面向过程与面向对象的编程思想
在软件开发领域,存在着两种主要的编程思想:面向过程(Procedure Oriented)和面向对象(Object Oriented)。这两种编程思想主要关注问题的角度和解决问题的方法不同。
一、面向过程编程
面向过程是一种以过程为中心的编程思想。它主要关注问题解决的步骤和流程。在这种编程思想下,程序员会将问题分解为一系列需要解决的步骤,并使用函数或过程来逐步实现这些步骤。在调用时,这些函数或过程会按照顺序依次执行。图3-1展示了面向过程的编程方法。
二、面向对象编程
面向对象是一种更高级的编程思想,它源于现实世界中的事物和问题。面向对象编程将问题分解为多个对象,每个对象都有自己的属性和方法。这种编程思想强调将相关的数据和方法为一个整体,从更高的层次进行系统的建模。面向对象的概念已经超越了程序设计和软件开发,扩展到了数据库系统、交互式界面、应用结构等领域。图3-2展示了面向对象的编程方法。
在PLC(可编程逻辑控制器)编程中,虽然不直接使用面向对象中的类和术语,但可以通过UDT(用户定义的类型)和FB(功能块)等概念实现类似的功能。例如,面向对象中的类可以通过UDT来定义,而方法则可以通过FB来表达。FB的嵌套可以模拟面向对象中的继承关系。
为了更好地理解面向对象编程,下面以一个实例来说明:假设需要将一个大象放入冰箱。面向过程的程序员会列出几个步骤,如打开冰箱门、把大象装进去、关闭冰箱门,并为每个步骤编写一个功能块。而面向对象的程序员会从另一个角度解决这个问题,他们会把冰箱和大象视为对象,通过描述对象的属性和行为来实现需求。通过这种方式,可以将冰箱和大象的模型在程序中重建,只要建立两个模型之间的接口关系,就可以轻松地实现将大象放入冰箱的需求。
面向过程的编程方法主要关注当前工艺需求,编程简便快捷,但后续维护和再次使用较为困难,无法形成对应模型知识库。而面向对象的编程方法虽然工作量大,但具有模块化、接口化等特点,便于后续维护和使用,有利于形成行业知识库和技术积累。表3-4展示了两种编程方法的优缺点对比。在实际编程中,最重要的是正确拆分对象,这是考验工程师能力的地方。标准化系统的灵魂在于对工艺的理解和标准化拆分。这也正如一句话所说,“程序就是工艺”。通过深入理解工艺并对其进行标准化拆分,可以创建更加健壮、可维护的标准化系统。
