簡談?wù)軐W(xué)與面向?qū)ο蟮年P(guān)系及軟件開發(fā)的發(fā)展方向

　　【摘 要】 本文主要就哲學(xué)和面向?qū)ο髲能浖�工程的發(fā)展到面向?qū)ο蟛呗缘漠a(chǎn)生做了簡單的介紹，同時概要的描述了面向?qū)ο蟛呗裕�也從哲學(xué)的角度對軟件工程的發(fā)展方向作出了適當(dāng)?shù)牟聹y。

　　【關(guān)鍵詞】 面向過程(PO) 面向?qū)ο?OO) 對象(OBJECT) 事實(FACT)

　　軟件開發(fā)的過程就是人們使用各種計算機(jī)語言將人們關(guān)心的現(xiàn)實世界映射到計算機(jī)世界的過程。這方面的第一個重要成果就是在70年代風(fēng)靡一時的結(jié)構(gòu)化開發(fā)策略，即面向過程的開發(fā)或結(jié)構(gòu)化策略(PO)。面向過程策略是人們在用計算機(jī)世界來表達(dá)現(xiàn)實世界時，追求過程化、模塊化、封裝以及更高的抽象的結(jié)果。人們使用計算機(jī)來映射現(xiàn)實世界時，最低層的實現(xiàn)無非是靠數(shù)字電路技術(shù)產(chǎn)生的高電平與低電平信號，用數(shù)學(xué)的語言來表示，就是像0和1這樣的二進(jìn)制碼，這樣的抽象層次是極低的，遠(yuǎn)離了自然語言，對一般人是不可理解的。人們把這些二進(jìn)制串分塊定義，提出了字節(jié)、ASCII碼這樣的更高抽象層次的概念，使之對應(yīng)于自然語言的一個個字母。在此基礎(chǔ)再借助某種形式語言，抽象出變量、表達(dá)式、運算、語句等概念，下一步的抽象就產(chǎn)生了面向過程策略。在面向過程策略中，人們關(guān)注的是如何用函數(shù)和過程來實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的模擬，將其映射到計算機(jī)世界之中。但是到了七十年代末期，軟件行業(yè)受到軟件危機(jī)的困擾，面向過程這種結(jié)構(gòu)化的開發(fā)策略不能夠很好地解決軟件危機(jī)，面向?qū)ο筮@種全新概念的策略由此出現(xiàn)。

　　對象是人腦中的物質(zhì)意識和精神意識，通俗地講，就是事物在人腦中的映象和人腦對事物的意向，對象不是實體，它可以脫離實體而存在，對象之間也可以包含對象。對象(Object)一詞，早在十九世紀(jì)就有現(xiàn)象學(xué)大師胡塞爾提出并定義，對象是世界中的物體在人腦中的映象，是人的意識之所以為意識的反映，是做為一種概念而存在的先念的東西，它還包括了人的意愿。對象就是客觀世界中物體在人腦中的映象及人的意向。只要這個對象存在我們的思維意識當(dāng)中，我們就可以借此判斷同類的東西，這是哲學(xué)作用上的對象。我們經(jīng)常所說的“對象”，一般指的是解決信息領(lǐng)域內(nèi)所遇到理由的策略，特別是應(yīng)用軟件技術(shù)來解決理由的策略。如我們經(jīng)常碰到的面向?qū)ο蟮木幊?Object-Oriented Programming)、面向?qū)ο蟮姆治?Object-Oriented Analysis)、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(Object-Oriented Design)等。應(yīng)用前面所介紹的關(guān)于對象的概念，可以對這些理由做進(jìn)一步的分析。在面向較復(fù)雜的系統(tǒng)，我們可以將它作為一個對象來進(jìn)行分析。一個系統(tǒng)，或者說解決某個理由的全套解決方案，作為一個對象來看，可以由多個部分組成。同樣，這個對象也可以由多個對象組成。對于同類的事物，可以由一個對象來表示。

