面向事实程序设计的构思
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摘要
为了使对象能够更好地自动适应环境的变化，更好地处理和描述面向对象系统中对象与对象之间的关系，更好地组织和管理面向对象系统中的各种对象，并使程序设计更加符合客观世界的本来面貌，本文把奥地利语言哲学家路德维格·维特根斯坦(Ludwig Wittgenstein)在《逻辑哲学论》(Tractatus Logico-Philosophicus，注：拉丁文)和《哲学研究》(Philosophical Investigations)中关于世界和语言逻辑结构的哲学论述应用到程序设计中，并结合现实世界中对象能自动适应环境(事实或场景)变化的特性(即对象在不同的环境中会表现出不同的属性和行为，有一部分属性和行为只有在某些特定的事实中才会表现出来，而有一部分属性和行为在某些特定的事实中一定不会表现出来)，提出了一种新的程序设计语言——面向事实程序设计(Fact-oriented programming——FOP)。
本文首先对面向对象程序设计技术和它的缺点进行了简要的分析，并扼要地介绍了维特根斯坦关于世界和语言逻辑结构的哲学论述，分析了同一对象会在不同的事实中表现出不同的属性和行为的特点；提出了一种以面向对象程序设计为基础的、以对象为中心的面向事实程序设计思想。与面向对象程序设计相比，它使对象更能自动适应环境的变化，抽象程度也更高，更便于处理对象间关系和组织对象参与各种事件，也加强了对象的封装和多态性。最后分析了面向事实程序设计的原则、特点、结构、功能、抽象模型形式分析，同时以具体的面向事实的实例进行了阐述。
In order to make the objects more adaptable to the changes of environment, more easily to cope with and depict the relationship between objects and organize the objects to take part hi all kinds of affairs, and in order to make the programming design more suitable for the originally reality of the real world, we propose a new-type and more abstract programming language ?Fact-Oriented programming language. It is based on the logic structure of language and the real world that was expressed in Tractatus Logico-Philosophicus (The title is written in Latin) and Philosophical Investigations which were written by an Austrian linguist and philosopher (Ludwig Wittgenstein). In real world, a certain object will display different features in different environments and scenes, for example some features will only appear in a given environment or scene while other features will not appear in the same environment or scene.
Firstly, we give a brief analysis of the merits and demerits of Object-Oriented technology, introduce Ludwig Wittgenstein's philosophical views on the logical structure of the real world and language, analyze and introduce the features of objects that they will appear different attributes and behaviors in different environments and scenes. Then we propose a new programming language named Fact-Oriented Programming that is based on the Object-Oriented Programming and is centered on objects. Compared to the Object-Oriented Programming, Fact-Oriented Programming is more adaptable to the change of condition and more abstract and more easily handle the relationship between objects and organize objects to take part in all kinds of affairs. It strengthens the polymorphism and encapsulation of software. Finally we come up with the principles, characteristics, frame and functions of it and then illustrate them in program instances.
本文首先对面向对象程序设计技术和它的缺点进行了简要的分析，并扼要地介绍了维特根斯坦关于世界和语言逻辑结构的哲学论述，分析了同一对象会在不同的事实中表现出不同的属性和行为的特点；提出了一种以面向对象程序设计为基础的、以对象为中心的面向事实程序设计思想。与面向对象程序设计相比，它使对象更能自动适应环境的变化，抽象程度也更高，更便于处理对象间关系和组织对象参与各种事件，也加强了对象的封装和多态性。最后分析了面向事实程序设计的原则、特点、结构、功能、抽象模型形式分析，同时以具体的面向事实的实例进行了阐述。
In order to make the objects more adaptable to the changes of environment, more easily to cope with and depict the relationship between objects and organize the objects to take part hi all kinds of affairs, and in order to make the programming design more suitable for the originally reality of the real world, we propose a new-type and more abstract programming language ?Fact-Oriented programming language. It is based on the logic structure of language and the real world that was expressed in Tractatus Logico-Philosophicus (The title is written in Latin) and Philosophical Investigations which were written by an Austrian linguist and philosopher (Ludwig Wittgenstein). In real world, a certain object will display different features in different environments and scenes, for example some features will only appear in a given environment or scene while other features will not appear in the same environment or scene.
Firstly, we give a brief analysis of the merits and demerits of Object-Oriented technology, introduce Ludwig Wittgenstein's philosophical views on the logical structure of the real world and language, analyze and introduce the features of objects that they will appear different attributes and behaviors in different environments and scenes. Then we propose a new programming language named Fact-Oriented Programming that is based on the Object-Oriented Programming and is centered on objects. Compared to the Object-Oriented Programming, Fact-Oriented Programming is more adaptable to the change of condition and more abstract and more easily handle the relationship between objects and organize objects to take part in all kinds of affairs. It strengthens the polymorphism and encapsulation of software. Finally we come up with the principles, characteristics, frame and functions of it and then illustrate them in program instances.
引文
[1] Bertrand Meyer. Object-oriented software construction. Tsinghua university press, Prentice-Hall International, Inc. September 1999, second edition.
