面向協議編程
1. 面向過程編程和面向對象編程各自的優缺點
面向對象程序設計
作者:佚名 文章來源:不詳 點擊數:11677 更新時間:2005-10-14
作者:Ramchandra Garge
軟體危機(Software Crisis)
軟體技術總是處於不斷發展變化中,新工具、新技術相繼產生。這就要求軟體產業和軟體工程師們不停的尋求軟體設計和開發的新途徑。由於日益增長的軟體系統的復雜性和軟體產業內部愈演愈烈的競爭,這種要求變得更加緊迫。為了克服這種要求帶來的軟體危機,必須解決以下問題:
1、在系統設計中,如何表現問題的真實實體?
2、如何以開放的界面(interface)設計系統?
3、如何保證模塊(mole)的可重用性(reusability)和可擴展性(extensibility)?
4、如何開發能夠容忍(tolerant)未來可能的變化模塊?
5、如何提高軟體的生產力和減少軟體開銷?
6、如何管理進度表?
7、如何提高軟體質量?
8、如何將軟體開發過程工業化?
當軟體產品在未完成時、未被使用時或者帶著各種各樣的錯誤發布時,問題就會出現。另外,用戶需求的改變已經成為一個重要問題。多份關於軟體實現的報告顯示,在軟體產品發布和使用之前,需要仔細進行質量評估。通常狀態評估中應該考慮的質量因素包括:
1、正確性(Correctness)
2、可維護性(Maintainability)
3、可重用性(Reusability)
4、開放性(Openness)和可解釋性(Interpretability)
5、可移植性(Portability)
6、安全性(Security)
7、完整性(Integrity)
8、用戶友好性(User friendliness)
軟體演化(Software Evolution)
Ernest Tello——人工智慧領域的著名作家——將軟體技術的演化比喻為樹的生長。和樹一樣,軟體的演化具有明顯的階段性,這些階段稱為層(layer)。過去四十年中,這些層逐步被建立起來,每一個層都由前一個層發展而成。圖1顯示了這個過程。但是關於樹的比喻在遇到層的生命期的問題時失敗了。在軟體系統中,每個層都在持續的發揮作用,而在樹中,只有最上層的層才有用。
面向對象程序設計(OOP)是完成程序設計工作的新方法。自從計算機發明以來,為了適應程序復雜性的不斷增長,程序設計的方法有了戲劇性的變化。匯編語言被發明出來以後,程序員們總算可以用符號表示那些機器指令,從而可以編寫更長、更復雜的程序。當程序規模繼續不停增長的時候,高級語言被引入,為程序員們提供了更多工具對付日益增加的復雜性。第一個被普遍使用的語言是FORTRAN。不過雖然FORTRAN邁出了重大的第一步,但用它寫出的代碼很難說是清晰的和容易理解的。
1960年結構化程序設計思想誕生。C和Pascal等語言都大力提倡這種程序設計的方法。結構化程序設計語言使得編寫較復雜的程序變得容易。但是,一旦某個項目達到一定規模,即使使用結構化程序設計的方法,局勢仍將變得不可控制。
在程序設計方法發展過程中,每一次重大突破都使得程序員可以應對更大的復雜性。在這條道路上邁出的每一步中,新的方法都運用和發展了以前的方法中最好的理念。今天,許多項目的規模又進一步發展。為了解決這個問題,面向對象程序設計方法應運而生。
在詳細介紹面向對象程序設計之前,讓我們簡單了解一下面向過程程序設計的方法。在面向過程的程序設計方法中,問題被看作一系列將被完成的任務,如讀、計算和列印。許多函數用於完成這些任務。問題的焦點集中於函數。圖2顯示了一個典型的面向過程的程序結構。分層分解的技術被用來確定一系列需要被完成的任務,以解決特定的問題。
面向過程程序設計的基本任務是編寫計算機執行的指令序列,並把這些指令以函數的方式組織起來。通常我們使用流程圖組織這些行為(action),並描述從一個行為到另一個行為的控制流。
當我們集中精力開發函數的時候,很少會去注意那些被多個函數使用的數據(data)。在這些數據身上發生了什麼事情?那些使用這些數據的函數又對它們產生了什麼影響?
在多函數(multi-function)程序中,許多重要的數據被放置在全局數據區,這樣它們可以被所有的函數訪問。每個函數都可以具有它們自己的局部數據。圖3顯示了一個面向過程程序中函數和數據的關系。
面向對象程序設計模式
發明面向對象程序設計方法的主要出發點是彌補面向過程程序設計方法中的一些缺點。OOP把數據看作程序開發中的基本元素,並且不允許它們在系統中自由流動。它將數據和操作這些數據的函數緊密的連結在一起,並保護數據不會被外界的函數意外的改變。OOP允許我們將問題分解為一系列實體——這些實體被稱為對象(object),然後圍繞這些實體建立數據和函數。面向對象程序設計中的數據和函數的組織結構如圖4所示。
一個對象的數據不能訪問其它對象的函數,而一個對象的函數可以訪問其它對象的函數。
面向對象程序設計的一些顯著的特性包括:
·程序設計的重點在於數據而不是過程;
·程序被劃分為所謂的對象;
·數據結構為表現對象的特性而設計;
·函數作為對某個對象數據的操作,與數據結構緊密的結合在一起;
·數據被隱藏起來,不能為外部函數訪問;
·對象之間可以通過函數溝通;
·新的數據和函數可以在需要的時候輕而易舉的添加進來;
·在程序設計過程中遵循由下至上(bottom-up)的設計方法。
面向對象程序設計在程序設計模式中是一個新的概念,對於不同的人可能意味著不同的內容。因此在我們繼續下面的內容之前,最好給面向對象程序設計下一個定義。我們對面向對象程序設計的定義是「面向對象程序設計是一種方法,這種方法為數據和函數提供共同的獨立內存空間,這些數據和函數可以作為模板以便在需要時創建類似模塊的拷貝。這樣的程序設計方法稱為面向對象程序設計。」
從以上定義可以看到,一個對象被認為是計算機內存中的一個獨立區間,在這個區間中保存著數據和能夠訪問數據的一組操作。因為內存區間是相互獨立的,所以對象可以不經修改就應用於多個不同的程序中。
什麼是面向對象程序設計?
