免费智能真题库 > 历年试卷 > 信息系统管理工程师 > 2016年上半年 信息系统管理工程师 上午试卷 综合知识
  第9题      
  知识点:   SQL的功能与特点   多态性   面向对象的程序设计   编程语言   多态   封装   继承
  关键词:   OOPL   多态性   封装   继承   面向对象编程语言   编程语言   对象   多态   面向对象   面向对象编程   语言        章/节:   关系数据库标准语言(SQL)   系统实施基础知识       

 
面向对象编程语言(OOPL)需支持封装多态继承,(9)不是OOPL。
 
 
  A.  Java
 
  B.  Smalltalk
 
  C.  C++
 
  D.  SQL
 
 
 

 
  第16题    2018年上半年  
   24%
在数据库管理系统中,视图是一个( )。
  第10题    2013年上半年  
   23%
SQL语言是用于(10)的数据操纵语言。
 
 
  第9题    2015年上半年  
   33%
在面向对象程序设计语言中(9)是利用可重用成分来构造软件系统的最有效特性。
  第36题    2016年上半年  
   30%
(36)是面向对象方法中最基本的封装单元,它可以把客户要使用的方法和数据呈现给外部世界,而把客户不需要知道的方法和数据隐藏..
  第51题    2019年上半年  
   42%
以下不属于面向对象程序设计特性的是( )。
   知识点讲解    
   · SQL的功能与特点    · 多态性    · 面向对象的程序设计    · 编程语言    · 多态    · 封装    · 继承
 
       SQL的功能与特点
        SQL是介于关系代数与关系演算之间的结构化查询语言,但是它的功能不仅仅是查询,还可以用来进行数据操作、数据定义和数据控制。此外,用户不必了解存取路径,只需提出“做什么”,存取路径的选择及SQL语句的操作过程由系统自动完成,减轻了用户的负担且提高了数据独立性。
        SQL语言是关系数据库的标准语言。目前,绝大多数流行的关系型数据库管理系统都采用SQL语言标准。虽然很多数据库对SQL语句进行了再开发和扩展,但是标准的SQL命令(包括Select、Insert、Update、Delete、Create和Drop)仍然可以被用来完成几乎所有的数据库操作。
        SQL语言是采用面向集合的操作方式,操作对象、查找结果可以是元组的集合,并且一次插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。此外,SQL语言既是自含式语言(独立地用于联机交互的使用方式,用户在终端键盘上直接键入SQL命令对数据库进行操作)又是嵌入式语言(SQL语句中可以嵌入到高级语言程序中,例如C、COBOL、Fortran),在两种不同的使用方式下,SQL语言的语法结构基本上是一致的。
        SQL语言支持数据库三级模式结构,外模式对应于视图和部分基本表,模式对应于基本表,内模式对应于存储文件。基本表是本身独立存在的表,一个或多个基本表对应一个存储文件,一个表可以带若干个索引,索引也存放在存储文件中,存储文件的逻辑结构组成了关系数据库的内模式。视图是从一个或几个基本表导出的表,它是一个虚表,本身不独立存储在数据库中,数据库中只存放视图的定义,而视图相应的数据仍存放在导出视图的基本表中。用户可以用SQL语言对基本表和视图进行操作。
 
       多态性
        类的某些操作允许同一名称具有多种语义。OOPL的这些特点使程序员进行面向对象程序设计时与进行过程式的程序设计有很大的不同,体现在以下这些方面。
        .设计程序不采用顺序性的结构,而是采用对象本身的属性与方法来解决问题。
        .在解决问题的过程中,可以直接在对象中设计事件处理程序(接受事件消息),而不用调用子过程严格地按顺序执行,很方便地让用户实现自由无顺序的操作。
        .数据与程序不是分离的,数据是特定对象的数据,也只有对象的函数或过程才能对数据进行处理,一个对象中的函数或过程共享对象的数据,解决了因调用子过程出现大量数据传递的情况(如函数返回值和较多参数)。
        .不用设计公用程序模块,因特定方法下的公用模块很难再被扩展为更复杂的处理方式,只需设计类就可以实现重用,而且类库中提供大量基类,掌握它们后可以加快开发过程,开发小组还可以按自己设想的基类放入类库共享。
        .OOPL非常适合于Windows环境下的程序开发,可以充分利用Windows的各种资源来构造应用程序,这也就需要程序员比较熟悉Windows。
 
