力。不可否认的是，设计模式理论，其基于面向对象的理论技术，提供了开发者非常实效，有用的解决问题的模式。依赖于问题的上下文，应用设计模式，开发者可以开发出更加"面向对象"的系统。
   设计一个复杂的系统的本质，就是：将复杂的问题分解成小的，为我们所理解的问题，然后分而治之。人类的智力是有限的，当我们在面对一个复杂问题的时候，总会习惯于首先将他分解，分解到问题足够的简单，足够为我们所理解，解决。事实上，无论是面向对象，还是算法，它们都是分解复杂问题的方法与手段。是采用面向对象的方法去分析，还是使用算法的分析方法，完全是由客观的主体决定的。非常遗憾的是，这两类分析方法是互斥的，排他的，你是不可能同时使用这两种方法的分析解决问题。我们先看一个简单的例子：
问题的定义：client和server使用TCP/IP进行一个简单的交互。
算法的分解方法如下：

问题空间被分解成为几个执行步骤，accept,connet,send,recieve。
面向对象的分解方法如下：

问题空间被分解成为几个对象：c_connector, 主要负责建立TCP连接，在连接成功后，会得到一个c_socket_stream对象，该对象负责主要负责发送和接收网路数据。c_acceptor,负责监听网络连接请求，在一个TCP连接成功建立后，返回给调用者一个c_socket_stream。
两者的区别在于：两者分解方法的着重点是不同的，算法的分析方法强调的是事物内部各类事件之间的顺序，依赖，耦合关系。算法所关心的是事件本身，例如上例中：它关心的是send，recv这样发生在事物内部的事件，以及它们之间的调度关系。面向对象的分析方法在于强调的是事物内部各类客观的主体，以及它们之间的相互协助。
从这点上可以看到：在分解一个问题的时候，算法偏重于微观，面向对象侧重于宏观；算法偏重于细节，面向对象侧重于整体。可以看到，我们很容易得出这样的结论：当面对一个复杂的问题的时候，我们的直觉会告诉我们，我们会更加倾向于使用面向对象方法理论来分析问题。这也是几十年来面向对象的软件实践经验告诉我们的真理。在计算机应用开发领域，面向领域问题本身的复杂性（这包括许多方面：比如你的需求在不断变化，你的应用方式在不断变化等等），决定了其更适合使用面向对象的方法来分析问题。面向对象的软件系统会更加的富有弹性，更加的能适应这种快速的变化。
     如何做面向对象的设计分析？关键在于：
     1) 对复杂问题的抽象，将复杂的问题抽象成为一组对象,就是我们熟知的objects。object是面向对象软件系统的行为主体。抽象也意味着我们应该忽略细节的东西，注重整体的东西。
     2）组织这些objects，使他们形成具有一定结构的整体。比如：通过继承，使它们成为父子关系，通过组合，使它们具有合作依赖关系。通过组织这些objects,我们更加能清楚地看到这些这些objects公共的行为和属性。这就形成了面向对象软件服用的基础。
    很多人说：算法是程序设计的灵魂，但是我们也不能忘记；面向对象，帮助我们能够更加容易理解问题复杂性的本质。或许算法与面向对象的最佳的结合点在于: 使用面向对象的方法分解问题,而使用精良的算法解决问题。