面向對象程序設計(OOP)技術汲取了結構化程序設計中好的思想,並將這些思想與一些新的、強大的理念相結合,從而給你的程序設計工作提供了一種全新的方法。通常,在面向對象的程序設計風格中,你會將一個問題分解為一些相互關聯的子集,每個子集內部都包含了相關的數據和函數。同時,你會以某種方式將這些子集分為不同等級,而一個對象就是已定義的某個類型的變數。當你定義了一個對象,你就隱含的創建了一個新的數據類型。
面向對象程序設計中的基本概念
「面向對象」作為一個術語,在不同的人群中有著不同的解釋。因此,了解一些在面向對象程序設計中廣泛應用的概念是必須的。本節我們討論以下這些內容:
1、對象(Object)
2、類(Class)
3、數據抽象(Data abstraction)
4、繼承(Inheritance)
5、動態綁定(Dynamic binding)
6、數據封裝(Data encapsulation)
7、多態性(Polymorphism)
8、消息傳遞(Message passing)
對象
在一個面向對象的系統中,對象是運行期的基本實體。它可以用來表示一個人或者說一個銀行帳戶,一張數據表格,或者其它什麼需要被程序處理的東西。它也可以用來表示用戶定義的數據,例如一個向量,時間或者列表。在面向對象程序設計中,問題的分析一般以對象及對象間的自然聯系為依據。如前所述,對象在內存中佔有一定空間,並且具有一個與之關聯的地址,就像Pascal中的record和C中的結構一樣。
當一個程序運行時,對象之間通過互發消息來相互作用。例如,程序中包含一個「customer」對象和一個「account」對象,而customer對象可能會向account對象發送一個消息,查詢其銀行帳目。每個對象都包含數據以及操作這些數據的代碼。即使不了解彼此的數據和代碼的細節,對象之間依然可以相互作用,所要了解的只是對象能夠接受的消息的類型,以及對象返回的響應的類型,雖然不同的人會以不同的方法實現它們。
類
我們剛才提到,對象包含數據以及操作這些數據的代碼。一個對象所包含的所有數據和代碼可以通過類來構成一個用戶定義的數據類型。事實上,對象就是類類型(class type)的變數。一旦定義了一個類,我們就可以創建這個類的多個對象,每個對象與一組數據相關,而這組數據的類型在類中定義。因此,一個類就是具有相同類型的對象的抽象。例如,芒果、蘋果和桔子都是fruit類的對象。類是用戶定義的數據類型,但在一個程序設計語言中,它和內建的數據類型行為相同。比如創建一個類對象的語法和創建一個整數對象的語法一模一樣。如果fruit被定義為一個類,那麼語句
fruit mango;
就創建了一個fruit類的對象mango。
數據抽象和封裝
把數據和函數包裝在一個單獨的單元(稱為類)的行為稱為封裝。數據封裝是類的最典型特點。數據不能被外界訪問,只能被封裝在同一個類中的函數訪問。這些函數提供了對象數據和程序之間的介面。避免數據被程序直接訪問的概念被稱為「數據隱藏」。
抽象指僅表現核心的特性而不描述背景細節的行為。類使用了抽象的概念,並且被定義為一系列抽象的屬性如尺寸、重量和價格,以及操作這些屬性的函數。類封裝了將要被創建的對象的所有核心屬性。因為類使用了數據抽象的概念,所以它們被稱為抽象數據類型(ADT)。
封裝
封裝機制將數據和代碼捆綁到一起,避免了外界的干擾和不確定性。它同樣允許創建對象。簡單的說,一個對象就是一個封裝了數據和操作這些數據的代碼的邏輯實體。
在一個對象內部,某些代碼和(或)某些數據可以是私有的,不能被外界訪問。通過這種方式,對象對內部數據提供了不同級別的保護,以防止程序中無關的部分意外的改變或錯誤的使用了對象的私有部分。
繼承
繼承是可以讓某個類型的對象獲得另一個類型的對象的屬性的方法。它支持按級分類的概念。例如,知更鳥屬於飛鳥類,也屬於鳥類。就像圖5中描繪的那樣,這種分類的原則是,每一個子類都具有父類的公共特性。
在OOP中,繼承的概念很好的支持了代碼的重用性(reusability),也就是說,我們可以向一個已經存在的類中添加新的特性,而不必改變這個類。這可以通過從這個已存在的類派生一個新類來實現。這個新的類將具有原來那個類的特性,以及新的特性。而繼承機制的魅力和強大就在於它允許程序員利用已經存在的類(接近需要,而不是完全符合需要的類),並且可以以某種方式修改這個類,而不會影響其它的東西。
注意,每個子類只定義那些這個類所特有的特性。而如果沒有按級分類,每類都必須顯式的定義它所有的特性。
多態
多態是OOP的另一個重要概念。多態的意思是事物具有不同形式的能力。舉個例子,對於不同的實例,某個操作可能會有不同的行為。這個行為依賴於所要操作數據的類型。比如說加法操作,如果操作的數據是數,它對兩個數求和。如果操作的數據是字元串,則它將連接兩個字元串。
圖6演示了一個函數處理不同數量、不同類型的參數。就像某個單詞在不同的上下文中具有不同的含義。
多態機制使具有不同內部結構的對象可以共享相同的外部介面。這意味著,雖然針對不同對象的具體操作不同,但通過一個公共的類,它們(那些操作)可以通過相同的方式予以調用。多態在實現繼承的過程中被廣泛應用。
