1、面向對象的分析過程摘要分析了面向對象技術應用于仿真領域的種種優點，亦即我們選擇采用面向對象的方法進行改造的原因。一些面向對象方法存在的不足。關鍵詞：仿真，面向對象，岸邊集裝箱起重機，訓練器面向對象的開發方法是以對象作為最基本的元素，它是分析問題、解決問題的核心。 面向對象=對象(Object)+ 分類(classification)+ 繼承(inheritance)+ 通過消息的通信 (communication with messages)從下圖中我們可以看出，面向對象的開發方法明顯不同。一個對象隨用圖比較結構化范型和面向對象范型面向對象的仿真為仿真人員提供了開發模塊化可重用的仿真模型的工具

2、，它把系統看成由相互作用的對象所組成，而對象則往往表示現實系統中的真實實體。從而提高了仿真模型的可理解性、可擴充性和模塊性，并且便于實現仿真與計算機圖形和人工智能的結合。 采用面向對象的方法，原因如下 ：1 .可理解性面向對象仿真對設計者、 實現者，以及最終用戶來說都改進了仿真的可理解性。因為仿真系統中的對象往往直接表示現實系統中的真實實體，這些實體在面向對象的仿真系統中可以用外觀上類似于人們熟悉的實際系統的對象的圖形或圖像來表示，用戶可以通過圖形界面與仿真模型進行交互， 利用圖形或圖像來直接建立仿真模型，這對于熟悉實際系統的用戶來說是很容易理解的。2 .可重用性和可擴充性在面向對象的仿真中，

3、可以建立起一個模型庫用以保存以前建立的模型，模型庫中的模型可以作為建立新模型的可重用構件，通過面向對象技術內在的繼承機制可以容易地和系統地修改現有的對象(類)以創建新的對象。并且可以加入現有的類庫中。類庫提供了仿真建模 所需要的一般設施。通過修改現有的類，可以建立各種應用中所需要的特殊對象。3 .模塊性面向對象的仿真是模塊化，特殊的過程來尋找相應的信息，不會影響其它的對象。4 .圖形用戶界面對象作為模塊，對象的所有信息都保存在該對象中，在面向對象的仿真系統中往往表示實際系統中的真實實體，因而在系統中可以用相似的圖形或圖像來表示，因此更便于建立非常直觀的圖形用戶界面，用戶可以直接在屏幕上建立系統

4、的圖形概念，直觀地構造仿真模型。5 .仿真與人工智能的結合在面向對象的仿真中，對象封裝了它們的功能，而功能可以包含智能。因而利用人工智能和專家系統的方法可以在功能中嵌入智能，使對象也能具有決策和學習能力。仿真與人工智能的結合可以增強仿真的能力。在基于知識的仿真系統和專家仿真系統方面，許多學者己進行了廣泛的研究，表明了人工智能和專家系統在輔助仿真建模、仿真結果的解釋和仿真模型靈敏度分析等方面的重要作用。6 .并行仿真由于對象封裝了所有的信息，因而每個對象都能分配給自己的處理程序執行它的功能。這樣， 對象在某種程序上可以相對獨立的運行。正是由于對象之間的這種相對獨立性，產生了并行仿真執行的可能性。

5、仿真的并行執行可以極大的降低仿真時間，允許仿真更多的對象，能夠實現更詳細的仿真。3. 2 面向對象的方法選擇4. 2. 1 方法比較八十年代末以來，隨著面向對象技術成為研究的熱點出現了幾十種支持軟件開發 的面向對象方法。下面介紹幾種經典的分析和設計方法:1 .OMT/RumbaughOMT(Object Modeling Technique)方法最早是由 Loomis,Shan 和 Rumbaugh 在 1987 年提出的，曾擴展應用于關系數據庫設計。J. Runmbaugh 在 1991 年正式把OMT 應用于面向對象的分析和設計。這個方法是在實體關系模型上擴展了類、繼承和行為而得到的。OM

6、T 覆蓋了分析、設計和實現三個階段。OMT 包括了一組定義的很好的并且相互關聯的概念，他們是類 (class)、對象(ob ject)、一般化(generalization)、繼承(inheritance)、鏈 (link)、鏈屬性(link attribute)、聚合(aggregation)、操作(operation)、事件(event)、場景(scene)、 屬性(attribute)、子系統(subsystem)、模塊(module)等。OMT 方法包含四個步驟:分析、系統設計、對象設計和實現。OMT 定義有三種模型，這些模型貫穿于每個步驟，在每個步驟中被不斷的凈化和擴充。這三種模型是

