第一節(jié)面向?qū)ο蟮幕靖拍畹诙?jié)面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)的原理第三節(jié)面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)工具 UML 第九章面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)開發(fā)方法 本節(jié)內(nèi)容 一 對象的基本概念二 類的基本概念三 消息及消息傳遞四 繼承的基本概念五 面向?qū)ο蟮暮x 第一節(jié)面向?qū)ο蟮幕靖拍?一 對象的基本概念 1 在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中 問題對象是基本的運行實體 是由一組數(shù)據(jù)和施加于這些數(shù)據(jù)上的一組操作封閉而成的 構(gòu)成對象的基本要素 標識 即是對象的名稱 用來在問題域中區(qū)分其它對象 數(shù)據(jù) 描述對象屬性的存貯或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 表明對象的一個狀態(tài) 操作 即對象的行為 分為對象自身承受的操作和施加于其它對象的操作 接口 主要指對外接口 是指對象受理外部消息所指定的操作名稱集合 對象的狀態(tài)及表示 一 對象的基本概念 2 對象的狀態(tài)及表示 對象是構(gòu)成和支撐整個軟件系統(tǒng)的基石 對象的三個主要特征為 模塊獨立性動態(tài)連接性易維護性對象的識別系統(tǒng)的目的不同 對象的劃分也就不一樣對象劃分的基本原則是 尋求大系統(tǒng)中事物的共性 將所有共同的系統(tǒng)成分確定為一個對象 一 對象的基本概念 3 在現(xiàn)實世界中有許多內(nèi)部狀態(tài)和外部行為相似的對象 由這些對象構(gòu)成的集合就是類 構(gòu)成類的基本元素 標識 類的名稱 用以區(qū)分其它類 繼承描述 指子類承襲的父類的名稱 以及繼承得到的結(jié)構(gòu)與功能 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 是對該類數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)的描述 操作 指該類通用功能的具體實現(xiàn)方法 接口 指面向其它類的統(tǒng)一的外部通訊協(xié)議 類與對象對象與類的關(guān)系相當于一般程序設計語言中變量和變量所具有的類型的關(guān)系 二 類的基本概念 1 面向?qū)ο蟮氖澜缡峭ㄟ^對象與對象間彼此的相互合作來推動的 消息是對象之間的通信載體 消息就是用來請求對象執(zhí)行某個處理或回答某些信息的要求 是連接對象的紐帶 在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中有兩類消息 即公有消息和私有消息 消息具有如下幾個性質(zhì) 同一對象可以接收不同形式的多個消息 產(chǎn)生不同響應 一條消息可以發(fā)送給不同的對象 消息的解釋完全由接收對象完成 不同對象對相同形式的消息可以有不同解釋 與傳統(tǒng)程序調(diào)用不同 對于傳來的消息 對象可以返回相應的回答信息 也可以不返回 即消息響應不是必須的 三 消息和消息傳遞 1 三 消息和消息傳遞 2 消息傳遞機制當一個消息發(fā)送給某個對象時 包含要求接收對象去執(zhí)行某些活動的信息 接收到消息的對象經(jīng)過解釋予以響應 對象間的這種相互合作需要一個機制協(xié)助進行 這樣的機制稱為 消息傳遞 消息模式與方法消息的形式用消息模式 messagepattern 刻畫 一個消息模式定義一類消息 消息模式不僅定義了對象接口所能受理的消息 還定義了對象固有處理能力 是對象接口的唯一信息 使用對象只需要了解它的消息模式 對象的消息模式的處理能力即所謂的 方法 Method 方法是實現(xiàn)消息具體功能的手段 三 消息和消息傳遞 3 消息傳遞模型 四 繼承的基本概念 1 繼承是指一個類 即稱子類 因承襲而具有另一個類 或稱父類 的能力和特征的機制或關(guān)系 概括來說 有繼承關(guān)系的類之間應具有如下特性 類間具有共享特征 包括數(shù)據(jù)和程序代碼的共享 類間具有細微的差別或新增部分 包括非共享程序代碼和數(shù)據(jù) 類問具有層次結(jié)構(gòu) 繼承避免了由于系統(tǒng)內(nèi)類和對象封閉而造成數(shù)據(jù)和操作冗余的現(xiàn)象 其最重要的優(yōu)點在于支持重用 五 面向?qū)ο蟮暮x 1 面向?qū)ο?數(shù)據(jù)抽象 數(shù)據(jù)抽象類型 繼承機制面向?qū)ο笫且环N認識客觀世界的認知方法學這種認識方法將客觀世界看成是由許許多多不同對象構(gòu)成的 每一個對象都有自己的運動規(guī)律和內(nèi)部狀態(tài) 不同對象間的相互作用和通訊構(gòu)成了完整的客觀世界 面向?qū)ο笠嗍且环N解決問題的思維方法從組織結(jié)構(gòu)模型化客觀世界 將對象作為需求分析和系統(tǒng)設計的核心或主體 把整個問題域抽象成為相互通訊的一組對象集合 并引用科學方法論中的分類思想 將相似或相近的一組對象聚合成類 采用各種手段將相似的類組織起來 實現(xiàn)問題空間到解空間的映射 第二節(jié)面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)的原理 本節(jié)內(nèi)容 一 面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)的方法論二 面向?qū)ο笙到y(tǒng)的分析三 面向?qū)ο笙到y(tǒng)的設計四 面向?qū)ο笙到y(tǒng)的實施 一 面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)的方法論 1 從宏觀層面看 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)開發(fā)方法包括分析 設計 實現(xiàn)以及運行與維護等四大階段 遵循反復累增的生命周期 如圖8 4所示 從微觀層面上看 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)開發(fā)方法是指每一宏觀階段中標識對象 確定對象的屬性 定義對象的服務 以及確定對象間關(guān)系等幾個步驟 較為成熟并具代表性的方法Shlaer Mellor方法 Booch sOOA OOD方法 OMT方法 Wifs Brock方法 Coad Yourdon sOOA OOD方法 一 面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)的方法論 2 反復累增的生命周期 面向?qū)ο蠓治龅幕救蝿?