面向對象程序設計語言支持多態,術語稱之為「one interface multiple method(一個介面,多個實現)」。簡單來說,多態機制允許通過相同的介面引發一組相關但不相同的動作,通過這種方式,可以減少代碼的復雜度。在某個特定的情況下應該作出怎樣的動作,這由編譯器決定,而不需要程序員手工干預。
在多函數程序中,許多重要的數據被聲明為全局變數,這樣它們才可以被所有的函數訪問。每個函數又可以具有它自己的局部變數。全局變數很容易被某個函數不經意之間改變。而在一個大程序中,很難分辨每個函數都使用了哪些變數。如果我們需要修改某個外部數據的結構,我們就要修改所有訪問這個數據的函數。這很容易導致bug的產生。
在結構化程序設計中,另一個嚴重的缺陷是不能很好的模擬真實世界的問題。這是因為函數都是面向過程的,而不是真正的對應於問題中的各個元素。
面向過程的程序設計的一些特點如下:
·強調做(演算法);
·大程序被分隔為許多小程序,這些小程序稱為函數;
·大多數函數共享全局數據;
·數據開放的由一個函數流向另一個函數。函數把數據從一種形式轉換為另一種形式。
採用由上至下的程序設計方法。
動態綁定
綁定指的是將一個過程調用與相應代碼鏈接起來的行為。動態綁定的意思是,與給定的過程調用相關聯的代碼只有在運行期才可知。它與多態和繼承的聯系極為緊密。一個多態引用的函數調用決定於這個引用的動態類型。
考慮圖6中的「draw」方法。通過繼承,每個對象都具備了這個過程。但是,對於不同的對象它的演算法是不同的,因此,draw過程必須在每一個類中重新定義。在運行期,當前引用對象所對應的代碼將被調用。
消息傳遞
一個面向對象的程序由許多對象組成,這些對象之間需要相互溝通。因此,在面向對象程序設計語言中,程序設計的主要步驟如下:
1、創建類,這些類定義了對象及其行為;
2、由類定義創建對象;
3、建立對象之間的通訊。
對象之間通過收發信息相互溝通,這一點類似於人與人之間的信息傳遞。信息傳遞的概念使得真實世界的直接模擬更易於和建立系統交流。
對於某個特定對象來說,消息就是請求執行某個過程,因此,消息的接收對象會調用一個函數(過程),以產生預期的結果。傳遞的消息的內容包括接收消息的對象的名字,需要調用的函數的名字,以及必要的信息。
對象就有一個生命周期。它們可以被創建和銷毀。只要對象正處於其生存期,就可以與其進行通訊。
OOP的優點
OOP具有許多優點,無論是對於程序設計者或者用戶來說都是如此。面向對象為軟體產品擴展和質量保證中的許多問題提供了解決辦法。這項技術能夠大大提高程序員的生產力,並可提高軟體的質量以及降低其維護費用。其主要的優點陳列於下:
1、通過繼承,我們可以大幅減少多餘的代碼,並擴展現有代碼的用途;
2、我們可以在標準的模塊上(這里所謂的「標准」指程序員之間彼此達成的協議)構建我們的程序,而不必一切從頭開始。這可以減少軟體開發時間並提高生產效率;
3、數據隱藏的概念幫助程序員們保護程序免受外部代碼的侵襲;
4、允許一個對象的多個實例同時存在,而且彼此之間不會相互干擾;
5、允許將問題空間中的對象直接映射到程序中;
6、基於對象的工程可以很容易的分割為獨立的部分;
7、以數據為中心的設計方法允許我們抓住可實現模型的更多細節;
8、面向對象的系統很容易從小到大逐步升級;
9、對象間通訊所使用的消息傳遞技術與外部系統介面部分的描述更簡單;
10、更便於控制軟體復雜度。
當需要將以上所說的所有特性有機的結合於一個面向對象系統中,它們之間的相對重要性就取決於工程的類型和程序員的喜好。為了獲得上述的某些優勢,必須考慮很多事情。例如,對象庫必須可以被重用。技術還在不停的發展,現有的產品也會很快的更新換代。如果重用沒有能夠實現,那麼就需要進行嚴格的控制和管理。
易於使用的開發軟體往往難以編寫。面向對象程序設計工具有望解決這個問題。
面向對象程序設計語言
面向對象技術並不是某個特定語言的特權。如同結構化程序設計一樣,OOP概念可以在很多語言比如C和Pascal中實現。但是,當程序越來越大時,程序設計工作會變得拙劣而混亂。而一個支持OOP概念的程序設計語言則可以讓一切變得簡單。
一個語言必須支持幾個主要的OOP概念才能稱其是面向對象的。根據所支持的OOP特性,語言可以分為以下兩類:
1、基於對象的程序設計語言;
2、面向對象的程序設計語言。
基於對象的程序設計語言僅支持封裝和對象辨識。
一個面向對象的程序設計語言所要支持的重要特性如下:
·數據封裝
·數據隱藏和訪問機制
·對象的自動初始化和清除
·操作符重載
支持對象風格程序設計的語言稱為基於對象的程序設計語言。它們不支持繼承和動態綁定。
Ada就是一個典型的基於對象的程序設計語言。
面向對象的程序設計不僅僅包含基於對象程序設計的特性,還支持繼承和動態綁定。
OOP的應用
OOP最有前途的應用領域如下:
1、實時系統;
2、模擬和建模;
3、面相對象資料庫;
4、超文本、超媒體和擴展文本;
5、AI和專家系統;
6、神經網路和並行程序設計;
7、決策支持和辦公自動化系統;
8、CIM/CAM/CAD系統。
2. Swift中結構體和類的區別
兩者之間的關系
定義:結構體有0個或多個相同或者不同的數據組合而成的數據集合,其中那些數據或者方法被稱為結構體的成員或者是成員方法。
格式:
struct name:<:protocal>
{
var 成員1:數據類型
var 成員2:數據類型
….