7、:對象模型，用類和關系來刻畫系統的靜態結構。動態模型，用事件和對象刻畫系統的動態特性。功能模型，按照對象的操作來描述如何從輸入給出輸出結果。OMT 是一種比較成熟的方法，用幾種不同的觀念來適應不同的建模場合。但應用 所有的 OMT 技術來建立一個一致的模型是非常困難的，而且各階段三個模型之間的關系也不是十分清晰。為建立一個一致的模型，OMT 的許多概念和語義還需要形式的定義。2. OOD/BoochOOD(Object Oriented Design) 方法是 Grady Booch 從 1983 開始研究，1991 年后走向成熟的一種方法。Booch 方法在面向對象的設計中主要強調多次重復和

8、開發者的創造性。方法本身是一組啟發性的過程式建議。方法并不依從硬性的條件限制，OOD 的一般過程如下:1) 在一定抽象層次上標識類與對象。2)標識類與對象的語義。3)標識類與對象之間的關系。4)實現類與對象。這個過程是遞歸的。設計過程從發現類和對象，形成問題域的字典開始，直到不再發現新的抽象與機制，或者說， 所有發現的類和對象己經可以由現有的復用類和對象實現為止。OOD 為開發者提供了豐富的圖形表示。從不同的側面觀察模型都可以獲得模型在某一方面特性的豐富視圖。OOD 方法并不是一個開發過程，只是在開發面向對象系統時應遵循的一些技術和原則。OOD 方法是從外部開始，逐步求精每個類直到系統被實現。

9、它的缺點在于不能有效的找出每個對象和類的操作。3. RDD/Wirfs 一 BrockRDD（Responsibility-Driven Design） 方法是 Wirfs-Brock 在 1990 年提出的。這是一個按照類、責任以及合作關系對應用進行建模的方法。RDD 方法分為探索階段和精化階段。ftDD 的設計規范主要包括:類層次圖、合作圖、類規范、子系統規范、合同規范。RDD 是一種用非形式的技術和指導原則開發合適的設計方案的設計技術。尋找類及其特性的策略主要依賴設計者的個人技巧。RDD 用交互填寫CRC 卡的方法完成設計，這對大型系統設計不太適用。 RDD 也引入了一些新的概念和技術，

10、例如合同、子系統等，使得開發過程可以并發 完成。RDD 采用傳統的方法確定對象類，有一定的局限性。另外，均勻的把行為分配給 類也是十分困難的。4. GOAD/Coad 一 YoordonOOAD（Object-Oriented Analysis and Design）方法是由 Peter Coad 和 Ed Yourdon 在 1991 年提出的。這是一種逐步進階的面向對象建模方法。OOA 使用了基本的結構化原則，并把他們同面向對象的觀點結合起來。OOA 方法主要包括下面五個步驟:確定類與對象、標識結構、定義主題、定義屬性、定義服務。其結果是結構化的圖文擋。 模型自頂向下包括五個層次:主題層（

11、只有主題）;類與對象層（上層中加入類與對象）:結構層（上層中加入結構）;屬性層（上層中加入屬性）;服務層（上層中加入服務）;OOA 沒有特別的支持來刻畫對象的動態特性。 OOA 完成系統分析。OOD 負責系統設計。OOD 包括四個步驟:1）設計問題域（細化分析結果）;2）設計人機交互部分（設計用戶界面）;3）設計任務管理部分（確定系統資源的分配）:4）設計數據管理部分（確定持久對象的存儲）。OOA 把系統橫向劃分為五個層次，OOD 把系統縱向劃分為四個部分，從而形成一個清晰的系統模型。5.OOSE/JacobsonOOSE（Object-Oriented Software Engineerin

12、g） 是 Jacobson 在 1992 年提出的一種用例 驅動的面向對象開發方法。每個用例都是使用系統的一條途徑。用例的一個執行過程可以看作是用例的實例。系統開發是一個復雜的任務。通過在不同層次逐步構造模型可以控制這種復雜性。OOSE 開發過程中有五種模型，這些模型是自然過渡和緊密禍合的。包括:需求模型、分析模型、設計模型、實現模型、測試模型。DOSE 是一種實用的面向對象的系統開發方法。其中，Booch, Coad/Yourdon, OMT ,和Jacobson的方法在面向對象軟件開發界得 到了廣泛的認可。特別值得一提的是統一的建模語言UML （Unified Modeling Langu

