面向对象分析的全过程（面向对象刨根问底4）

提起面向对象的语言，Alan Kay和他的Smalltalk在历史上必须占据一席之地。许多Smalltalk的面向对象的特征，现在Java和C#都不具备。当然不能说历史在开倒车，但确实很多闪光点被淹没在冗长、沉闷的历史中了。

Smalltalk 和面向对象编程

Smalltalk是最有影响力的编程方式和语言之一，几乎所有后来出现的面向对象语言——Objective-C、Java、Python、Ruby和许多其他语言——都受到了Smalltalk的影响。此外，Smalltalk也是敏捷软件开发方法，快速应用程序开发（RAD）或原型设计以及软件设计模式的最流行的语言之一。

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Smalltalk环境通常是第一个开发现在常见的面向对象软件设计模式的环境。其中最流行的是用于用户界面设计的模型-视图-控制器（MVC）模式。MVC 模式使开发人员能够拥有相同基础数据的多个一致视图。它是软件开发环境的理想选择，其中存在相同底层规范的各种视图（例如，实体关系，数据流，对象模型等）。此外，还可以从不同角度和抽象级别查看基础模型的模拟或游戏。

除了MVC模式之外，Smalltalk语言和环境在图形用户界面（GUI）的历史中也具有很高的影响力，你所看到的就是你所得到的（WYSIWYG）用户界面，字体编辑器和UI设计的桌面隐喻。Smalltak的创始人Alan Kay说：

OOP to me means only messaging, local retention and protection and hiding of state-process, and extreme late-binding of all things. It can be done in Smalltalk and in Lisp.

Alan对面向对象的理解，是多个生物体（计算机）互相通过消息发生作用，提高编程效率。面向对象对他来说是消息、内部状态过程的保持、保护和隐藏以及延迟绑定。每个生物体会有内部隐藏的状态，状态不可以被直接修改，而应该通过消息传递的方式来间接地修改。

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到这里我们可以看出面向对象编程的两个最基本的特性：封装和消息传递，那么延迟绑定是什么意思？延迟绑定指的是对象内部的实现可以在运行时进行修改，而且不会破坏整个系统的其他部分。这个特性其实是和封装直接相关的，在面向对象编程中被封装的对象之间是相互隔离的，在极端情况下，是一个电脑中的所有对象都可以通过远程调度被另一电脑完全接管。

与大多数其他语言不同，Smalltalk 对象可以在系统运行时进行修改。实时编码和“实时”的应用修复是Smalltalk的主要编程方法，也是其效率的主要原因之一。反射是计算机科学家应用于能够检查其自身结构的软件程序的术语，例如其解析树或输入和输出参数的数据类型。反射是动态的交互式语言（如 Smalltalk 和 Lisp）的一个特性。具有反射（解释或编译）的交互式程序维护所有内存中对象的状态，包括代码对象本身，这些对象是在分析/编译期间生成的，并且可以通过编程方式访问和修改。

此外，由于封装所带来的面向对象方法具有组合递归性。这种相似的构造方法可以使得软件能够构建出庞大规模的虚拟世界。

Smalltalk 的MVC模式

在Smalltalk-80中，类的模型/视图/控制器（Model/View/Controller）三元组（MVC）被用来构建用户界面。透过MVC来看设计模式将帮助我们理解"模式"这一术语的含义。

MVC包括三类对象。模型Model是应用对象，视图View是它在屏幕上的表示，控制器Controller定义用户界面对用户输入的响应方式。不使用MVC，用户界面设计往往将这些对象混在一起，而MVC则将它们分离以提高灵活性和复用性。MVC通过建立一个"订购/通知"协议来分离视图和模型。视图必须保证它的显示正确地反映了模型的状态。一旦模型的数据发生变化，模型将通知有关的视图，每个视图相应地得到刷新自己的机会。这种方法可以让你为一个模型提供不同的多个视图表现形式，也能够为一个模型创建新的视图而无须重写模型。下图显示了一个模型和三个视图（为了简单起见我们省略了控制器）。模型包含一些数据值，视图通过电子表格、柱状图、饼图这些不同的方式来显示这些数据。当模型的数据发生变化时，模型就通知它的视图，而视图将与模型通信以访问这些数据值。