}
要注意的地方:
結構體是值類型,其 實例將會被賦予變數或者常量和被函數調用時被復制
結構體中的成員可以包括屬性、類型別名、數組、其他結構體和枚舉聲明
結構體聲明不能包含析構器或者協議聲明,但是可以包括任意協議的實現,不能繼承類、枚舉、其他結構體
兩者間的區別
在我們實際的開發中,可能會糾結於應該是使用類還是結構體,在這里我也總結了一下類與結構體間的一些區別。
結構體:
///MARK: - 結構體
struct Car
{
var name: String!
init(name: String){
self.name = name
}
}
var p1 = Car(name: "bench")
var p2 = p1
p2.name = "BMW"
print(p2.name,p1.name)
/// 列印結果為BMW,bench
類:
///MARK: - 類
class Car
{
var name: String!
init(name: String){
self.name = name
}
}
var p1 = Car(name: "bench")
var p2 = p1
p2.name = "BMW"
print(p1.name,p2.name,p1.name)
/// 列印結果為BMW,BMW,BMW
從上面的結果可以看出來,再次給對象賦值,結構體不會改變,而類則會改變原來的值,所以說明類的對象是引用類型,而結構體是值類型。
還有的區別就是類是屬於面向對象編程,結構體屬於面向協議的編程,所謂面向協議編程其實就是面向對象的升級。在swift中推薦使用的是使用結構體,類在swift中不處於主流的地位,還有就是結構體也能夠實現類的全部功能,結構體更模塊化,默認實現初始化方法並且不用考慮ARC。
結構體只需要給出變數的類型,不用給出初始值
struct car {
var name: String
}
類則需要給出初始值
class car {
var name: String
init(name:String) {
self.name = name
}
}
上面兩種的效果一樣。
3. swift 是面向對象編程還是面向過程,還是其他編程
Swift有面向過程,也有面向對象,也有面向協議。
其實很多語言都是這樣的
4. 人員應該具備的編程語言有哪些
程序員的話大部分的編程語言都要了解一點的,這個沒有最好,還是要看你要做些什麼,不同的編程語言適合做不同的事。
C++語言,適合在校大學生、自學的轉行者、喜歡計算機的人群,學習目標是C++基本語法、數據結構、STL、線程、協議編程、資料庫、Socket。學後可以使用C++實現最新的項目案例,雷霆戰機、遠程式控制制、視頻會議、伺服器架構等。
1.C++語言:是C語言的繼承,它既可以進行C語言的過程化程序設計,又可以進行以抽象數據類型為特點的基於對象的程序設計,還可以進行以繼承和多態為特點的面向對象的程序設計。
2.特點:C++不僅擁有計算機高效運行的實用性特徵,同時還致力於提高大規模程序的編程質量與程序設計語言的問題描述能力。
3.基本內容:類、封裝、重載、繼承、模版。
希望可以幫到您,謝謝!
5. swift1.0 中append在swift2.0中用什麼替代
guard語句
guard語句和if語句有點類似,都是根據其關鍵字之後的表達式的布爾值決定下一步執行什麼。但與if語句不同的是,guard語句只會有一個代碼塊,不像if語句可以if else多個代碼塊。
那麼guard語句的作用到底是什麼呢?顧名思義,就是守護。guard語句判斷其後的表達式布爾值為false時,才會執行之後代碼塊里的代碼,如果為true,則跳過整個guard語句,我們舉例來看看。
我們以今年高考為例,在進入考場時一般都會檢查身份證和准考證,我們寫這樣一個方法:
func checkup(person: [String: String!]) {
// 檢查身份證,如果身份證沒帶,則不能進入考場
guard let id = person["id"] else {
print("沒有身份證,不能進入考場!")
return
}
// 檢查准考證,如果准考證沒帶,則不能進入考場
guard let examNumber = person["examNumber"] else {
print("沒有準考證,不能進入考場!")
return
}
// 身份證和准考證齊全,方可進入考場
print("您的身份證號為:\(id),准考證號為:\(examNumber)。請進入考場!")
}
checkup(["id": "123456"]) // 沒有準考證,不能進入考場!
checkup(["examNumber": "654321"]) // 沒有身份證,不能進入考場!
checkup(["id": "123456", "examNumber": "654321"]) // 您的身份證號為:123456,准考證號為:654321。請進入考場!
上述代碼中的第一個guard語句用於檢查身份證,如果檢查到身份證沒帶,也就是表達式為false時,執行大括弧里的代碼,並返回。第二個guard語句則檢查准考證。
如果兩證齊全,則執行最後一個列印語句,上面的兩個guard語句大括弧內的代碼都不會執行,因為他們表達式的布爾值都是true。
這里值得注意的是,id和examNumber可以在guard語句之外使用,也就是說當guard對其表達式進行驗證後,id和examNumber可在整個方法的作用域中使用,並且是解包後的。
我們再用if else語句寫一個類似的方法:
func checkupUseIf(person: [String: String!]) {
if let id = person["id"], let examNumber = person["examNumber"] {
print("您的身份證號為:\(id),准考證號為:\(examNumber)。請進入考場!")
} else {
print("證件不齊全,不能進入考場!")
}
print("您的身份證號為:\(id),准考證號為:\(examNumber)") // 報異常
}
checkupUseIf(["id": "123456"]) // 證件不齊全,不能進入考場!
checkupUseIf(["examNumber": "654321"]) // 證件不齊全,不能進入考場!
checkupUseIf(["id": "123456", "examNumber": "654321"]) // 您的身份證號為:123456,准考證號為:654321。請進入考場!