13、age）,該方法結合了Booch, OMT ，和 Jacobson 方法的優點，統一了符號體系，并從其它的方法和工程實踐中吸收了許多經過實際檢驗的概念和技術。UML 現在是一個國際標準，它正在對象管理小組（Object Management Group）的指導下進行修訂和擴展。準確的說，UML是面向對象分析與設計的一種標準表示。3. 2. 2 UML 及其工具介紹UML 作為用于創建系統的邏輯模型的一般語法，通常隨著在分析和設計期間對各種要點的理解，來描述計算機系統。它獨立于其他任何特定的目標語言、軟件工程或工具，但它具有充分的一般性和靈活性，用用戶定義的擴展能對其進行裁剪，以適合幾乎所有的語

14、一言、工具或過程需求。對我們使用者來講，UML 就是一組標準化了的標記模型、設計的符號。更具體的說，實際上就是一些圖。所謂的使用UML 描述設計，展現的就是一系列相互協調的圖。UML 共有五類九種圖，最重要的就是四種圖，也就是UML 語法中最重要的四種模型:1） 用例圖: 用用例捕捉用戶使用系統的方式。以用戶和開發者能理解的方式，用這樣的用例形成對計算機系統的需求的外在定義。2）類圖:用類圖定義系統的靜態結構模型。靜態結構模型識別對象、類以及他們之間的關系。3）交互圖（通常為順序圖）:用交互圖捕捉功能需求。把他們用作工具，用以幫助決定怎樣在類（對象）間分布支持用例所必需的功能。他們也可以作為一

15、種機制，用一種方式把必需的系統功能映射到對象上，以產生在功能上的內聚的、可維護的、可復用的和可擴展的類。4）狀態（動態）圖 :用狀態圖捕獲系統的動態視圖。構成模型的狀態圖表示系統狀態上的功能性依賴。從以對象為中心的觀點（而不是以用例為中心的觀點）來看，他們也表示系統的功能。 這有助于進行詳細設計，以確保對操作的條件限制進行正確地編碼、對封裝動態狀態的類編碼而言，這也體現了可維護性、內聚和健壯性。忽略了這點，整體上就喪失了對各個體的功能項的深入理解。比較常用的兩種UML 工具分別是:Rational 公司的Rose， 一種是微軟公司的Vision Rose 一度成為UML 的代名詞，但由于Vis

16、io 和微軟的Office 套件的結合比較緊密，便于生成文檔報告，后者更為流行。在“岸邊集裝箱起重機”訓練器的仿真建模中我們應用 Visio 作為輔助工具。3. 3 用例建模面向對象分析由三個步驟組成:用例建模：用一個用例圖（use-case diagram那口相關的情景形式表示這個信息。這個步 驟有時稱為功能建模，他在很大程度上是面向行為的。類建模 :確定類和他們的屬性以及類之間的相互關系和交互作用。以類圖的形式表示這個信息。這個步驟很大程度上是面向數據的。動態建模:確定由每個類或子類發出的或對他們進行的行為（動作）。 以狀態圖的形式表示這個信息。這個步驟是面向行為的。第一步是收集用戶的需求

17、，用用例描述岸邊集裝箱起重機的工作情景。根據我們對現場的觀察，相關資料的查閱，以及與用戶的溝通，最終得到系統的用例圖。3.4 面向對象的軟件過程軟件工程過程規定了在獲取、供應、開發、操作和維護軟件時，要實施的過程、活動和任務。 其目的是為各種人員提供一個公共的框架，以便用相同的語一言進行交流。這框架由幾個重要的過程組成，這些主要過程包含獲取、供應、 開發、 操作和維護軟件所用的基本的、一致的要求。軟件工程的開發過程可分為瀑布模型法、原型法、螺旋模型法、噴泉模型法等。噴泉模型是一種以用戶需求為動力，以對象作為驅動的模型，適合于面向對象的開發方法。它克服了瀑布模型不支持軟件重用和多項開發活動集成的