找出并規(guī)定一組根據(jù)系統(tǒng)的各項要求而行動和相互作用的問題領(lǐng)域的對象 依據(jù)這些對象及其關(guān)系建立問題域模型 面向?qū)ο蠓治龅幕静襟E 問題域陳述識別對象 類識別對象的準則 搜尋準則判別準則檢驗準則確定對象的屬性確定對象的服務確定對象 類的關(guān)系 二 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析 1 面向?qū)ο笤O計階段1 配置分析階段確定出來的對象和類 2 實現(xiàn)系統(tǒng)功能 3 建立系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 具體任務是 增 并 改實體對象 并識別接口對象和控制對象 確定實體對象 接口對象和控制對象之間的各種關(guān)系 完善對象類結(jié)構(gòu)圖 組織系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 面向?qū)ο笤O計的基本步驟 1 識別接口對象和控制對象確認接口對象 類的準則控制對象的識別三類對象間的關(guān)系2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計3 結(jié)構(gòu)框架內(nèi)各個子系統(tǒng)的詳細設計 三 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設計 1 三 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設計 2 結(jié)構(gòu)框架內(nèi)各個子系統(tǒng)的詳細設計問題領(lǐng)域子系統(tǒng)的設計 主要任務是完善對象屬性和操作的形式規(guī)定 包括限定屬性值 確定復雜服務的算法等等 進一步規(guī)范對象形式說明以便對象在物理上實現(xiàn) 人機交互子系統(tǒng)的設計 接口對象在設計初期就已經(jīng)規(guī)定了 此時主要確定圖形用戶接口的總體策略 外部接口子系統(tǒng)的設計數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)的設計任務管理子系統(tǒng)的設計基礎對象子系統(tǒng)的設計 三 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)實施 1 系統(tǒng)實施階段主要進行編碼語言的選擇 面向?qū)ο髴贸绦蚩蚣艿臉?gòu)建 面向?qū)ο髴贸绦蚓帉?構(gòu)建出信息系統(tǒng)的應用軟件平臺 本節(jié)內(nèi)容 一 類圖及用例圖二 狀態(tài)圖及順序圖三 活動圖及協(xié)作圖四 配置圖及組件圖 第三節(jié)面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)工具 UML 一 類圖及用例圖 1 類圖類圖描述類之間的靜態(tài)關(guān)系 如關(guān)聯(lián) 聚類 組成 繼承 類圖的作用 類的表示圖例 一 類圖及用例圖 2 用例 usecase 圖用例是第二代面向?qū)ο蠹夹g(shù)的標志 從用戶的觀點描述系統(tǒng)行為或系統(tǒng)使用場景 用例圖圖示 二 狀態(tài)圖及順序圖 1 狀態(tài)圖在任何給定的時刻 一個對象總處于某一特定的狀態(tài) 一個狀態(tài)圖包括一系列的狀態(tài)以及狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移 狀態(tài)圖圖例如右圖所示 二 狀態(tài)圖及順序圖 2 順序圖順序圖所表達的是系統(tǒng)運行中 對象之間的基于時間的動態(tài)交互關(guān)系 著重體現(xiàn)對象間消息傳遞的時間順序 順序圖的水平軸表示不同對象 垂直軸表示時間 圖例見右 三 活動圖及協(xié)作圖 1 活動圖既可用來描述操作 類的方法 的行為 也可以描述用例和對象內(nèi)部的工作過程 活動圖圖例 三 活動圖及協(xié)作圖 2 協(xié)作圖協(xié)作圖表達為完成系統(tǒng)的工作目標 系統(tǒng)中相互合作的對象間的交互關(guān)系和鏈接關(guān)系 與順序圖不同 協(xié)作圖著重體現(xiàn)交互對象間的靜態(tài)鏈接關(guān)系 協(xié)作圖圖例 四 配置圖及組件圖 1 組件圖與配置圖組件圖與配置圖與整個計算機系統(tǒng)密切相關(guān) 組件圖表示信息系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 配置圖顯示信息系統(tǒng)的物理體系結(jié)構(gòu) 第九章面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設計小結(jié) 面向?qū)ο蟮幕靖拍?面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)原理 面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)工具 UML 面分向析對和象設的計系統(tǒng) 對象 類 消息和繼承的概念 面向?qū)ο笫且环N認識客觀世界的認知方法學亦是一種解決問題的思維方法 面向?qū)ο笙到y(tǒng)開發(fā)的方法論 面向?qū)ο笙到y(tǒng)的分析 設計和實施 類圖 用例圖 狀態(tài)圖 順序圖 活動圖 協(xié)作圖 配置圖和組件圖