《COBOL程序設(shè)計(jì)》課件

COBOL程序設(shè)計(jì)COBOL是一種面向過程的編程語(yǔ)言，主要用于商業(yè)應(yīng)用程序開發(fā)。它是世界上最古老的編程語(yǔ)言之一，至今仍在使用。COBOL語(yǔ)言簡(jiǎn)潔易懂，具有很強(qiáng)的可讀性，易于維護(hù)和擴(kuò)展。它是一種結(jié)構(gòu)化的編程語(yǔ)言，具有清晰的語(yǔ)法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，便于程序員理解和開發(fā)。COBOL簡(jiǎn)介歷史悠久COBOL（CommonBusinessOrientedLanguage）是一種高級(jí)編程語(yǔ)言，于1959年誕生，至今已有60多年的歷史。它最初由美國(guó)國(guó)防部牽頭開發(fā)，旨在標(biāo)準(zhǔn)化商業(yè)數(shù)據(jù)處理。廣泛應(yīng)用COBOL因其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和穩(wěn)定性，在金融、保險(xiǎn)、航空、政府等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。許多大型企業(yè)和機(jī)構(gòu)的遺留系統(tǒng)仍然使用COBOL語(yǔ)言編寫。COBOL語(yǔ)言特點(diǎn)結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言COBOL采用結(jié)構(gòu)化編程范式，強(qiáng)調(diào)程序的模塊化和可讀性。面向商業(yè)數(shù)據(jù)處理COBOL專為商業(yè)數(shù)據(jù)處理而設(shè)計(jì)，擅長(zhǎng)處理大量數(shù)據(jù)和文件。強(qiáng)大的可移植性COBOL代碼可在不同平臺(tái)和系統(tǒng)之間移植，使其成為大型機(jī)和遺留系統(tǒng)的重要語(yǔ)言。COBOL開發(fā)歷史11959年誕生于美國(guó)政府的推動(dòng)下21960年代廣泛應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域31970年代發(fā)展成為主流編程語(yǔ)言41980年代持續(xù)更新和改進(jìn)COBOL語(yǔ)言經(jīng)過多年發(fā)展，已成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可或缺的一部分。COBOL應(yīng)用領(lǐng)域1金融領(lǐng)域COBOL是銀行、保險(xiǎn)等金融機(jī)構(gòu)的核心系統(tǒng)語(yǔ)言。它支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和高安全性的要求。2政府部門政府系統(tǒng)通常需要處理大量數(shù)據(jù)，COBOL提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能，例如社會(huì)保障系統(tǒng)。3航空業(yè)航空公司使用COBOL系統(tǒng)管理航班、乘客信息和機(jī)票預(yù)訂。4零售業(yè)大型零售商使用COBOL系統(tǒng)管理庫(kù)存、銷售和客戶數(shù)據(jù)，并提供高效的商品管理。COBOL語(yǔ)法基礎(chǔ)標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)符用于命名變量、常量和程序元素。遵循命名規(guī)則，區(qū)分大小寫。數(shù)據(jù)類型COBOL支持多種數(shù)據(jù)類型，包括數(shù)字、字符串、日期和時(shí)間。語(yǔ)句結(jié)構(gòu)語(yǔ)句以句點(diǎn)(.)結(jié)尾，使用分號(hào)(;)分隔多個(gè)語(yǔ)句。語(yǔ)句結(jié)構(gòu)清晰易懂。保留字COBOL使用保留字，例如，MOVE、ADD、SUBTRACT、MULTIPLY、DIVIDE和WRITE。數(shù)據(jù)類型整數(shù)型表示沒有小數(shù)部分的數(shù)值，例如：100，-20，0。小數(shù)型表示帶有小數(shù)部分的數(shù)值，例如：3.14159，-12.5。字符型表示字母、數(shù)字和特殊字符，例如：'A'，'1'，'$'。日期型表示日期和時(shí)間，例如：2023-04-12，15:30:00。變量和常量變量變量是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器。它們的值可以改變。