18、局限性。噴泉模型使開發過程具有迭代性和無間隙性。 迭代意味著模型中的開發活動常常需要多次重復，在迭代過程中，相關功能不斷的隨之加入演化的系統，完善軟件系統。無間隙是指在分析、設計、實現等開發活動之間不存在明顯的界限。也就是說，它不像瀑布模型那樣，需求分析活動結束后刁 開始設計活動，設計活動結束后刁開始編碼活動，而是允許各開發活動交叉、 迭代地進行。 這也體現了面向對象開發技術在縮短開發時間、降低開發費用方面的優越性。如圖1-3描述了面向對象的開發過程。圖1-3噴泉模型圖I-4則更為詳細的描述了面向對象軟件過程（OOSP）的生命周期，它由一系列過程模式組成。編護和史哥,圖1-4面向對象就件過程的

19、生命周期1. 4面向對象技術在仿真領域的研究現狀與發展進入 90 年代以來，面向對象仿真技術的研究和開發有了驚人的進步，目前在許多領域開發的仿真建模語一言和環境大部分支持OOS (Object Oriented Simulation) 。在通信系統、計算機系統、電力系統、軍事系統、環境和生態系統等領域已經開發出不少面向對象仿真環境， 例如 :多媒體圖形仿真，建立大規模多用戶3D 應用的分布式交互仿真環境等。現在許多面向對象語言都支持仿真類庫的開發，有時， 也可以使用一些特殊的面向對象仿真語一言和仿真環境，這些仿真語啟 和環境還提供了對數據庫及其它軟件和硬件設備的集成和通信工具。 美國 Carn

20、egie Mellon 大學首先開始研究基于知識的仿真系統(KBS)， 相繼推出了仿真建模專家系統(ESS),自動生成仿真模型的專家系統(MGES)等。近十幾年來，我國的面向對象仿真研究、開發和應用也有很大的進展，支撐OOS 的工具己不少實現商品化了。例如:(1)網絡仿真技術被用在基于共享的仿真環境，如虛擬工廠教學系統;(2)面向對象仿真在處理復雜系統模型時，是一個極好的工具。將這類模型分成幾個子模型，做到仿真程序結構與真實系統結構相似。如解決互相聯系的異步電動機組的仿真控制問題等。同時，在科技、生產、社會各方面面向對象仿真技術的應用，使仿真技術的應用能力拓展，滲透性增加，無處不在，無孔不入。

21、第三章面向對象仿真建模面向對象的仿真(Object-Oriented Simulation) 在理論上突破了傳統仿真方法的觀念，它根據組成系統的對象及其相互作用關系來構造仿真模型，模型的對象通常表示實際系統中相應的實體， 從而彌補了模型和實際系統之間的差距。面向對象的仿真具有內在的可擴充性和可重用性。 因而為仿真大規模的復雜系統提供了極為方便的手段。仿真建模的主要任務是構造能夠反映系統的結構和行為的模型，構造仿真模型的一種自然的方式是使模型的結構盡可能與實際系統的結構一致，因而要求構造模型的基本模塊與實際系統的組成部分相對應，面向對象的仿真提供了實現這種建模方法的途徑。3. 1 面向對象的基本

22、概念面向對象方法是一種運用對象、類、繼承、封裝、聚合、消息傳遞、多態性等概念來構造系統的軟件開發方法。這種方法是計算機的求解更接近人的思維方式。它使得軟件開發的設計階段更加緊密的與實現階段相聯系。3.1.1 對象對象是現實世界中一個實際存在的事物，他可以是有形的，也可以是無形的。對象是構成世界的一個獨立單位，它具有自己的靜態特征和動態特征。靜態特征即可以用某種數據來描述的特性，動態特性即對象所表現的行為或對象所具有的功能。一個對象由一組屬性和對這組屬性進行操作的一組服務構成。屬性是用來描述對象靜態特性的一個數據項。服務是用來描述對象動態特性的一個操作序列。一個對象可以有多項屬性和多項服務。一個

