【正文】 其他角色并不能自動(dòng)訪問該角色內(nèi)部的信息。 封裝 對(duì)象內(nèi)的變量的值是私有的，只能通過特別編寫的方法將信息傳遞到對(duì)象外部。Objective C中的OOP與C++或Java中的OOP并非完全一致，但是這些語(yǔ)言具有某些意義重大的相似。 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的好處面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)（OOP）特別適合描述自治性主體，因此對(duì)于科學(xué)家和建模者來說，以O(shè)OP作為基礎(chǔ)是再顯然不過的事情。例如，蜜蜂模型中可能有表示其他昆蟲和熊的對(duì)象，還包括表示環(huán)境（樹木，暴風(fēng)雨等）的對(duì)象。顯然，如果某個(gè)模型要描述蜜蜂，那么模型中必須包含蜜蜂主體。RossPerot]。在Objective C中，方法的參數(shù)在方法名字之后用冒號(hào)（:）引入；在Java中，方法的名字完全列在參數(shù)之前。Objective C例子 Java例子[bobDole runForPresident]。（對(duì)于那些對(duì)C++比較熟悉的讀者，術(shù)語(yǔ)“成員函數(shù)”與“方法”是同樣的東西）。如果對(duì)象的某個(gè)方法需要具有別的方法不能使用的“私有”信息，此時(shí)需要?jiǎng)?chuàng)建“方法變量”。類的實(shí)例——或者說是對(duì)象——內(nèi)部的變量被稱為“實(shí)例變量”。對(duì)象通過名為“實(shí)例化”的過程被創(chuàng)建。通常，要具備從“外部世界”接受信息的方法，向外部發(fā)送消息的方法以及處理信息的方法。l 方法。這些變量可以是在C語(yǔ)言中允許的變量類型，如整型（int）、浮點(diǎn)型（float），數(shù)組，指針等。對(duì)象有兩部分信息組成：l 變量。 什么是對(duì)象？想創(chuàng)建具有重要意義Swarm模型，就必須仔細(xì)研究Java和Objective C兩種面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的一種。正如我們即將看到的，對(duì)象是自包含的實(shí)體。研究目標(biāo)是從個(gè)體水平行為中涌現(xiàn)出的總體模式。ObjectiveC語(yǔ)言最好是按照在線書籍“Object Oriented Programming and the Objective C Language”[NeXT，1993]學(xué)習(xí)第二章 程序設(shè)計(jì)和仿真設(shè)計(jì)Swarm的目的是幫助用戶創(chuàng)建低層主體在其中交互的模型（通常稱為“復(fù)雜系統(tǒng)”）。如果選擇Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)模型，市面上有數(shù)以萬計(jì)的Java程序設(shè)計(jì)介紹性材料，包括印刷版的和電子出版物（）。 Ritchie，1988]。因此，沒有編程經(jīng)驗(yàn)的人在創(chuàng)建基于Swarm的模型之前，需要做一些背景準(zhǔn)備。Java學(xué)習(xí)起來很簡(jiǎn)單，是一種具有良好的開發(fā)工具和文檔支持的主流語(yǔ)言。l 對(duì)下列兩種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言之一有基本的理解：Java或Objective C3 如果要使用Objective C，由于它是C語(yǔ)言的超集，因此具有C語(yǔ)言的經(jīng)驗(yàn)會(huì)很有幫助。即使Swarm用戶不是一個(gè)專家級(jí)的程序員，他也必須對(duì)重要的計(jì)算概念有根本的理解。然而，要?jiǎng)?chuàng)建新的Swarm應(yīng)用并非易事。實(shí)際上，由于Swarm的安裝過程非常的流水線化，因此只要有合適的硬件平臺(tái)，任何人都可以輕松的測(cè)試Swarm的樣例應(yīng)用程序。Swarm庫(kù)的用戶并不需要是一個(gè)技術(shù)高超的程序員2 這里的英文原文是“One need not be a highly acplished puter program to user the Swarm libraries”，疑為“One need not be a highly acplished programmer to use the Swarm libraries”的誤寫。例如，Swarm的XML和Schema層原型已經(jīng)通過測(cè)試。