我們可以看到用if else實現的方法顯然不如guard實現的那麼精準。而且id和examNumber的作用域只限在if的第一個大括弧內,超出這個作用域編譯就會報錯。
通過上述兩個小例子不難看出,guard語句正如一個稱職的守衛,層層把關,嚴防一切不允許發生的事,並且讓代碼具有更高的可讀性,非常棒。
異常處理
在Swift 1.0時代是沒有異常處理和拋出機制的,如果要處理異常,要麼使用if else語句或switch語句判斷處理,要麼使用閉包形式的回調函數處理,再要麼就使用NSError處理。以上這些方法都不能像Java中的try catch異常控制語句那樣行如流水、從容不迫的處理異常,而且也會降低代碼的可讀性。當Swift 2.0到來後,一切都不一樣了。
在Swift 2.0中Apple提供了使用throws、throw、try、do、catch這五個關鍵字組成的異常控制處理機制。下面我們來舉例看看如何使用,我用使用手機刷朋友圈為例。
首先我們需要定義異常枚舉,在Swift 2.0中Apple提供了ErrorType協議需要我們自定義的異常枚舉遵循:
enum WechatError: ErrorType {
case NoBattery // 手機沒電
case NoNetwork // 手機沒網
case NoDataStream // 手機沒有流量
}
我們定義了導致不能刷微信的錯誤枚舉』wechatError。然後定義一個檢查是否可以刷微信的方法checkIsWechatOk():
func checkIsWechatOk(isPhoneHasBattery: Bool, isPhoneHasNetwork: Bool, dataStream: Int) throws {
guard isPhoneHasBattery else {
throw WechatError.NoBattery
}
guard isPhoneHasNetwork else {
throw WechatError.NoNetwork
}
guard dataStream > 50 else {
throw WechatError.NoDataStream
}
}
這里注意,在方法名後有throws關鍵字,意思為該方法產生的異常向上層拋出。在方法體內使用guard語句對各種狀態進行判斷,然後使用throw關鍵字拋出對應的異常。然後我們定義刷微信的方法:
func playWechat(isPhoneHasBattery: Bool, isPhoneHasNetwork: Bool, dataStream: Int) {
do {
try checkIsWechatOk(isPhoneHasBattery, isPhoneHasNetwork: isPhoneHasNetwork, dataStream: dataStream)
print("放心刷,刷到天昏地暗!")
} catch WechatError.NoBattery {
print("手機都沒電,刷個鬼啊!")
} catch WechatError.NoNetwork {
print("沒有網路哎,洗洗玩單機吧!")
} catch WechatError.NoDataStream {
print("沒有流量了,去蹭Wifi吧!")
} catch {
print("見鬼了!")
}
}
playWechat(true, isPhoneHasNetwork: true, dataStream: 60) // 放心刷,刷到天昏地暗!
playWechat(true, isPhoneHasNetwork: false, dataStream: 60) // 沒有網路哎,洗洗玩單機吧!
playWechat(false, isPhoneHasNetwork: true, dataStream: 60) // 手機都沒電,刷個鬼啊!
playWechat(true, isPhoneHasNetwork: true, dataStream: 30) // 沒有流量了,去蹭Wifi吧!
上述的代碼示例中,首先檢查是否可以刷微信的方法前使用try關鍵字,表示允許該方法拋出異常,然後使用了do catch控制語句捕獲拋出的異常,進而做相關的邏輯處理。
這套異常處理機制使Swift更加的全面和安全,並且提高了代碼的可讀性,非常棒。
協議擴展
在Swift 1.0 時代,協議(Protocol)基本上類似一個介面,定義若干屬性和方法,供類、結構體、枚舉遵循和實現。在Swift 2.0中,可以對協議進行屬性或者方法的擴展,和擴展類與結構體類似。這讓我們開啟了面向協議編程的篇章。
Swift中,大多數基礎對象都遵循了CustomStringConvertible協議,比如Array、Dictionary(Swift 1.0中的Printable協議),該協議定義了description方法,用於print方法列印對象。現在我們對該協議擴展一個方法,讓其列印出大寫的內容:
var arr = ["hello", "world"]
print(arr.description) // "[hello, world]"
extension CustomStringConvertible {
var upperDescription: String {
return "\(self.description.uppercaseString)"
}
}
print(arr.upperDescription) // "[HELLO, WORLD]"
如果在Swfit 1.0時代,要想達到上述示例的效果,那麼我們需要分別對Array、Dictionary進行擴展,所以協議的擴展極大的提高了我們的編程效率,也同樣使代碼更簡潔和易讀。
列印語句的改變
在Swift1中,有'println()'和'print()'兩個在控制台列印語句的方法,前者是換行列印,後者是連行列印。在Swift2中,'println()'已成為過去,取而代之的是他倆的結合體。如果你想做換行列印,現在需要這樣寫:
print("我要換行!", appendNewline: true)
available檢查
作為iOS開發者,誰都希望使用最新版本iOS的Api進行開發,省事省力。但常常事與願違,因為我們經常需要適配老版本的iOS,這就會面臨一個問題,一些新特性特性或一些類無法在老版本的iOS中使用,所以在編碼過程中經常會對iOS的版本做以判斷,就像這樣:
if NSClassFromString("NSURLQueryItem") != nil {
// iOS 8或更高版本
} else{
// iOS8之前的版本
}
以上這只是一種方式,在Swift 2.0之前也沒有一個標準的模式或機制幫助開發者判斷iOS版本,而且容易出現疏漏。在Swift 2.0到來後,我們有了標準的方式來做這個工作:
if #available(iOS 8, *) {
// iOS 8或更高版本
let queryItem = NSURLQueryItem()
} else {
// iOS8之前的版本
}
這個特性讓我們太幸福。
do-while語句重命名
經典的do-while語句改名了,改為了repeat-while:
var i = 0
repeat {
i++
print(i)
} while i < 10
個人感覺更加直觀了。
defer關鍵字
在一些語言中,有try/finally這樣的控制語句,比如Java。這種語句可以讓我們在finally代碼塊中執行必須要執行的代碼,不管之前怎樣的興風作浪。在Swift 2.0中,Apple提供了defer關鍵字,讓我們可以實現同樣的效果。
func checkSomething() {
print("CheckPoint 1")
doSomething()
print("CheckPoint 4")
}
func doSomething() {
print("CheckPoint 2")
defer {
print("Clean up here")
}
print("CheckPoint 3")
}
checkSomething() // CheckPoint 1, CheckPoint 2, CheckPoint 3, Clean up here, CheckPoint 4
上述示例可以看到,在列印出「CheckPoint 2」之後並沒有列印出「Clean up here」,而是「CheckPoint 3」,這就是defer的作用,它對進行了print("Clean up here")延遲。我們再來看一個I/O的示例:
// 偽代碼
func writeSomething() {
let file = OpenFile()
let ioStatus = fetchIOStatus()
guard ioStatus != "error" else {
return
}
file.write()
closeFile(file)
}
上述示例是一個I/O操作的偽代碼,如果獲取到的ioStatus正常,那麼該方法沒有問題,如果ioStatus取到的是error,那麼會被guard語句抓到執行return操作,這樣的話closeFile(file)就永遠都不會執行了,一個嚴重的Bug就這樣產生了。下面我們看看如何用defer來解決這個問題:
// 偽代碼
func writeSomething() {
let file = OpenFile()
defer {
closeFile(file)
}
let ioStatus = fetchIOStatus()
guard ioStatus != "error" else {
return
}
file.write()
}
我們將closeFile(file)放在defer代碼塊里,這樣即使ioStatus為error,在執行return前會先執行defer里的代碼,這樣就保證了不管發生什麼,最後都會將文件關閉。
defer又一個保證我們代碼健壯性的特性,我非常喜歡。
Swift 2.0中的新特性當然不止以上這些,但窺一斑可見全豹,Swift 2.0努力將更快、更安全做到極致,這是開發人員的福音,讓我們盡情享受這門美妙的語言吧。
6. 面向連接和無連接方式套接字編程有什麼不同
1、關於使用套接字編程的一些基本概念
二元組的定義:<K,R>
三元組的定義:<D,F,A>
五元組的定義:<V,O,G,M,S>
V是值的集合,O是操作的集合,G是構成名字的文法,M是存儲的集合,S是從G能構成的名字 幾個到M的映射.
(a)半相關與全相關
半相關:在網路中用一個三元組可以在全局唯一標志一個進程: (協議,本地地址,本地埠號)這樣一個三元組,叫做一個半相關(half-association),它指定連接的每半部分。
全相關:一個完整的網間進程通信需要由兩個進程組成,並且只能使用同一種高層協議。也就是說,不可能通信的一端用TCP協議,而另一端用UDP協議。因此一個完整的網間通信需要一個五元組來標識:(協議,本地地址,本地埠號,遠地地址,遠地埠號)這樣一個五元組,叫做一個相關(association),即兩個協議相同的半相關才能組合成一個合適的相關,或完全指定組成一連接。
(b)TCP/IP協議的地址結構為:
struct sockaddr_in
{
short sin_family; /*AF_INET*/
u_short sin_port; /*16位埠號,網路位元組順序*/
struct in_addr sin_addr; /*32位IP地址,網路位元組順序*/
char sin_zero[8]; /*保留*/
}
(c)套接字類型
TCP/IP的socket提供下列三種類型套接字。
流式套接字(SOCK_STREAM):提供了一個面向連接、可靠的數據傳輸服務,數據無差錯、無重復地發送,且按發送順序接收。內設流量控制,避免數據流超限;數據被看作是位元組流,無長度限制。文件傳送協議(FTP)即使用流式套接字。
數據報式套接字(SOCK_DGRAM):提供了一個無連接服務。數據包以獨立包形式被發送,不提供無錯保證,數據可能丟失或重復,並且接收順序混亂。網路文件系統(NFS)使用數據報式套接字。
原始式套接字(SOCK_RAW):該介面允許對較低層協議,如IP、ICMP直接訪問。常用於檢驗新的協議實現或訪問現有服務中配置的新設備。
(d)基本套接字系統調用
為了更好地說明套接字 編程原理,下面給出幾個基本套接字系統調用說明。
(1)創建套接字──socket()
應用程序在使用套接字前,首先必須擁有一個套接字,系統調用socket()向應用程序提供創建套接字的手段,其調用格式如下:
SOCKET socket(int af, int type, int protocol);
該調用要接收三個參數:af、type、protocol。參數af指定通信發生的區域,UNIX系統支持的地址族有:AF_UNIX、AF_INET、AF_NS等,而DOS、WINDOWS中僅支持AF_INET,它是網際網區域。因此,地址族與協議族相同。參數type描述要建立的套接字的類型。參數protocol 說明該套接字使用的特定協議,如果調用者不希望特別指定使用的協議,則置為0,使用默認的連接模式。根據這三個參數建立一個套接字,並將相應的資源分配給它, 同時返回一個整型套接字型大小。因此,socket()系統調用實際上指定了相關五元組中的「協議」這一元。
(2)指定本地地址──bind()
當一個套接字用socket()創建後,存在一個名字空間(地址族),但它沒有被命名。bind()將套接字地址(包括本地主機地址和本地埠地址)與所創建的套接字型大小聯系起來,即將名字賦予套接字,以指定本地半相關。其調用格式如下:
int bind(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen);
參數 s 是由 socket() 調用返回的並且未作連接的套接字描述符(套接字型大小)。參數name是賦給套接字s的本地地址(名字),其長度可變,結構隨通信域的不同而不同。namelen表明了name的長度。 如果沒有錯誤發生,bind()返回0。否則返回值SOCKET_ERROR。 地址在建立套接字通信過程中起著重要作用,作為一個網路應用程序設計者對套接字地址結構必須有明確認識。
(3)建立套接字連接──connect()與accept()
這兩個系統調用用於完成一個完整相關的建立,其中connect()用於建立連接。無連接的套接字進程也可以調用connect(),但這時在進程之間沒有實際的報文交換,調用將從本地操作系統直接返回。這樣做的優點是程序員不必為每一數據指定目的地址,而且如果收到的一個數據報,其目的埠未與任何套接字建立「連接」,便能判斷該埠不可操作。而accept()用於使伺服器等待來自某客戶進程的實際連接。 connect()的調用格式如下:
int connect(SOCKET s,const struct sockaddr FAR * name,int namelen);
參數s是欲建立連接的本地套接字描述符。參數name指出說明對方套接字地址結構的指針。對方套接字地址長度由namelen說明。 如果沒有錯誤發生,connect()返回0。否則返回值SOCKET_ERROR。在面向連接的協議中,該調用導致本地系統和外部系統之間連接實際建立。 由於地址族總被包含在套接字地址結構的前兩個位元組中,並通過socket()調用與某個協議族相關。因此bind()和connect()無須協議作為參數。 accept()的調用格式如下:
SOCKET accept(SOCKET s,struct sockaddr FAR* addr,int FAR* addrlen);
參數s為本地套接字描述符,在用做accept() 調用的參數前應該先調用過listen()。addr 指向客戶方套接字地址結構的指針, 用來接收連接實體的地址。addr的確切格式由套接字創建時建立的地址族決定。addrlen 為客戶方套接字地址的長度(位元組數)。如果沒有錯誤發生,accept()返回一個SOCKET類型的值,表示接收到的套接字的描述符。否則返回值INVALID_SOCKET。 accept()用於面向連接伺服器。參數addr和addrlen 存放客戶方的地址信息。調用前,參數addr 指向一個初始值為空的地址結構,而 addrlen 的初始值為0; 調用accept() 後,伺服器等待從編號為s的套接字上接受客戶連接請求,而連接請求是由客戶方的connect()調用發出的。當有連接請求到達時,accept()調用將請求連接隊列上的第一個客戶方套接字地址及長度放入addr和addrlen,並創建一個與s有相同特性的新套接字型大小。新的套接字可用於處理伺服器並發請求。
四個套接字系統調用,socket()、bind()、connect()、accept(),可以完成一個完全五元相關的建立。socket()指定五元組中的協議元,它的用法與是否為客戶或伺服器、是否面向連接無關。bind()指定五元組中的本地二元,即本地主機地址和埠號,其用法與是否面向連接有關:在伺服器方,無論是否面向連接,均要調用 bind() ;在客戶方,若採用面向連接,則可以不調用bind(),而通過connect()自動完成。若採用無連接,客戶方必須使用bind()以獲得一個唯一的地址。 以上討論僅對客戶/伺服器模式而言,實際上套接字的使用是非常靈活的,唯一需遵循的原則是進程通信之前,必須建立完整的相關。
(4)監聽連接──listen()
此調用用於面向連接伺服器,表明它願意接收連接。listen()需在accept()之前調用,其調用格式如下:
int listen(SOCKET s, int backlog);
參數s標識一個本地已建立、尚未連接的套接字型大小, 伺服器願意從它上面接收請求。 backlog 表示請求連接隊列的最大長度, 用於限制排隊請求的個數,目前允許的最大值為5。如果沒有錯誤發生,listen()返回0。否則它返回SOCKET_ERROR。 listen()在執行調用過程中可為沒有調用過bind() 的套接字s完成所必須的連接,並建立長度為backlog的請求連接隊列。 調用listen()是伺服器接收一個連接請求的四個步驟中的第三步。它在調用socket() 分配一個流套接字,且調用bind()給s賦於一個名字之後調用,而且一定要在accept()之前調用。
(5)數據傳輸──send()與recv()
當一個連接建立以後,就可以傳輸數據了。常用的系統調用有 send() 和recv()。 send() 調用用於在參數s指定的已連接的數據報或流套接字上發送輸出數據,格式如下:
int send(SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags);
參數s為已連接的本地套接字描述符。buf 指向存有發送數據的緩沖區的指針,其長度由 len 指定。flags 指定傳輸控制方式,如是否發送帶外數據等。如果沒有錯誤發生,send()返回總共發送的位元組數。否則它返回SOCKET_ERROR。 recv()調用用於在參數s指定的已連接的數據報或流套接字上接收輸入數據,格式如下:
int recv(SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags);
參數s 為已連接的套接字描述符。buf指向接收輸入數據緩沖區的指針,其長度由len 指定。flags 指定傳輸控制方式,如是否接收帶外數據等。如果沒有錯誤發生,recv()返回總共接收的位元組數。如果連接被關閉,返回0。否則它返回SOCKET_ERROR。
(6)輸入/輸出多路復用──select()
select()調用用來檢測一個或多個套接字的狀態。對每一個套接字來說,這個調用可以請求讀、寫或錯誤狀態方面的信息。請求給定狀態的套接字集合由一個fd_set結構指示。在返回時,此結構被更新,以反映那些滿足特定條件的套接字的子集,同時, select()調用返回滿足條件的套接字的數目,其調用格式如下:
int select(int nfds, fd_set FAR * readfds, fd_set FAR * writefds,fd_set FAR * exceptfds, const struct timeval FAR * timeout);