23、對象的屬性和服務被封裝成一個整體，對象的屬性值只能由這個對象的服務存取。3. 1 .2 類類是具有相同屬性和服務的一組對象的集合，它為屬于該類的全部對象提供了統一的抽象描述，其內部包括屬性和服務兩個主要部分。在面向對象編程語一言中，類是一個獨立的程序單元，它應該有一個類名并包括屬性說明和服務說明兩個主要部分。類的作用是定義對象。類與對象的關系如同一個模具與用這個模具鑄造出來的鑄件之間的關系。類給出了屬于該類的全部對象的抽象定義，而對象則是符合這種定義的一個實體。所以一個對象是一個類的實例。事物既具有共同性，也有特殊性。運用抽象的原則舍棄對象的特殊性，抽取其共同性，則得到一個適應一批對象的類。同

24、時， 我們也可以這樣來理解類與對象的概念。現實世界中的事物可分為兩大類，即物質和意識。物質表達的是具體的事物;意識描述的是某一抽象的概念。例如 “自行車”和 “這輛白色的自行車”， “這輛白色的自行車”是物質，它是具體的客觀存在;“自行車”是意識，它是一個抽象的概念，是對客觀存在的事物的一種概括。這些現實世界中的事物可直接映射到面向對象中的“對象”，現實世界中的意識可對應面向對象系統中的抽象概念一一“類”。“自行車”在面向對象系統中可用自行車類來表示， “一輛白色的自行車”在面向對象系統中則是一個具體的對象，是自行車類的一個實例。3. 1. 3 封裝、信息隱藏封裝是面向對象方法的一個重要原則。

25、它有兩個含義: 第一，把對象的全部屬性和全部服務結合在一起，形成一個不可分割的獨立單位（即對象 ）;第二個涵義也稱作“信息隱藏”，即盡可能隱藏對象的內部細節，對外形成一個邊界（或者說形成一道屏障），只保留有限的對外接口使之與外部發生聯系。這主要是指對象的外部不能直接的存取對象的屬性，只能通過幾個允許外部使用的服務與對象發生聯系。確切的說，封裝就是把對象的屬性和服務結合成一個獨立的系統單位，并盡可能隱蔽對象的內部細節。3. 1. 4 消息消息就是向對象發出的服務請求。當一個對象給另一個對象發送消息時，發送者請求消息接受者執行指定的操作，并（有可能 ）返回信息。當接受者接收消息時，它以它所知道的方

26、式執行被請求的操作。這樣的請求不規定如何執行一個操作。來自發送者的這種信息總是被隱藏的。3. 1. 5 繼承、泛化繼承是面向對象的一個重要特色，是代碼重用的重要方法。繼承關系是子對象可以完全或部分的復用父對象的屬性和操作。子對象可以用自己的操作替代父對象的操作。繼承可能會帶來另一個問題一一多態，這在下面闡述。泛化是較通用的類和較具體的類之間的一種關系，子類是超類的一個種類，子類的一個對象可以在超類被允許的任何地方時用。泛化是“is a”關系。泛化使得重新陳述已經定義的特性變得不必要了，為超類定義的屬性和操作可以在子類中重用，子類被成為繼承了他的父類的屬性和方法。聚合和組合如同世間萬物存在著千絲

27、萬縷的聯系，作為現實世界的反映，對象相互之間也存在著相互關聯的關系。聚合是關聯的“一部分”關系 （即“ is part of" ） 。表示超集類和子集類之間的全體與部分關系。一個超集類包含一個自己類（或一組類）。這個包含特性可以是強的（值聚合）或弱的（引用聚合），在UML 中，值聚合成為組合，而引用聚合成為聚合。從系統建模的觀點看，聚合是一種特殊的并含有其他語義的關聯。特別地，聚合是傳遞的和反對稱的。組合有另外一個存在依賴特性，一個子集類的對象不能在沒有被連接到其他超類對象的情況下存在，這就意味著如果一個超集對象被刪除，則他的自己對象也必須被刪除。多態多態 : 不同的對象可以以不同的

28、方式響應同一消息，是對象間可以交互而不需要知道他們的確切類型。表現在程序實現上，就是不同的對象可以調用相同名稱的函數，并可導致完全不同的行為的現象，稱之為多態。這大大提高了我們解決復雜問題的能力。在代碼實現時，它常用虛函數來實現。繼承帶來多態，綁定操作的工作必須延遲到運行是進行，這就是動態綁定。多態是通過動態綁定實現的。3. 4 類建模在這個步驟，提取類和他們的屬性。確定類的一個方法是從用例推斷他們，即仔細研究全部情景，不管是正常的還是異常的，并確定在用例中發揮的作用。它屬于系統的靜態特征。我們在找到了類之后，要確定其屬性、操作，以及類之間的關系。在面向對象建模中，這是非常重要、非常關鍵的一步