[2] 徐家福，吕建著．软件语言及其实现．北京：科学出版社，2000年7月第1版
[3] 宛延闿，定海．面向对象分析和设计．北京：清华大学出版社，2001
[4] (美)Ronald J.Norman. Object-Oriented System Analysis And Design．北京：清华大学出版社(影映)，1998
[5] 冯玉琳等．对象技术导论．北京：科学出版社，1998
[6] 英．现代软件工程(中)．北京：科学出版社，2000
[7] 瞿裕忠，王志坚，徐家福．面向对象程序设计语言的形式语义研究．计算机科学．1995．Vol．22．No(2)，6—10
[8] 徐瑞鑫，朱成禹．软件工程新途径—面向对象方法学．光学精密工程．2000年12月第8卷第6期．Vol．8．No．6
[9] 王燕．面向对象的理论与C++实践．北京：清华大学出版社，1997年2月第1版
[10] 印旻．Java语言与面向对象程序设计．北京：清华大学出版社，2000
[11] 钟珞，徐宝文．计算机软件方法学．北京：中国铁道出版社，1996
[12] 徐正权．软件复用方法与技术．武汉：华中理工大学出版社，1998
[13] (美)Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson，等著，李英军，马晓星，蔡敏，等译．设计模式．北京：机械工业出版社，2000
[14] 郑人杰，殷人昆，陶永雷．实用软件工程．第二版．北京：清华大学出版社，1997
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[16] (美)刘润东．《UML对象设计和编程》．北京：北京希望电子出版社，2001
[17] 薛锦云主编．程序设计方法．北京：高等教育出版社，2001．
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[22] 韩林合．《逻辑哲学论》研究．北京：商务印书馆，2000年8月第1版
[23] 江怡．维特根斯坦：一种后哲学的文化．北京：社会科学文献出版社，1998年4月第2版
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[29] 宁爱兵，熊小华，罗杰．面向对象逻辑研究．重庆：计算机科学2002年全国理论计算机年会会议论文专集．12-14
[30] 左孝凌，李为监，刘永才。离散数学．上海：上海科学技术文献出版社，1982
[31] 汪芳庭．数理逻辑．合肥：中国科学技术大学出版社，1990
[32] 孙淑玲．代数结构．合肥：中国科学技术大学出版社，1991
[33] 徐书润、胡国定．计算机、逻辑和集合论．北京：科学出版社，1998
[34] (英)伯特兰·罗素著，苑莉均译．逻辑与知识．北京：商务印书馆，1996
[35] (波兰)卢卡西维茨著，李真，李先煜译．亚里士多德的三段论．北京：商务印书馆，1981
[36] 刘清，Rough集及Rough推理．北京：科学出版社，2001年8月第1版
[37] 吴泉源，刘江宁．人工智能与专家系统．长沙：国防科技大学出版社，1995年3月第1版
[38] (美)Nils J. Milsson. Aritficial Intelligence-A New Synthesis．北京：机械工业出版社，1999
[39] (美)Nils J. Nilsson著，郑扣根，庄越挺 译．人工智能．北京：机械工业出版社，2000
[40] 陆汝钤．人工智能(上册)．北京：科学出版社，1995年8月第1版
[41] 蔡自兴，徐光祜．人工智能及其应用(第二版)．北京：清华大学出版社，1996
[42] 梁军，何建邦．统一对象模型——对GIS融入IT的认识．计算机科学，2003年2月，第30卷第2期
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[48] 黄涛，钱军，周恒。对象演算Ⅰ．软件学报．1999，VOL．10 No．9，931—940
[49] 黄涛，钱军，周恒。对象演算Ⅱ．软件学报，1999，VOL．10 No．9，941—951
[50] 蒋慧，林东，谢希仁．UML状态机的形式语义．软件学报．2002，VOL．13 No．12，2244-2250
[51] 王振宇著．软件复杂性度量(Program Complexity Metrics)。北京：国防工业出版社，
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[52] Xue Jinyun(薛锦云). Two New Strategies for Developing Loop Invariants and Their Application. Journal of Computer Science and Technology, 1993, (3), pp95-102
[53] 薛锦云．论循环不变式及其开发技术．第四次全国软件工程会议论文集．北京．1991．10，pp88—94
[54] (瑞士)皮亚杰．著，倪连生，王琳译．结构主义．北京：商务印书馆，1984
[55] 严蔚敏，吴伟明．数据结构(第二版)．北京：清华大学出版社，1992
[56] 薛锦云，吴云峰，万剑怡．迭代算子及其在可重用软件研究中的应用．软件学报，1997年2月第8卷第2期，pp58—65
[57] 谭浩强．C程序设计第二版．北京：清华大学出版社，1999
[58] [英]玛格·丽特博登著，刘西瑞，王汉琦译．人工智能哲学．上海：上海译文出版社，2001年11月第1版
[59] (英)伯特兰·罗素著，温锡增译．我的哲学的发展．北京：商务印书馆，1982
[60] (德)弗里德里希·克拉默著，柯志阳吴彤译．混沌与秩序——生物系统的复杂结构．上海：上海科技教育出版社，2000年8月第一版本17—21
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