　　哲學(xué)家維特跟斯坦(Wittgenstein)，在哲學(xué)史上第一次清楚地表達(dá)了對象的思想，更進(jìn)一步提及了以后的事情。他在他的著作《邏輯哲學(xué)論》(Tractatus Logico-Philosophicus)中闡述了一種世界觀，或者說一種認(rèn)識世界的觀點，這種觀點，在六七十年后的今天，終于由一種哲學(xué)思想沉淀到技術(shù)的層面上來，成為計算機(jī)業(yè)界的寵兒，這就是面向?qū)ο?OO)-----(Object-Oriented)。他的思想主要可以概括為：世界由實際發(fā)生的一切事實(facts)所組成;事實(facts)由原子事實(atomic facts)所組成;原子事實(atomic facts)由更基本的對象(objects)所組成;我們的關(guān)于外部世界的主觀描述圖畫，與它所描述的外部世界具有相同的邏輯結(jié)構(gòu);我們的思想與客觀世界是邏輯同構(gòu)的;語言的極限就是世界的極限，等等。中心思想是(1)世界可以分解為事實(The world divides into facts)，(2)事實是由原子事實(atomic facts)組成的。(3)一個原子事實是多個對象(objects)的組合。(4)對象是基本的(The Object is simple)。(5)對象形成了世界的基礎(chǔ)。即：世界---事實----原子事實----對象，這樣一個從整體到局部、從抽象到具體的認(rèn)識鏈，在這個層次中，對象作為最基本的模塊，構(gòu)成了整個認(rèn)識大廈的基石。對象通過相互之間的復(fù)雜的關(guān)聯(lián)構(gòu)成了整個世界，這個觀點也是面向?qū)ο罄碚摰幕�石�?/p>

　　面向?qū)ο笫侨藗冋J(rèn)識客觀世界的抽象層次不斷提高的過程的發(fā)展結(jié)果，它采用類和對象的概念，把變量以及對變量進(jìn)行操作的函數(shù)和過程封裝在一起，用這種更高一級的抽象來表達(dá)客觀世界。面向?qū)ο蟛呗云鹪从诹�十年代末期，它是一種新的認(rèn)知和表示世界的分析策略、設(shè)計策略和思維策略。面向?qū)ο蟛呗詫W(xué)的出發(fā)點和所追求的基本目標(biāo)是使人們分析、設(shè)計與實現(xiàn)一個系統(tǒng)的策略盡可能接近人們認(rèn)識一個系統(tǒng)的策略。也就是使描述理由的理由空間和解決理由的策略空間在結(jié)構(gòu)上盡可能一致。其基本思想是：對理由空間進(jìn)行自然分割，以更接近人類思維的方式建立理由域模型，以便對客觀實體進(jìn)行結(jié)構(gòu)模擬和行為模擬，從而使設(shè)計出的軟件盡可能直接地描述現(xiàn)實世界，構(gòu)造出模塊化的、可重用的、維護(hù)性好的軟件，同時限制軟件的復(fù)雜性和降低開發(fā)維護(hù)費用。

　　面向?qū)ο蟛呗栽谲浖�開發(fā)中對方案的解決具有很大的好處，在設(shè)計優(yōu)秀合理的情況下尤其如此，人們可以只編寫一次代碼而在今后能夠反復(fù)重用，面向?qū)ο缶幊虦p少了編寫代碼的總量，加快了開發(fā)的進(jìn)度，也同時降低了軟件中的錯誤量。同時面向?qū)ο蠹夹g(shù)也為軟件工業(yè)實現(xiàn)工程化提供了強有力的支持。

