第04章-應(yīng)用軟件

1、第4章 目 錄 3 4.1 系統(tǒng)程序：操作系統(tǒng)、編譯器、DBMS 應(yīng)用程序 網(wǎng)頁(yè)瀏覽器：Firefox、chrome、IE、Safari 郵件客戶端：thunderbird、Gmail、outlook 文件管理器：nautilus、Xfile、Windows File Explorer 操作系統(tǒng)的附件程序：桌面小應(yīng)用（時(shí)鐘、日歷、天 氣等） 文本編輯器：記事本、Vim/gVim、Emacs 文書應(yīng)用軟件：Office、WPS Office、Open Office 、永中Office、Libre Office、 視頻播放：VLC、Mplayer、Windows media player 4 4.

2、1 應(yīng)用程序 圖片查看：XnView MP、Cornice、Acdsee 音樂(lè)播放：audacious、xmms、WinAmp、千千靜 聽、QQ音樂(lè)播放器 游戲 遠(yuǎn)程登錄：telnet、SSH、Open SSH 文件傳輸：ftp、sftp、rsync、FileZilla客戶端 即時(shí)通訊：QQ、微信 網(wǎng)絡(luò)電話：Skype、Google Hangout 圖像編輯：Gimp、Photoshop 視頻編輯：Blender、Cinelerra、OpenShot、 Movie Maker、iMovie、Premier Pro 音頻編輯：audacity、Cool Edit Pro 5 4.1 應(yīng)用程序 不

3、同的操作系統(tǒng)支持的應(yīng)用程序的格式不同，二進(jìn)制 的應(yīng)用程序文件無(wú)法通用 很多應(yīng)用程序支持多個(gè)操作系統(tǒng)，針對(duì)不同的操作系 統(tǒng)，開發(fā)有不同的版本 很多操作系統(tǒng)提供了“包管理工具”對(duì)應(yīng)用程序的安 裝與卸載進(jìn)行管理，方便用戶的使用 Ubuntu Linux: 新力得包管理器、apt-get Redhat Linux: rpm Open Suse: yum Windows: 360軟件管家、百度軟件管家 警惕：惡意軟件 6 4.2 主流操作系統(tǒng)提供圖形用戶界面（GUI）方便用戶使用 計(jì)算機(jī) 應(yīng)用程序依賴于運(yùn)行環(huán)境，不同的硬件平臺(tái)、操作系 統(tǒng)支持不同的可運(yùn)行的文件格式不同，無(wú)法通用 一般均支持多種操作 啟動(dòng)

4、：多種方式 最小化/最大化/恢復(fù)窗口 關(guān)閉：多種方式 應(yīng)用程序切換：轉(zhuǎn)換窗口輸 入焦點(diǎn) 強(qiáng)制措施：“任務(wù)管理工具” 殺死進(jìn)程 慎用 7 4.2 適應(yīng)用戶使用習(xí)慣，很多應(yīng)用程序提供“偏好設(shè)置” 功能，設(shè)置軟件的運(yùn)行界面風(fēng)格、關(guān)聯(lián)文件類型等 Linux/Unix： 菜單項(xiàng)：編輯/偏好設(shè)置（Edit/Preferences） 或 文件/偏好設(shè)置（File/Preferences） 或窗口/ 偏好設(shè)置（Window/Preferences） 直接編輯修改其配置文件進(jìn)行配置或定制 配置文件一般在用戶的家目錄下，是隱藏文件 Windows： 菜單項(xiàng)：工具/選項(xiàng)（Tools/Options） 注冊(cè)表 8 4

5、.3 運(yùn)行中的程序稱為“進(jìn)程” 單CPU計(jì)算機(jī)中，進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行 多CPU計(jì)算機(jī)中，多個(gè)進(jìn)程并行運(yùn)行 進(jìn)程之間可以通信進(jìn)行協(xié)作，完成任務(wù) 剪貼板 管道：| ps -A | grep firefox cat .profile | less 信號(hào)量（unix/linux）、消息（Windows） 進(jìn)程協(xié)作時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)的進(jìn)程稱為“生產(chǎn)者”，接收 數(shù)據(jù)的進(jìn)程稱為“消費(fèi)者” 進(jìn)程之間需要同步機(jī)制，才能正常通信協(xié)作 9 4.4 機(jī)器語(yǔ)言 每種CPU都有其支持的二進(jìn)制的指令，全部指令構(gòu)成 指令集，對(duì)應(yīng)的編程語(yǔ)言稱為機(jī)器語(yǔ)言 早期的程序使用這些二進(jìn)制指令編寫 每條機(jī)器指令包括兩部分 操作碼：指出CPU要執(zhí)行的運(yùn)

6、算 地址碼：指出一個(gè)或多個(gè)操作數(shù)的地址 CPU通過(guò)尋址機(jī)制將操作數(shù)從內(nèi)存讀入寄存器中，然 后進(jìn)行操作碼指定的運(yùn)算 10 4.4 機(jī)器語(yǔ)言 CPU讀入一條指令后，首先進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)操作 碼和地址碼，找出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，將其從內(nèi)存讀入CPU 的寄存器中，進(jìn)行操作碼指定的運(yùn)算 CPU的寄存器負(fù)責(zé)暫存指令或者數(shù)據(jù) CPU的控制器 負(fù)責(zé)控制所有 的動(dòng)作，保證 指令按順序被 逐條執(zhí)行、跳 轉(zhuǎn) 11 4.4 機(jī)器語(yǔ)言 多條指令的序列構(gòu)成一個(gè)程序 精心安排指令的順序即可使計(jì)算機(jī)完成用戶的任務(wù) 例：A=A+B 機(jī)器指令與硬件緊密相關(guān)，無(wú)法通用 機(jī)器指令編程極其繁瑣，程序可讀性差，難以保證程 序的正確性 12 4