       面向对象的程序设计
        传统的过程式程序设计随着软件危机和应用系统的不断膨胀越来越显得力不从心,随着20世纪70年代Smalltalk及Modula-2等面向对象的编程语言(Object Oriented Programming Language, OOPL)的出现,以及C++的发展成熟,面向对象程序设计(Object Oriented Programming, OOP)思想得到了广泛的认同和普及。至20世纪90年代,各种程序语言或工具都融入了这一思想,其优越性是有目共睹的,它已成为这一时代软件产业的主体技术。
        在OOP方法中,一个对象即是一个独立存在的实体,对象有各自的属性和行为,彼此以消息进行通信,对象的属性只能通过自己的行为来改变,实现了数据封装,这便是对象的封装性。而相关对象在进行合并分类后,有可能出现共享某些性质,通过抽象后使多种相关对象表现为一定的组织层次,底层次的对象继承其高层次对象的特性,这便是对象的继承性。另外,对象的某一种操作在不同的条件环境下可以实现不同的处理、产生不同的结果:这就是对象的多态性。现有的OOPL中都不同程度地实现了对象的以上三个性质。
               封装性
               一般以类(class)来创建一个对象,类表现为一种数据结构。对外提供的界面包括一组数据以及操作这些数据的方法(函数或过程),而隐藏了内部实现的细节,对象操作者只需要了解该对象的界面即可。这样大大增强了模块化程度,很好地实现了软件重用和信息隐藏。
               为了更好地保持安全性和独立性,类有部分数据可以被定义为私有教据,其他类的对象或过程不能直接访问私有数据,而一般情况下利用消息机制向对象发送消息,对象所有类就需要定义对应的消息响应函数,主动接受消息并做处理,这也是OOPL的一大特点。
               继承性
               类通过继承被定义成不同的层次结构,将相关类的特点抽象出来作为父类,子类继承父类的结构和方法后,再定义各自特定的数据和操作,或者还可以通过重载将父类的某些特殊操作进行重新定义。继承一个单一的父类时叫单继承,如果有两个或两个以上的父类则是多继承。这样做的目的不仅体现了软件重用技术,同时又可最大限度地精简程序、减少冗余代码,极大地提高了程序开发和运行效率。
               多态性
               类的某些操作允许同一名称具有多种语义。OOPL的这些特点使程序员进行面向对象程序设计时与进行过程式的程序设计有很大的不同,体现在以下这些方面。
               .设计程序不采用顺序性的结构,而是采用对象本身的属性与方法来解决问题。
               .在解决问题的过程中,可以直接在对象中设计事件处理程序(接受事件消息),而不用调用子过程严格地按顺序执行,很方便地让用户实现自由无顺序的操作。
               .数据与程序不是分离的,数据是特定对象的数据,也只有对象的函数或过程才能对数据进行处理,一个对象中的函数或过程共享对象的数据,解决了因调用子过程出现大量数据传递的情况(如函数返回值和较多参数)。
               .不用设计公用程序模块,因特定方法下的公用模块很难再被扩展为更复杂的处理方式,只需设计类就可以实现重用,而且类库中提供大量基类,掌握它们后可以加快开发过程,开发小组还可以按自己设想的基类放入类库共享。
               .OOPL非常适合于Windows环境下的程序开发,可以充分利用Windows的各种资源来构造应用程序,这也就需要程序员比较熟悉Windows。
 
       编程语言
        尽管高级语言能够完成大部分的嵌入式软件开发工作,但汇编语言仍然不可替代。汇编语言可以直接对硬件进行操作,代码效率高,所以经常应用在系统移植以及直接控制硬件的场合。此外,良好的汇编基础也有助于程序的调试。
        越是高级的语言,其编译和运行的系统开销就越大,应用程序也越大,运行越慢。因此一般来说,编程人员都会首选汇编语言和C语言,然后才会考虑C++语言或Java语言。
 
       多态
        多态性(Polymorphism)同继承性一样,是面向对象程序设计的标志性特征,是一个考查重点。
        多态性是考虑在不同层次的类中以及在同一类中,同名的成员函数之间的关系问题。函数的重载和运算符的重载都属于多态性中的编译时的多态性。运行时的多态性是以虚基类为基础的多态性。
        1)多态的定义
        多态是指同样的消息被不同类型的对象接受时导致不同的行为(不同的实现或调用了不同的函数)。所谓消息,是由"类::方法"(功能)和"方法的实参"(消息数据)共同组成的。
        产生多态性的原因是:不同的对象在处理同样的消息时,使用的方法实现(成员函数的函数体)不同。"多态性"是与"类的派生和继承"联系在一起的,是基类中所定义方法的"多态性"。对于在派生类中新增加的方法,是没有多态性的。
        2)分类
        (1)重载多态:成员函数(运算符)重载。
        (2)强制多态:强制类型转换。把一个变量的类型变换成另一种类型,以符合一个函数或者操作的要求。例如,加法运算符在执行浮点数和整数的相加时,首先把整数转换成浮点数,然后再相加。
        (3)包含多态:主要通过虚函数来实现。强调不同类中的同名成员函数的多态行为。
        (4)参数多态:可通过函数模板和类模板来实现。
        在C++中有两种多态性。
        (1)编译时的多态性:通过函数的重载和运算符的重载来实现。
        (2)运行时的多态性:是指在程序执行前,无法根据函数名和参数来确定该调用哪一个函数,必须在程序执行过程中,根据执行的具体情况来动态地确定。这种多态性是通过类继承关系和虚函数(Virtual Function)来实现的。
        3)虚函数
        虚函数是前面有virtual关键字的类的成员函数,定义虚函数的格式如下:
        