　　人們提出了許多面向?qū)ο蟮挠嬎銠C(jī)程序設(shè)計語言、面向?qū)ο蟮能浖�設(shè)計策略、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫等等。自80年代后期以來，相繼出現(xiàn)的多種面向?qū)ο箝_發(fā)的策略有OMT(Object Modeling Technique)，OOD(Object Oriented Design)，RDD(Responsibility-Driven Design)，OOAD(Object-Oriented Analysis and Design)，OOSE(Object-Oriented Software Engineering)和VMT(Visual Modeling Technique)等等，C++，Objective-C，Object Pascal， CLOS(Common Lisp Object System)，Eiffel，Actor這些語言也相繼出現(xiàn)。面向?qū)ο蟛呗砸呀?jīng)發(fā)展成一種完整的策略論和系統(tǒng)化的技術(shù)體系。那么面向?qū)ο蟛呗灾�后呢，軟件工程的發(fā)展方向又應(yīng)該是什么呢?由上面的討論可以知道，軟件工程的發(fā)展歷史就是人們不斷追求更高的抽象、封裝和模塊化的歷史。由維特根斯坦在《邏輯哲學(xué)論》中提出的思想得知，比對象更為抽象的概念是“事實(FACT)”，即面向?qū)ο笾�后是面向事實，OO之后是FO(Fact-Oriented)。在他的哲學(xué)思想上來說，世界是所有事實的總和，世界可以分解為事實。任一事實或者為真，或者不為真。其次，那些為真的事實，是由原子事實(atomic facts)組成的。原子事實和簡單對象的關(guān)系是一個原子事實是多個對象(object)的組合。在原子事實中，對象以某種確定的方式相連。原子事實中對象相互連接的方式即是原子事實的結(jié)構(gòu)。也就是說，原子事實是有結(jié)構(gòu)的，這種結(jié)構(gòu)被維特根斯坦看作是現(xiàn)實世界的模式(form)。這里有幾個重要的概念：事實(fact)、原子事實(atomic fact)和模式(form)。這樣可以知道面向?qū)ο?OO)之后是面向事實(FO)，在面向事實(FO)的分析、設(shè)計和編程中，我們將主要圍繞事實(fact)、原子事實(atomic fact)和模式(form)這些基本概念來組織我們的軟件開發(fā)活動。在人們認(rèn)識世界的層次結(jié)構(gòu)中，這些概念是比對象(object)和類(class)更高一級的抽象。

　　那么面向事實以后又該是什么呢，這在哲學(xué)上看來這個理由似乎是無法解決的，它表明，存在一個極限。首先，要知道，軟件的實質(zhì)是人們以計算機(jī)編程語言為橋梁，將客觀感知世界映射于計算機(jī)世界中去，以解決人們在客觀感知世界中要解決的理由。這里牽涉三個主要的范疇：客觀世界，計算機(jī)編程語言和計算機(jī)世界，計算機(jī)方面很顯然，在單片CHIP上集成的元件個數(shù)總會有限，發(fā)展不可能無限進(jìn)行下去，軟件直接受硬件的發(fā)展限制;計算機(jī)編程語言方面，人們利用軟件解決理由，總會求助于數(shù)學(xué)上的算法，如果一個理由根本沒有算法，那么肯定是得不到解決的，還有一些理由，雖然理論上存在算法，但在人類有限的時間和空間里也同樣不可能得到解決，這類的理由人們也是束手無策;再看客觀世界，人們總是不斷在用自己的主觀思維來描述身邊的客觀世界，人類的主觀思維充斥著自己離奇古怪的幻想和起伏不定的情緒，具有極大的跳躍性和不確定性，常常以直覺、想象的方式進(jìn)行著自己的活動，通常是語言所不能表達(dá)的，也就更談不上用程序去表達(dá)，軟件開發(fā)者的這個主觀想象世界很大程度上地影響著軟件的開發(fā)，這里存在一個極限。維特根斯坦在《邏輯哲學(xué)論》中有一句話清楚地表達(dá)了這種思想：“對于那些不可言說的，必須保持沉默(Whereof one cannot speak，thereof one must be silent)。”

　　參考文獻(xiàn)

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