物件导向程式设计的神秘起源:如何从古老的MIT到现代的程式语言?

在当今的程式开发领域,物件导向程式设计(Object-Oriented Programming, OOP)已经变成了一个不可或缺的概念。这种编程范式围绕着「物件」的概念进行展开,而物件可以存储数据和代码。这种方式的崛起,源自于许多先驱者的努力,特别是在麻省理工学院(MIT)及其附近的科技环境中。

物件导向程式设计的早期历史

物件导向程式设计的术语首次出现在1950年代末至1960年代初的MIT。当时的「物件」指的是LISP中的原子,这些原子拥有可识别的属性。据报导,伊凡·萨瑟兰在1960年至1961年间创建了Sketchpad,这是一种早期的图形计算机程式,其报告中的术语定义与物件的概念密切相关。此外,1968年MIT发展的ALGOL版本AED-0亦探讨了数据结构和程式之间的联系,类似于后来被称为的「方法」与「成员函数」概念。

「物件导向程式设计的精髓在于让不同的物件能相互作用,这使得程序的结构化程度大增。」

Simula与Smalltalk:物件导向的基石

独立于MIT的探索,Simula在1961年至1967年间得到了发展。该语言引入了今天物件导向程式设计中非常重要的概念,如类和物件、继承和动态绑定。 Simula主要应用于物理建模的研究中,这影响了后来的多种程式语言。

接下来,艾伦·凯于1966年开始往Smalltalk的方向探索,他在1967年的谈话中首次使用了「物件导向程式设计」这个术语。虽然有时被称为「物件导向程式设计之父」,凯也对传统抽象数据类型的定义提出了质疑。他的理念与后来的计算机科学界有所距离。

「Smalltalk引入了以物件为中心的编程方式,极大地改变了程式设计的格局。」

物件导向程式设计的崛起

在1970年代,Smalltalk逐渐成为物件导向的典范,并经历了多个版本的演进。 1981年,Goldberg的Byte Magazine刊载了对Smalltalk的介绍,进一步让大众熟悉了物件导向的概念。从此,物件导向程式设计逐渐上升为主流编程范式,其流行程度伴随着图形用户介面(GUI)的兴起而急剧提升。

物件导向的特性

物件导向程序设计虽然以物件为核心,但不是所有支持OOP的语言都直接支持所有相关的技术和结构。通常,被认为是强类别及物件导向的语言共享一些特征,如变数、程序和模组化编程的支援。

「物件是包含状态变量和行为方法的数据结构,它们可以被视为可以被操作的实体。」

OOP允许继承,以便在实现扩展性和代码重用的过程中提高效率。这种继承可以是基于类的,或是基于原型的。在基于类的编程中,每个物件都必须是特定类的实例,并且可以形成以「是某种类型的」的关系。而在基于原型的编程中,物件可以直接基于另一个物件创建,这样的灵活性让OOP能够应对不同的需求。

OOP的实际影响

随着时间的推移,物件导向程式设计在许多现代语言中变得越来越普遍,如Python、Java和C#等。这些语言的设计充分体现了OOP的精神,利用抽象化与实现分离提升了代码重用性及抽象的整体结构。

「物件导向程式设计引领了编程的进化,使得开发者能以更符合现实世界逻辑的方式来构建程序。」

然而,OOP也遭遇一些批评,主要集中在其对物件的依赖,以及在某些情况下可能导致的过度设计。一些学者认为,物件主导的思维限制了对其他编程想法的探索。

在进入21世纪后,随着云计算和大数据技术的发展,OOP的应用依然在持续演化。在这个瞬息万变的技术世界中,我们是否能想象未来的编程将会超越物件导向的框架,迎来新的编程范式和思考方式?

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