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表面上看，这个例子反映了将视图和模型分离的设计，然而这个设计还可用于解决更一般的问题：将对象分离，使得一个对象的改变能够影响另一些对象，而这个对象并不需要知道那些被影响的对象的细节。在四人bang的设计模式中，这个方法被描述成Observer模式。

MVC的另一个特征是视图可以嵌套。例如，按钮控制面板可以用一个嵌套了按钮的复杂视图来实现。对象查看器的用户界面可由嵌套的视图构成，这些视图又可复用于调试器。MVC用View类的子类——CompositeView类来支持嵌套视图。

CompositeView类的对象行为上类似于View类对象，一个组合视图可用于任何视图可用的地方，但是它包含并管理嵌套视图。上例反映了可以将组合视图与其构件平等对待的设计，同样地，该设计也适用于更一般的问题∶将一些对象划为一组，并将该组对象当作一个对象来使用。

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MVC允许你在不改变视图外观的情况下改变视图对用户输入的响应方式。例如，你可能希望改变视图对键盘的响应方式，或希望使用弹出菜单而不是原来的命令键的方式。MVC将响应机制封装在Controller对象中，View使用Controller子类的实例来实现一个特定的响应策略。要实现不同的响应策略只要用不同种类的Controller实例替换即可。甚至可以在运行时刻通过改变View的Controller来改变View对用户输入的响应方式。

实际上，类似面向对象的方法可以追溯到 Ivan Sutherland 开发的 Sketchpad 时就已经在使用了，在 Sketchpad 中每一个图形都是由一个对象来表示，这个对象里包含这个图形的所有数据和操作方法。确如一些程序员所说，UI是面向对象的最好的战场，在业务系统中面向对象尤其是继承关系并没有得到很好的应用。我们调查了一些行业，你知道应用面向对象最深入的是什么行业吗？你可能猜到了，是游戏行业，没有面向对象，没有继承，大规模游戏寸步难行。

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以Delphi为代表的第四代可视化编程语言

下面是C/S版本到达鼎盛时期的编程方式，其中UI元素按钮是一个类，具有属性和方法：设计者通过可视化拖拽和嵌入事件代码能够非常高效率完成需求。从当前Java主流开发技术路线来说，前后端分离、大量中间件生态、数据库连接等等降低了开发效率，也难以贴合这种可视化面向对象的思想。

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在这些面向对象的工具中，发人员不使用编码，而是采用可视化的操作形成各种所需表单，例如著名的PowerBuilder。实际上，在后来的微软的Visual Basic 和 Borland 的Delphi上，大家已经体会到了什么是低代码开发的高效率。现在的低代码只是那些工具的浏览器升级版本。

遗憾的是，Smalltalk最终没有能够战胜分工协作的工业大潮流，但其精神被苹果公司继承了，苹果至今坚持软硬一体的产业思路。

Smalltalk后继有人--儿童编程Scratch

Scratch是一种高级的基于块的可视化编程语言和网站，主要针对 8-16 岁的儿童，作为编程的教育工具。

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其实Scratch是一种唱片播放方式，去过D厅的人都知道。中国人看这个名称显然不靠谱。更不靠谱的是这个研发团队的名字，麻省理工的Lifelong Kindergarten group (LLK)，翻译过来是终生幼儿园团队。

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国际上的少儿编程课程基本上都是用的Scratch，由于是开源的，国内很多教育培训公司换了个名称，教授小朋友编程课。该语言官方网站上的社区统计数据显示，超过 8200万用户共享了超过 9200 万个项目，每月网站访问量超过 9800 万次。是最受欢迎的、也是小朋友唯一容易上手，感兴趣的编程语言。scratch 3.0 加入了摄像头互动，乐高机器人控制，以及语音互动功能。

Smalltalk在面向对象编程和JIT及时编译等方面给行业带来了深远的影响。Squeak是一个现代的，开源的，功能齐全的Smalltalk程序设计语言和执行环境，通过语言本身能对所以任何事物进行修改。Scratch是一种基于Squeak、并由Squeak实现的可视化程序设计语言。

Scratch在封装、继承、多态、实例化等方面都很好地体现了"面向对象"编程思想。感兴趣的同学可以试一试，就知道什么是原汁原味面向对象的编程思想了。

结论