在COBOL中，變量必須在程序開始之前聲明，并分配一個(gè)數(shù)據(jù)類型。變量名稱通常由字母、數(shù)字和特殊字符組成。它們必須以字母開頭，且長(zhǎng)度不超過30個(gè)字符。常量常量是指在程序運(yùn)行過程中值保持不變的數(shù)據(jù)。它們?cè)诔绦蜷_始時(shí)定義，并不能在程序運(yùn)行期間修改。常量可以是數(shù)值型、字符型或日期型。它們?cè)诔绦蛑惺褂?，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。表達(dá)式和運(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符包括加、減、乘、除、取模等。關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)操作數(shù)的大小關(guān)系，例如大于、小于、等于等。邏輯運(yùn)算符用于組合多個(gè)條件，例如“與”、“或”、“非”等。輸入輸出語(yǔ)句1ACCEPT從控制臺(tái)讀取數(shù)據(jù)2DISPLAY將數(shù)據(jù)輸出到控制臺(tái)3WRITE將數(shù)據(jù)寫入文件4READ從文件讀取數(shù)據(jù)COBOL中的輸入輸出語(yǔ)句用于處理程序與外部世界之間的交互。程序通過接受用戶輸入或從文件中讀取數(shù)據(jù)來(lái)獲得所需信息。同樣，程序可以使用DISPLAY語(yǔ)句將結(jié)果輸出到控制臺(tái)或?qū)?shù)據(jù)寫入文件，供其他程序或用戶使用。流程控制語(yǔ)句順序結(jié)構(gòu)程序按照語(yǔ)句的順序執(zhí)行，一步步完成任務(wù)。例如，依次輸入數(shù)據(jù)、計(jì)算、輸出結(jié)果。選擇結(jié)構(gòu)根據(jù)條件判斷執(zhí)行不同的代碼分支，實(shí)現(xiàn)不同的邏輯處理。例如，根據(jù)成績(jī)判斷是否及格。循環(huán)結(jié)構(gòu)重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足條件才結(jié)束。例如，循環(huán)讀取文件內(nèi)容，直到文件結(jié)束。條件語(yǔ)句11.IF語(yǔ)句IF語(yǔ)句根據(jù)條件判斷是否執(zhí)行某段代碼。22.ELSE語(yǔ)句ELSE語(yǔ)句在IF條件不滿足時(shí)執(zhí)行其他代碼塊。33.CASE語(yǔ)句CASE語(yǔ)句可以根據(jù)多個(gè)條件選擇執(zhí)行不同的代碼塊。44.EVALUATE語(yǔ)句EVALUATE語(yǔ)句類似于CASE語(yǔ)句，但更靈活，可以處理多種數(shù)據(jù)類型。循環(huán)語(yǔ)句重復(fù)執(zhí)行代碼循環(huán)語(yǔ)句用于反復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件。三種循環(huán)類型COBOL提供三種循環(huán)類型：PERFORMUNTIL，PERFORMTIMES和PERFORMVARYING。每種類型都有其獨(dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景。循環(huán)計(jì)數(shù)器循環(huán)計(jì)數(shù)器用于跟蹤循環(huán)執(zhí)行次數(shù)，通常使用計(jì)數(shù)器變量來(lái)實(shí)現(xiàn)。子程序設(shè)計(jì)1模塊化編程子程序?qū)⒋a分解為獨(dú)立的模塊，提高代碼的可讀性、可維護(hù)性和可重用性。2提高效率子程序可以被多次調(diào)用，避免重復(fù)編寫代碼，提高開發(fā)效率和程序執(zhí)行效率。3程序結(jié)構(gòu)清晰子程序?qū)?fù)雜的任務(wù)分解為簡(jiǎn)單的子任務(wù)，使程序結(jié)構(gòu)更清晰，便于理解和維護(hù)。子程序的定義和調(diào)用1定義子程序使用PROCEDUREDIVISION語(yǔ)句定義子程序2指定子程序名使用PROCEDUREDIVISION語(yǔ)句定義子程序3參數(shù)列表使用USING語(yǔ)句傳遞參數(shù)4調(diào)用子程序使用CALL語(yǔ)句調(diào)用子程序子程序是COBOL程序中可重復(fù)使用的代碼塊。定義子程序使用PROCEDUREDIVISION語(yǔ)句，指定子程序名，并使用USING語(yǔ)句傳遞參數(shù)。調(diào)用子程序使用CALL語(yǔ)句。參數(shù)傳遞方式按值傳遞將參數(shù)值的副本傳遞給子程序，不會(huì)影響調(diào)用程序中的原始值。