29、。類的提取，類之間關系的確定，將直接影響后面代碼的實現。3. 4. 1 類提取識別對象是任何面向對象方法中最重要也是最困難的一步。通過同問題域專家的交互式對話在問題域中識別所有的“潛在對象”。在尋找對象的嘗試中，正確的運用抽象原則，舍棄那些與系統責任無關的事務，同時，對于與系統責任有關的事務，并不是把他們的任何特征都在相應的對象中表達出來。發現對象以后，經過分析，我們提取出有用的屬性，以及相關的方法，將其封裝在一個類中。在類提取時，我們要按照一定的原則，選取合適的粒度和層次。根據類描述的抽象層次的不同，它們的粒度是不同的。簡而言之，避免大類長方法，也就是說要避免包含許多方法、許多屬性的大類。最

30、重要的是要有一個良好的類層次結構。3. 4. 2 聚合圖。 -4 中，菱形實心箭頭個表示的是類之間的聚合關系。箭頭指向整體類，另-端則是部分類。聚合關系也稱為整體一部分關系，組裝一部分關系。識別聚合關系的常用方法是尋找“由 , 構成” ， “包含” ， “是 , 的一部分”等詞句。聚合減少了復雜性。我們可以看出，在岸邊集裝箱起重機系統中存在的聚合關系有:1 . 訓練系統由裝卸設備和裝卸設備組成;2 .岸邊集裝箱起重機是由大車、小車、吊具、大梁俯仰、指示燈組成的:3 .大車運行機構和夾軌器是大車的一部分;4 .吊具是由旋鎖、導板、鋼絲繩組成的。3. 4. 3 繼承一個類是可以獨立的，也可以位于一

31、個繼承層次，繼承層次由一些具有父子關系的類組成。繼承是一種非常方便高效的機制，通過創建子類，對父類進行特化或擴展。圖中，空心三角形箭頭則表示泛化/特化關系，即繼承關系，繼承允許類之間共享同一代碼。在圖 3-4 中， 泛化被畫成連接到父類傷得連線端點上的一個空心三角形。也就是說，帶空心三角形的箭傘示繼承關系。箭頭指向父類，另一端指向子類。子類繼承了父類的屬性和操作。值得注意的是，繼承作用到類上而不是對象上，而且它作用到類型上而不是值上。在“岸邊集裝箱起重機”系統中的泛化特化 :1 . 裝卸設備父類有岸邊集裝箱起重機類和龍門起重機類兩個子類;裝卸工具類的子類一龍門起重機類，在此處設置該子類，是為了

32、今后開發“龍門起重機仿真訓練器”留下接口，在以后的開發中，利用代碼重用，可以大大降低開發成本，縮短開發時間，充分體現面向對象研究方法的優越性。2 .船舶類、集卡類、集裝箱類繼承了裝卸工具類中承載能力屬性、位置屬性等，在子類中不需要再對這些屬性進行定義;3 .集裝箱類根據編號方法不同又有板上集裝箱類，板下集裝箱類，以及一種特殊的艙蓋板類 ;4 .指示燈父類有著箱燈類，開鎖燈類，閉鎖燈類三個子類。著箱燈類、開鎖燈類、閉鎖燈類中無需再對狀態屬性進行定義，因為他們繼承自指示燈類，在指示燈類中已經做了定義。3. 4. 4 封裝和數據隱藏面向對象編程中模塊的基本單元是類，通過類這種機制，我們將數據和處理這些數據的過程封裝為一個有機的整體一一類。在類圖中，每個類單元中間為他們的屬性，第三欄為他們的處理屬性及操作。如大梁俯仰類，我們將其運動速度屬性、俯仰角度屬性以及拉起大梁操作、放下大量操作封裝在一個單元中，封裝在其中的屬性是隱藏的，并對不隱藏的封裝成員函數提供支持。前面的"#"表示 protected, 表示 private, " + "表示 publico public 即對用戶是可見的。private對用戶是不可見的。接口暴露給用戶，而實現對用戶隱藏。面向對象語言中的類是支持信息隱藏的模塊。C+語言使用關鍵字public和private來對類的屬性