由于Swarm仍在發(fā)展當(dāng)中，因此很難精確的預(yù)測(cè)它的開發(fā)路徑。1999年下半年，Swarm ，增加了Java層使得Java程序員可以調(diào)用Swarm庫(kù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)輸出為NSCA HDF51 層次數(shù)據(jù)格式，適用于科學(xué)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，詳情參考。1998年4月，Swarm ，其應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)展。1997年1月，Swarm ，必須運(yùn)行在Solaris和Linux操作系統(tǒng)上。原先Swarm的目的是用于支持X Windows系統(tǒng)的Unix操作系統(tǒng)的。社區(qū)和Swarm團(tuán)隊(duì)的這種交互，使得Swarm庫(kù)可以經(jīng)常被修訂。采取開源策略的目的是能夠綜合整個(gè)研究社區(qū)的貢獻(xiàn)。開發(fā)結(jié)果定期發(fā)布在Internet上，用戶可以訪問相應(yīng)的源代碼。隨著Swarm的發(fā)展，越來越多的程序員和建模者將參與進(jìn)來。更實(shí)際的原因是，由于Swarm是開源的，我們可以利用開發(fā)者的智慧：技術(shù)水平比較高的開發(fā)者能找出Swarm的缺陷，編寫補(bǔ)丁程序，實(shí)現(xiàn)新的特性等。這對(duì)于可重復(fù)性是很重要的，最終使得建模者可以（在抽象的數(shù)學(xué)意義上）證明仿真的正確性。l 完全可觀察。GNU General Public License（GPL，）許可。建議用戶仔細(xì)研究提供很多的樣例程序，以便充分的利用Swarm庫(kù)的功能，充分體會(huì)個(gè)中蘊(yùn)含的建模策略。這些工具方便了內(nèi)存的管理，表的維護(hù)，活動(dòng)的調(diào)度以及其他很多瑣碎工作。l Swarm提供了很多方便的工具。“observer swarm”負(fù)責(zé)屏幕的顯示，以及創(chuàng)建下一層，叫做“model swarm”。大部分swarm應(yīng)用程序大體具有如下的結(jié)構(gòu)。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的術(shù)語(yǔ)非常適合基于主體模型的討論。Swarm庫(kù)由名為“ObjectiveC”的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫而成，這種語(yǔ)言是C語(yǔ)言的超集。 有關(guān)Swarm的基本事實(shí)Swarm提供了一系列支持仿真程序設(shè)計(jì)的軟件庫(kù)。有了Swarm，研究者可以專心于建模任務(wù)的本質(zhì)，避免編程的某些復(fù)雜細(xì)節(jié)?，F(xiàn)在由圣塔菲研究所的非盈利性組織Swarm開發(fā)組（）負(fù)責(zé)。只要遵循GNU一般公共許可（GPL，），那么使用、復(fù)制、修改和分發(fā)swarmdocs包及其生成的文檔（包括HTML、TeX、dvi、PostScript和RTF格式）是允許的。不允許大量分發(fā)本文的復(fù)制品或者將之用于牟利。Alex Lancaster負(fù)責(zé)有關(guān)SGML的大部分工作——即在DocBook（見書末）中的錘煉和標(biāo)記問題，并提供了補(bǔ)充材料和正文。Paul Johnson的工作，由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的基金（SBR9709404）部分支持。分三個(gè)階段逐步深入的討論了Swarm工具：第一部分是Swarm的簡(jiǎn)介；第二部分深入地剖析了Swarm程序；第三部分則詳細(xì)討論了用戶在使用Swarm開發(fā)程序時(shí)可那遇到的種種問題。Swarm用戶指南Swarm開發(fā)組Paul Johnson堪薩斯州大學(xué)政治科學(xué)系pauljohnAlex Lanchaster圣塔菲研究所alex譯者 柳泉波北京師范大學(xué)信息學(xué)院brookwithySwarm用戶指南Swarm開發(fā)組Paul Hohnson 和 Alex Lancaster2000年4月10日出版Copyright 169。 19992000 Swarm開發(fā)組Swarm仿真系統(tǒng)的用戶指南本文檔是由CASA有限公司的Benedikt Stefansson（以前在UCLA的經(jīng)濟(jì)系工作）在1998和1999年的SwarmFest上發(fā)表的Swarm教程材料發(fā)展而來的。