按地址傳遞將參數(shù)的內(nèi)存地址傳遞給子程序，子程序可以直接訪問和修改調(diào)用程序中的數(shù)據(jù)。按引用傳遞通過傳遞參數(shù)的引用，子程序可以訪問和修改調(diào)用程序中的數(shù)據(jù)，但傳遞的是引用而不是實(shí)際數(shù)據(jù)。數(shù)組及其應(yīng)用1定義數(shù)組COBOL語(yǔ)言中，數(shù)組用OCCURS子句定義，指定數(shù)組的大小和數(shù)據(jù)類型。2訪問元素使用下標(biāo)來(lái)訪問數(shù)組中的每個(gè)元素，下標(biāo)從1開始。3循環(huán)處理使用PERFORM語(yǔ)句和下標(biāo)變量，可以方便地遍歷數(shù)組中的所有元素。4實(shí)際應(yīng)用數(shù)組廣泛用于存儲(chǔ)和處理大量數(shù)據(jù)，例如工資記錄、學(xué)生成績(jī)等。文件處理語(yǔ)句1打開文件使用OPEN語(yǔ)句打開文件，指定文件類型和訪問模式。2讀寫數(shù)據(jù)使用READ語(yǔ)句讀取文件數(shù)據(jù)，使用WRITE語(yǔ)句寫入文件數(shù)據(jù)。3關(guān)閉文件使用CLOSE語(yǔ)句關(guān)閉文件，釋放文件資源。文件處理實(shí)踐文件類型COBOL支持多種文件類型，包括順序文件、索引文件和相對(duì)文件，可根據(jù)應(yīng)用程序需求選擇合適的類型。文件操作常用的文件操作包括打開、關(guān)閉、讀寫、重定位等，COBOL提供豐富的語(yǔ)句和功能來(lái)完成這些操作。錯(cuò)誤處理文件操作過程中可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，例如文件不存在、磁盤空間不足等，需要編寫合適的錯(cuò)誤處理代碼來(lái)應(yīng)對(duì)這些情況。優(yōu)化技巧通過合理的文件組織、緩沖區(qū)管理和讀寫策略等手段，可以優(yōu)化文件處理的性能，提高應(yīng)用程序的效率。數(shù)據(jù)庫(kù)交互數(shù)據(jù)庫(kù)連接COBOL程序可以通過數(shù)據(jù)庫(kù)連接語(yǔ)句與數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接。連接參數(shù)包括數(shù)據(jù)庫(kù)類型、服務(wù)器地址、用戶名、密碼等。數(shù)據(jù)操作COBOL程序可以使用數(shù)據(jù)庫(kù)操作語(yǔ)句執(zhí)行SQL命令，例如查詢、插入、更新、刪除等。可以使用預(yù)處理語(yǔ)句提高效率和安全性。事務(wù)處理COBOL程序可以使用事務(wù)處理語(yǔ)句來(lái)確保數(shù)據(jù)操作的完整性和一致性。事務(wù)處理可以保證多個(gè)操作要么全部成功，要么全部失敗。COBOL面向?qū)ο缶幊汤^承COBOL面向?qū)ο缶幊讨С掷^承，允許子類繼承父類的屬性和方法，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用和擴(kuò)展。封裝封裝隱藏了對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只暴露必要的接口，提高代碼可維護(hù)性和安全性。多態(tài)多態(tài)允許子類重寫父類的方法，實(shí)現(xiàn)相同方法的不同行為，提高代碼靈活性。COBOL模塊化設(shè)計(jì)代碼組織將復(fù)雜程序分解為更小的、獨(dú)立的模塊，提高代碼可讀性、可維護(hù)性和可重用性。功能分離每個(gè)模塊負(fù)責(zé)特定的功能，減少代碼耦合，方便修改和維護(hù)。接口定義明確模塊之間的數(shù)據(jù)交互方式，確保模塊之間協(xié)同工作。錯(cuò)誤處理每個(gè)模塊負(fù)責(zé)自身錯(cuò)誤處理，減少全局錯(cuò)誤影響，提高程序穩(wěn)定性。COBOL編程規(guī)范代碼格式代碼縮進(jìn)一致，使用空格而不是制表符。命名規(guī)范，變量名和常量名有意義，易于理解。注釋清晰，解釋代碼功能和目的。代碼風(fēng)格避免使用過長(zhǎng)的代碼行，每行代碼不超過80個(gè)字符。代碼模塊化，提高代碼可讀性和可維護(hù)性。遵循代碼規(guī)范，保證代碼一致性。代碼審查代碼審查是保證代碼質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。審查人員可以發(fā)現(xiàn)代碼中的錯(cuò)誤和漏洞，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。