程式語言的本質:提供抽象
解決問題的複雜度,取決於抽象的種類與品質。
抽象層次演進史
- 組合語言:機器模型的微薄抽象,思考 CPU 暫存器、記憶體位址;
- 命令式語言(FORTRAN、BASIC、C):組合語言的抽象,仍綁定機器模型(變數、迴圈、函式),程式設計師須在機器模型與問題模型間手動映射;
- 特定領域語言(LISP、APL、PROLOG):強制特定思維模型(列表、陣列、決策鏈),超出領域即顯笨拙;
- 物件導向:提供工具表達問題空間元素,不限特定問題類型,通用性強。
Alan Kay 的 Smalltalk 五大特徵(純粹 OOP 定義)
- 萬物皆物件:概念組件皆可表達為物件,擁有資料與行為;
- 程式 = 物件組合 + 訊息傳遞:透過發送訊息(方法呼叫)協作;
- 物件擁有私有儲存:可包含其他物件,封裝現有物件建構新物件,複雜度無上限;
- 每個物件有型別:屬於某個類別,類別 = 型別,關鍵在於「能接收什麼訊息」;
- 同類物件接收相同訊息:
Circle 也是 Shape,可統一對 Shape 發訊息——可替換性,OOP 最重要概念之一。
多範式語言趨勢
部分語言設計者認為單一範式不足,提倡多範式程式設計語言(如 Leda),結合 OOP、函數式、邏輯式等風格。
總結
OOP 讓程式設計師「根據問題描述問題」,而非「根據方案描述問題」。每個物件如微型電腦,擁有狀態與行為。這種抽象層次大幅降低認知負荷,提升表達力與維護性。