        注意:virtual关键字只用在类定义里的函数声明中,写函数体时不用。
        另外,如果基类中的函数不是虚函数,即没有virtual关键字,即使派生类中写了virtual也没有用,不能实现多态。
        使用虚函数时,需要注意以下几点。
        (1)派生类中定义虚函数除必须与基类中的虚函数同名外,还必须同参数表、同返回类型。如基类中返回基类指针,派生类中返回派生类指针是允许的。
        (2)只有类的成员函数才能说明为虚函数。
        (3)静态成员函数不能作为虚函数。
        (4)实现动态多态性时,必须使用基类指针或引用,使该指针指向不同派生类的对象,并指向虚函数。
        (5)内联函数不能作为虚函数。
        (6)析构函数可定义为虚函数,构造函数不能为虚函数。在基类中及其派生类中都有动态分配的内存空间时,必须把析构函数定义为虚函数,实现撤销对象时的多态性。
        4)纯虚函数和抽象类
        (1)纯虚函数(Pure Virtual Function):指被标明为不具体实现的虚拟成员函数。定义纯虚函数的一般格式为:
        
        例如:
        
        定义纯虚函数必须注意以下几点。
        .定义纯虚函数时,不能定义虚函数的实现部分。
        ."=0"本质上是将指向函数体的指针定义为NULL。
        .在派生类中必须有重新定义的纯虚函数的函数体,这样的派生类才能用来定义对象。
        (2)抽象类:包含纯虚函数的类。
        抽象类只能作为基类来派生新类使用,不能创建抽象类的对象,可声明一个抽象类的指针和引用。
        在抽象类的成员函数内可以调用纯虚函数,但是在构造函数或析构函数内部不能调用纯虚函数。因为在构造函数或析构函数内部调用虚函数采用的是静态联编,即编译时就要生成调用该函数的指令,而纯虚函数是没有代码的,所以这样的调用指令无法生成,因此编译会报错。在普通成员函数内可以调用纯虚函数,尽管纯虚函数是没有代码的,但是此时是动态联编,编译时不需要生成调用该函数的指令,所以编译可以通过。在运行时决定到底调用的是自己还是派生类的函数,因为自己是个抽象类,不可能生成对象,所以不可能调用自己的这个纯虚函数。
        5)虚析构函数
        只要基类的析构函数是虚函数,那么派生类的析构函数不论是否使用virtual关键字,不论是自己定义的还是编译器默认生成的,都自动成为虚函数。
        一个类的构造函数会在执行自己代码之前,依派生顺序自动调用它的所有直接基类的构造函数;一个类的析构函数也会在执行完自己的代码之后,以与构造函数调用次序相反的顺序自动调用其所有直接基类的析构函数。一般来说,一个类如果定义了虚函数,则应该将析构函数也定义成虚函数。
 
       封装
        面向对象系统中的封装单位是对象,对象之间只能通过接口进行信息交流,外部不能对对象中的数据随意地进行访问,这就造成了对象内部数据结构的不可访问性,也使得数据被隐藏在对象中。封装的优点体现在以下三个方面。
        (1)好的封装能减少耦合。
        (2)类内部的实现可以自由改变。
        (3)一个类有更清楚的接口。
 
       继承
        继承可以在类型的级别上进行,也可以在表级别上进行,下面分别介绍。
               类型继承
               如希望在数据库中对那些是学生和教师的人分别存储一些额外的信息。
               由于学生和教师是人,所以可以使用继承。在SQL-99中定义学生和教师类型如下:
               