參數nfds指明被檢查的套接字描述符的值域,此變數一般被忽略。 參數readfds指向要做讀檢測的套接字描述符集合的指針,調用者希望從中讀取數據。 參數 writefds 指向要做寫檢測的套接字描述符集合的指針。exceptfds指向要檢測是否出錯的套接字描述符集合的指針。timeout指向select()函數等待的最大時間,如果設為NULL則為阻塞操作。select()返回包含在fd_set結構中已准備好的套接字描述符的總數目,或者是發生錯誤則返回SOCKET_ERROR。
(7)關閉套接字──closesocket()
7. 面向介面編程的基本信息
在一個面向對象的系統中,系統的各種功能是由許許多多的不同對象協作完成的。在這種情況下,各個對象內部是如何實現自己的,對系統設計人員來講就不那麼重要了;而各個對象之間的協作關系則成為系統設計的關鍵。小到不同類之間的通信,大到各模塊之間的交互,在系統設計之初都是要著重考慮的,這也是系統設計的主要工作內容。面向介面編程就是指按照這種思想來編程。
1.關於介面的理解。
介面從更深層次的理解,應是定義(規范,約束)與實現(名實分離的原則)的分離。
介面的本身反映了系統設計人員對系統的抽象理解。
介面應有兩類:第一類是對一個體的抽象,它可對應為一個抽象體(abstract class);
第二類是對一個體某一方面的抽象,即形成一個抽象面(interface);
一個體有可能有多個抽象面。
抽象體與抽象面是有區別的。
2.設計介面的另一個不可忽視的因素是介面所處的環境(context,environment),系統論的觀點:環境是系統要素所處的空間與外部影響因素的總和。任何介面都是在一定的環境中產生的。因此環境的定義及環境的變化對介面的影響是不容忽視的,脫離原先的環境,所有的介面將失去原有的意義。
3.按照組件的開發模型(3C),它們三者相輔相成,各司一面,渾然一體,缺一不可。
面向對象是指,我們考慮問題時,以對象為單位,考慮它的屬性及方法
面向過程是指,我們考慮問題時,以一個具體的流程(事務過程)為單位,考慮它的實現
介面設計與非介面設計是針對復用技術而言的,與面向對象(過程)不是一個問題
UML裡面所說的interface是協議的另一種說法。並不是指com的interface,CORBA的interface,Java的interface,Delphi的interface,人機界面的interface或NIC的interface。
在具體實現中,是可以把UML的interface實現為語言的interface,分布式對象環境的interface或其它什麼interface,但就理解UML的interface而言,指的是系統每部分的實現和實現之間,通過interface所確定的協議來共同工作。
面向interface編程,原意是指面向抽象協議編程,實現者在實現時要嚴格按協議來辦。面向對象編程是指面向抽象和具象。抽象和具象是矛盾的統一體,不可能只有抽象沒有具象。一般懂得抽象的人都明白這個道理。 但有的人只知具象卻不知抽象為何物。 所以只有interface沒有實現,或只有實現而沒有interface者是沒有用的,反OO的。
所以還是老老實實面向對象編程,面向協議編程,或者什麼都不面向,老老實實編程。
但是我很討厭討論這樣的術語,不如我們談談什麼叫面向領導的編程?面向用戶的編程?領導和用戶有時都很BT,我們就面向BT編程?
選擇Java介面還是抽象類
很多人有過這樣的疑問:為什麼有的地方必須使用介面而不是抽象類,而在另一些地方,又必須使用抽象類而不是介面呢?或者說,在考慮Java類的一般化問題時,很多人會在介面和抽象類之間猶豫不決,甚至隨便選擇一種。
實際上介面和抽象類的選擇不是隨心所欲的。要理解介面和抽象類的選擇原則,有兩個概念很重要:對象的行為和對象的實現。如果一個實體可以有多種實現方式,則在設計實體行為的描述方式時,應當達到這樣一個目標:在使用實體的時候,無需詳細了解實體行為的實現方式。也就是說,要把對象的行為和對象的實現分離開來。既然Java的介面和抽象類都可以定義不提供具體實現的方法,在分離對象的行為和對象的實現時,到底應該使用介面還是使用抽象類呢?
通過抽象類建立行為模型
在介面和抽象類的選擇上,必須遵守這樣一個原則:行為模型應該總是通過介面而不是抽象類定義。為了說明其原因,下面試著通過抽象類建立行為模型,看看會出現什麼問題。
假設要為銷售部門設計一個軟體,這個軟體包含一個「發動機」(Motor)實體。顯然無法在發動機對象中詳細地描述發動機的方方面面,只能描述某些對當前軟體來說重要的特徵。至於發動機的哪些特徵是重要的,則要與用戶(銷售部門)交流才能確定。
銷售部門的人要求每一個發動機都有一個稱為馬力的參數。對於他們來說,這是惟一值得關心的參數。基於這一判斷,可以把發動機的行為定義為以下行為。
行為1:查詢發動機的馬力,發動機將返回一個表示馬力的整數。
雖然還不清楚發動機如何取得馬力這個參數,但可以肯定發動機一定支持這個行為,而且這是所有發動機惟一值得關注的行為特徵。這個行為特徵既可以用介面定義,也可以用抽象類定義。為了說明用抽象類定義可能出現的問題,下面用抽象類建立發動機的行為模型,並用Java方法描述行為1,代碼如下:
代碼
public abstract Motor{
abstract public int getHorsepower();
}
在Motor抽象類的基礎上構造出多種具體實現,例如A型發動機、B型發動機等,再加上系統的其它部分,最後得到1.0版的軟體並交付使用。一段時間過去了,要設計2.0版的軟體。在評估2.0版軟體需求的過程中,發現一小部分發動機是電池驅動的,而電池需要一定的充電時間。銷售部門的人希望能夠通過計算機查閱充電時間。根據這一要求定義一個新的行為,如圖1所示。
行為2:查詢電驅動發動機的充電時間,發動機將返回一個表示充電時間的整數。
用Java方法來描述這個行為,代碼如下:
代碼
public abstract BatteryPoweredMotor extends Motor{
abstract public int getTimeToRecharge();
}
在銷售部門的軟體中,電驅動發動機也以類的形式實現,但這些類從BatteryPoweredMotor而不是Motor派生。這些改動加入到2.0版軟體之後,銷售部門很滿意。隨著業務的不斷發展,不久之後光碟機動的發動機出現了。銷售部門要求光碟機動發動機需要一定光能才能運轉,光能以流明(Lumen)度量。這個信息對客戶很重要,因為下雨或多雲的天氣里,某些光碟機動發動機可能無法運轉。銷售部門要求為軟體增加對光碟機動發動機的支持,所以要定義一個新的行為。
行為3:查詢光碟機動發動機能夠正常運轉所需要的最小流明數,發動機返回一個整數。
再定義一個抽象類並把行為3轉換成Java方法,代碼如下:
代碼
public abstract SolarPoweredMotor extends Motor{
abstract public int getLumensToOperate();