COBOL編程風(fēng)格清晰的代碼注釋使用清晰簡(jiǎn)潔的注釋解釋代碼邏輯，提高代碼可讀性，便于后期維護(hù)和修改。一致的代碼格式保持一致的縮進(jìn)、空格和命名規(guī)范，使代碼結(jié)構(gòu)清晰，易于閱讀理解。明確的變量定義使用有意義的變量名，并嚴(yán)格區(qū)分變量類型，提高代碼可維護(hù)性和可理解性。模塊化設(shè)計(jì)將程序拆分成多個(gè)獨(dú)立的模塊，提高代碼復(fù)用率，降低維護(hù)成本。COBOL編程工具1集成開發(fā)環(huán)境(IDE)例如IBMVisualAge，提供代碼編輯、調(diào)試、編譯等功能。2編譯器將COBOL源代碼轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行文件，例如IBMEnterpriseCOBOL。3調(diào)試器幫助程序員查找和修復(fù)代碼錯(cuò)誤。4測(cè)試工具用于執(zhí)行單元測(cè)試和集成測(cè)試，確保代碼質(zhì)量。COBOL單元測(cè)試單元測(cè)試的重要性COBOL單元測(cè)試是確保代碼質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它可以盡早發(fā)現(xiàn)和解決錯(cuò)誤，提高代碼可靠性。測(cè)試用例設(shè)計(jì)針對(duì)每個(gè)模塊或函數(shù)設(shè)計(jì)測(cè)試用例，覆蓋各種輸入情況，包括正常、邊界和異常情況。測(cè)試框架選擇合適的測(cè)試框架，如JUnit或TestNG，可以簡(jiǎn)化測(cè)試過程，提高測(cè)試效率。測(cè)試覆蓋率跟蹤測(cè)試覆蓋率，確保對(duì)代碼進(jìn)行了充分的測(cè)試，減少潛在錯(cuò)誤的發(fā)生。COBOL性能優(yōu)化代碼優(yōu)化避免不必要的循環(huán)和嵌套，使用高效的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化優(yōu)化SQL語(yǔ)句，選擇合適的索引，減少數(shù)據(jù)庫(kù)訪問次數(shù)。內(nèi)存優(yōu)化合理使用內(nèi)存，避免內(nèi)存泄漏，優(yōu)化內(nèi)存分配策略。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化減少網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，使用緩存機(jī)制。COBOL代碼重構(gòu)提高代碼可讀性重構(gòu)可以使代碼更易于理解和維護(hù)。優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu)，并使用有意義的變量和函數(shù)名，可提高代碼的可讀性。優(yōu)化代碼性能通過消除冗余代碼，優(yōu)化算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以提升代碼的執(zhí)行效率和性能。減少代碼缺陷重構(gòu)可以幫助識(shí)別和修復(fù)代碼中的潛在問題和缺陷，提高代碼的可靠性和穩(wěn)定性。降低維護(hù)成本更清晰、更簡(jiǎn)潔的代碼更容易理解和修改，從而降低了維護(hù)成本，并減少了錯(cuò)誤。COBOL維護(hù)實(shí)踐代碼審查定期審查代碼以確保質(zhì)量和一致性。識(shí)別和糾正潛在問題。使用代碼審查工具。錯(cuò)誤處理完善錯(cuò)誤處理機(jī)制，記錄日志，方便問題定位。提高代碼健壯性。性能優(yōu)化優(yōu)化代碼性能，減少資源消耗，提高程序效率。使用性能分析工具。文檔更新及時(shí)更新代碼文檔，保持一致性。方便理解和維護(hù)代碼。COBOL未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代化趨勢(shì)COBOL正在積極擁抱現(xiàn)代化技術(shù)，例如云計(jì)算、微服務(wù)和人工智能，以提高效率和可靠性。為了適應(yīng)不斷變化的IT環(huán)境，COBOL正在進(jìn)行現(xiàn)代化改造，以提高其可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。應(yīng)用領(lǐng)域拓展COBOL正在擴(kuò)展到新的應(yīng)用領(lǐng)域，例如金融科技、數(shù)據(jù)分析和大數(shù)據(jù)處理，滿足現(xiàn)代業(yè)務(wù)需求。COBOL在傳統(tǒng)行業(yè)中的穩(wěn)固地位，加上其不斷提升的適應(yīng)性，使其在未來(lái)?yè)碛袕V闊的應(yīng)用前景?？偨Y(jié)與展望11.