               Student和Teacher都继承了Person的属性,即name和address。Student和Teacher被称为Person的子类型,Person是Student的超类型,同时也是Teacher的超类型。像属性一样,结构类型的方法也被它的子类型继承。不过,子类型可以通过在一个方法声明中使用overriding method(重载方法)取代原method(方法)的方式重新声明方法,以重定义该方法的作用。
               现在假定要存储关于助教的信息,这些助教既是学生又是教师,甚至可能是在不同的系里。可以利用多重继承(multiple inheritance)的方法来做。SQL-99标准不支持多重继承,然而SQL-99标准是提供多重继承的,尽管SQL-99最终版中忽略了它,但SQL标准的未来版本可能会引入它。基于SQL-99标准的草案来讨论问题。
               TeacherAssistant将继承Student和Teacher的所有属性。由于name和address属性实际上是从同一个来源即Person继承来的,因此同时从Student和Teacher中都继承这两个属性不会引起冲突。但是,一个助教既可能是某个系的学生同时又是另一个系的教师,所以department属性在Student和Teacher中分别都有定义。为了避免两次出现的department之间的冲突,我们可以使用as子句将它们重新命名,如下面的TeachingAssistant类型定义所示:
               
               注意SQL-99只支持单继承,即一个类型只能继承一种类型,使用的语法如例8.35。TeachingAssistant例子中的多重继承在SQL-99中是不支持的。SQL-99标准还需要在类型定义的尾部有一个特别的字段,取值为final或not final。其中,关键字final表示不能从给定类型创建子类型,not final表示可以创建子类型。
               SQL中的一个结构类型的值必须恰好只有一个“最明确类型(most-specific type)”,即每一个值被创建时必须关联到一个确定的类型,称为它的最明确类型。依靠继承,它也与它的最明确类型的每个超类型相关联。举例来说,假定一个实体具有类型Person,同时又具有类型Student,那么这个实体的最明确类型为Student,因为Student是Person的子类型。然而一个实体不能同时既具有类型Student又具有类型Teacher,除非这个实体具有一个如TeacherAssistant那样既是Student子类型又是Teacher的子类型的类型。
               表继承
               SQL-99中的子表(subtable)对应的是E-R概念中的特殊化/一般化。子表的类型必须是父表类型的子类型,因此,父表中的每一个属性均出现在子表中。
               定义子表students和teachers如下:
               
               当我们声明students和teachers作为people的子表时,每一个students或teachers中出现的元组也隐式存在于people中。如果一个查询用到people表,它将查找的不仅仅是直接插入到这个表中的元组,而且还包含插入到它的子表(也就是students和teachers)中的元组。但是,只有出现在people中的属性才可以被访问。
               多重继承也可在表进行。例如,创建一个类型为TeachingAssistant的表:
               
               作为声明的结果,每一个在teaching-assistants中出现的元组也隐式地在表teachers和students中出现,从而也出现在people表中。SQL-99允许在查询中使用“only people”代替people来查询只在people中而不在它的子表中的元组。
               对子表的一致性要求。如果一个子表和一个父表中的元组对于所有的继承属性具有同样的值,则称子表中的元组符合(correspond to)父表中的元组。因此,相符合的元组表示同一个实体。子表的一致性需求为:
               .父表的每个元组至多可以与它的每个直接子表的一个元组符合。
               .SQL-99有一个附加的约束,所有相符合的元组必须由一个元组派生(插入到一个表中)。
               例如,若没有第一个条件,我们就可能在students(或teachers)中有两个元组与同一个人符合。第二个条件排除了people中的一个元组分别符合students和teachers中的一个元组的情况,除非所有这些元组都隐式出现。这是由于一个元组会被插入到一个既是teacher的子表又是students的子表的teaching-assistants表中。
               由于SQL-99不支持多重继承,所以第二个条件实际上阻止一个人既是老师又是学生。即使支持多重继承,这个问题在没有子表teaching-assistants时也会出现。显然,建立一个即使没有teaching-assistants子表也可以让一个人既是老师又是学生的环境是很有用的。因此,去掉第二个一致性约束是有用的。
               子表可以采用无须复制所有的继承字段的有效方式进行存储,通常有如下两种方式:
               .每一个表只存储主码(可能是从父表中继承来的)和局部定义的属性。继承属性(主码之外的)不需要存储,因为它可以基于主码与父表连接得到。
               .每一个表存储所有继承的和局部定义的属性。当插入一个元组时,它仅仅存储在它被插入的那个表中,在它的每个父表中推断它的出现。因为不需要连接,所以可快速访问元组的所有属性。不过,一旦没有第二个一致性约束(即一个实体可能出现在两个子表中而不在它们的公共子表中出现),这种表达将导致信息重复的问题。
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第9题    在手机中做本题