7、.4 程序的要求 精確性：無(wú)二義性 機(jī)械性：自動(dòng)執(zhí)行 可終止性：滿足一定條件后能夠終止 13 4.4 匯編語(yǔ)言 使用二進(jìn)制的機(jī)器指令編寫程序極其困難，開發(fā)效率 極低 匯編語(yǔ)言引入“助記符”，把機(jī)器語(yǔ)言的一些指令寫 成了標(biāo)注符號(hào)，一個(gè)標(biāo)注符號(hào)代表一系列的機(jī)器語(yǔ)言 指令 與機(jī)器語(yǔ)言相比，匯編語(yǔ)言方便、直觀，接近人的閱 讀習(xí)慣，有利于程序開發(fā)，減少錯(cuò)誤 匯編語(yǔ)言仍依賴于特定處理器和操作系統(tǒng) 匯編語(yǔ)言的程序需要用“匯編 器”翻譯成機(jī)器語(yǔ)言才能運(yùn)行 目前只在對(duì)運(yùn)行效率有極端需求的情況使用匯編代碼 14 4.4 高級(jí)語(yǔ)言 機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言與特定的硬件、操作系統(tǒng)密切相 關(guān)，程序編寫困難，無(wú)法跨平臺(tái)運(yùn)行 高

8、級(jí)語(yǔ)言是一大類語(yǔ)言的統(tǒng)稱，具有類似于自然語(yǔ)言 的描述原則，容易被人們書寫和交流，大體上能夠做 到跨平臺(tái) 高級(jí)語(yǔ)言的核心是隱藏了底層有關(guān)硬件和操作系統(tǒng)的 細(xì)節(jié)，為程序員提供范例和抽象，使得程序開發(fā)相對(duì) 容易，開發(fā)效率高，程序代碼易于閱讀，容易保證程 序的正確性 Fortran、C/C+、Pascal、Java、Python、 15 4.4 高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn) 可讀性 模塊化結(jié)構(gòu) 可移植性 靈活性 可修改性和可維護(hù)性 可重用性 相關(guān)概念 通用語(yǔ)言、專用語(yǔ)言 命令式編程、聲明式編程 串行、并行 面向過(guò)程、面向?qū)ο?軟件開發(fā)不僅需要實(shí) 現(xiàn)用戶關(guān)心軟件的核 心功能，而且需要對(duì) 軟件在運(yùn)行過(guò)程中可 能出現(xiàn)的異

9、常情況進(jìn) 行處理 提升軟件的魯棒性， 增強(qiáng)用戶體驗(yàn) Robust，健壯、強(qiáng)壯 16 4.4 編譯器 高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序一般稱為“源程序” CPU無(wú)法直接執(zhí)行源程序，需要將其翻譯為二進(jìn) 制的機(jī)器指令才能在CPU上執(zhí)行 兩種翻譯方式 解釋執(zhí)行：解釋器翻譯一句，執(zhí)行一句 靈活，但執(zhí)行速度慢 編譯執(zhí)行：編譯器將源程序的全部語(yǔ)句翻 譯而機(jī)器指令，存入文件中，然后直接從文件 中讀取二進(jìn)制機(jī)器指令執(zhí)行 執(zhí)行效率高 17 4.4 GCC的“編譯”過(guò)程 預(yù)處理 編譯 優(yōu)化：可選 匯編 鏈接 C編譯器的開發(fā)：由簡(jiǎn)單到完備的迭代開發(fā)過(guò)程 18 4.5 面向?qū)ο缶幊蹋?Object Oriented Programm

10、ing ，OOP ）是面向?qū)ο螅?Object Oriented，OO）技術(shù)的一個(gè) 步驟 OO技術(shù) OOA：面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析 OOD：面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì) OOP：面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) OOT：面向?qū)ο蟮臏y(cè)試 OOM：面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)維護(hù) 面向?qū)ο缶幊讨С帜K化及其他特征 模塊化：將大程序拆分成具有獨(dú)立功能和自封裝 的獨(dú)立模塊，代碼和功能關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都封裝 在模塊內(nèi)部，操作細(xì)節(jié)對(duì)外部隱藏 19 4.5 面向?qū)ο缶幊痰暮诵乃枷耄豪密浖?duì)象構(gòu)建程序 對(duì)象：具有獨(dú)立數(shù)據(jù)和程序的自封裝式計(jì)算實(shí)體 一個(gè)對(duì)象包括描述屬性的數(shù)據(jù)（字段：field）和 程序（方法：method） 數(shù)據(jù)用于記錄實(shí)體的相關(guān)屬性 方法用于控制對(duì)象內(nèi)部的工作 屬性及方法的具體實(shí)現(xiàn)對(duì)外部隱藏 對(duì)外只暴露對(duì)象擁有的方法的功能 20 4.5 面向?qū)ο缶幊痰暮诵乃枷耄豪密浖?duì)象構(gòu)建程序 對(duì)象：Alice is a biped object 方法：Alice.turn(LEFT) Alice.walk() 開始 21 4.5 優(yōu)勢(shì) 簡(jiǎn)單性：對(duì)象模型實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)體 模塊化：每個(gè)對(duì)象形成一個(gè)分離的實(shí)體 封裝性：對(duì)象內(nèi)部的數(shù)據(jù)及方法的具體實(shí)現(xiàn)對(duì)外 隱藏，對(duì)象內(nèi)部的數(shù)據(jù)及方法的修改不會(huì)影響對(duì) 象的使用，不會(huì)影響程序的其他部分 可擴(kuò)展性：可引進(jìn)新對(duì)