鼓勵(lì)用戶探索Swarm提供的樣例程序，并訪問Swarm站點(diǎn)（）來了解最新消息和加入Swarm郵件列表。Paul是主要的作者，提供了《指南》的主要材料。有關(guān)Swarm用戶指南的許可說明復(fù)制本文檔需要預(yù)先獲得版權(quán)持有者（Swarm開發(fā)組）的書面版權(quán)許可，合理的個(gè)人使用或者用于教育目的不在此禁。（ftp://）。目 錄PART I 基本概念 4第一章 介紹 4第二章 程序設(shè)計(jì)和仿真 7第三章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)詳論 11第四章 Swarm的開發(fā)思想 19第五章 圖形用戶接口 23PARTII Swarm應(yīng)用：樣例演示 27第六章 Swarm教程 27附錄A. Swarm工具 90附錄B Objective CSwarm風(fēng)格 93PART I 基本概念第一章 介紹Swarm項(xiàng)目由Chris Langton于1994年在新墨西哥州的圣塔菲研究所（Santa Fe Institute，SFI）啟動(dòng)。目的是為基于多主體仿真模型（即所謂的ABMs，AgentBased Models的縮寫）的開發(fā)提供一系列標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)工具并成為研究者交流的中介。有很多程序員對(duì)Swarm項(xiàng)目作出了貢獻(xiàn)：Roger Burkhart，Nelson Minar，Manor Askenazi，Glen Ropella，Sven Thommesen，Marcus Daniels，Alex Lancaster，Vladimir Jojic，和Irene Lee。最顯著的特點(diǎn)包括：l Swarm的代碼是面向?qū)ο蟮?。ObjectiveC提供了創(chuàng)建軟件“類”的能力，進(jìn)而可以創(chuàng)建實(shí)例個(gè)體，實(shí)例是自包含的實(shí)體。l Swarm程序是層次結(jié)構(gòu)的。首先，創(chuàng)建最頂層的一級(jí)，通常叫做“observer swarm”。然后，“model swarm”創(chuàng)建主體個(gè)體，調(diào)度主體的活動(dòng)，搜集有關(guān)主體的信息，并在“observer swarm”需要的時(shí)候提供。在手冊(cè)的后續(xù)部分不難發(fā)現(xiàn)，Swarm庫(kù)提供了很多有利于基于主體模型設(shè)計(jì)的代碼。用戶通過將Swarm對(duì)象集成在自己的程序中創(chuàng)建仿真應(yīng)用。 Swarm是一個(gè)動(dòng)態(tài)平臺(tái)Swarm是自由軟件（）1 有時(shí)也指“開源”（open source）軟件，有關(guān)開源的定義參看。當(dāng)前版本的Swarm，遵循2 Swarm庫(kù)的核心遵循LGPL（）許可，但是標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制發(fā)布包括了遵守GPL許可的部件，這意味著Swarm是遵守GPL的。無論是從理論或?qū)嶋H方面考慮，軟件開發(fā)的自由軟件模式都對(duì)像Swarm這樣的工具特別有效。由于提供了完全的源代碼，因此在必要時(shí)，建模者可以在操作系統(tǒng)級(jí)別上跟蹤方針的執(zhí)行。l 共享開發(fā)者的智慧。GNU/Linux操作系統(tǒng)能夠快速而健壯的成長(zhǎng)也是由于類似的原因[DiBona等，1999]。Swarm的開發(fā)工作目前由位于新墨西哥州圣塔菲的Swarm開發(fā)組（）負(fù)責(zé)。Swarm的開發(fā)者們特別希望用戶下載代碼，進(jìn)行試驗(yàn)，改進(jìn)和增強(qiáng)Swarm的功能。當(dāng)Swarm的用戶對(duì)庫(kù)做了改進(jìn)，我們鼓勵(lì)他宣布出來并供他人使用。為了對(duì)此有所了解，簡(jiǎn)要介紹一下本項(xiàng)目的歷史。Swarm的第一個(gè)測(cè)試版發(fā)布于1995年。不久，改進(jìn)版的Swarm支持DEC Alpha平臺(tái)以及其他Unix的變體。在Cygnus Win32軟件包的支持下，Swarm可以在微軟Windows 95/NT（現(xiàn)在是98）上運(yùn)行。格式。目前Swarm開發(fā)組的工作重點(diǎn)是使得Swarm可以工作在更多的平臺(tái)上，有更多的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言支持。 成功使用Swarm的前提Swarm的出發(fā)點(diǎn)是為設(shè)計(jì)多主體模型提供一系列的標(biāo)準(zhǔn)化方法。對(duì)于使用Windows 98/NT或Linux操作系統(tǒng)的用戶來說，已經(jīng)有編譯好的Swarm庫(kù)可用，安裝就更加輕松了。因?yàn)榇藭r(shí)需要生成一個(gè)計(jì)算機(jī)程序。所需要的知識(shí)因要?jiǎng)?chuàng)建的模型而異，但至少，必須具備：l 對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本理解。ObjectiveC也是相當(dāng)一流的語(yǔ)言，學(xué)過C的人學(xué)習(xí)起來會(huì)很簡(jiǎn)單。如果想用ObjectiveC實(shí)現(xiàn)模型，建議先去找一本有關(guān)C語(yǔ)言的基礎(chǔ)指南，例如“The C Programming Language”[Ketnighan amp。兩位作者是C語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)者，因此本書具有相當(dāng)?shù)目勺x性，是所有人都應(yīng)該拜讀的信息手冊(cè)。帶有例子和練習(xí)的手冊(cè)是很重要的，里面解釋了編寫代碼并編譯成可執(zhí)行程序的基礎(chǔ)知識(shí)。研究者必須對(duì)主體賦以內(nèi)容，例如將主體想象成蜜蜂、投資者、樹木或者臭蟲等。圖21 基于主體建模面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)特別適合表示此類模型。對(duì)象可傳遞來自于其它對(duì)象的信息，還可以保持、分類和總結(jié)信息。這里的材料只是起總結(jié)和補(bǔ)充的作用，并非完整的教程。系列的變量表示了主體的“狀態(tài)”——年齡，財(cái)富，能力，諸如此類。還可以是某種類型標(biāo)識(shí)，這意味著該變量是類的實(shí)例。方法決定了對(duì)象的行為。變量和方法被賦以有意義的名字，從而提高了代碼的可讀性，例如，goToStore或goHome。簡(jiǎn)單地說，代碼被寫成“類”，對(duì)象作為類的實(shí)例被創(chuàng)建。包含于實(shí)例變量中的信息對(duì)于對(duì)象所有的方法都可用。在ObjectiveC和Java中，術(shù)語(yǔ)“消息”經(jīng)常代表指示對(duì)象執(zhí)行某個(gè)方法的指令。下面是指示對(duì)象bobDole執(zhí)行方法runForPresident的消息例子。 ()。例如，假定方法runForPresident需要一些參數(shù)，如參選年份和競(jìng)選伙伴名字等，則對(duì)應(yīng)的消息應(yīng)寫成：Objective C Java[bobDole runForPresident:2000 with: $with (2000,RossPerot)。 對(duì)象的種類在Swarm中，有很多類型的主體（見圖21）。此外還必須有其他角色的對(duì)象，而且這些對(duì)象并不全都是有生命的。通常，模型中還應(yīng)該包含如下功能的對(duì)象：使得建模過程更加方便，搜集有關(guān)仿真的信息并傳遞給研究者。不僅如此，OOP對(duì)于計(jì)算機(jī)程序員也特別重要。這里我們強(qiáng)調(diào)的是封裝和繼承。封裝既具有實(shí)在的意義又具有實(shí)際的意義。就像人類之間那樣，對(duì)象之間必須相互傳遞自己內(nèi)部狀態(tài)的信息。計(jì)算機(jī)項(xiàng)目可以分解為獨(dú)立的部件（寫成類的代碼），當(dāng)代碼編寫完成以后，每一個(gè)對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)對(duì)于程序員來說有時(shí)并不重要。這通常被稱為“接口”和“實(shí)現(xiàn)”的分離。 繼承 每一個(gè)子類都繼承了其超類的變量和方法。例如，在Swarm項(xiàng)目使用的GNU Objective C編譯器中，有一個(gè)最基本的類“object”。如果程序員需要?jiǎng)?chuàng)建幾種不同的類，并不需要重新編寫每一個(gè)類的。已知有一個(gè)名為Store的類，擁有方法takeMoney，創(chuàng)建Store類的子類GroceryStore。如果程序設(shè)計(jì)者想重寫GroceryStore的方法takeMoney，那么需要修訂子類內(nèi)的相關(guān)代碼，這樣，