面向对象分析与设计

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1、第1章面向对象分析与设计方法授课教师：张强内容提纲1.面向对象技术概述2.面向对象分析3.面向对象设计4.基于UML的面向对象分析、设计过程5.其它面向对象方法1.面向对象技术概述1.1面向对象的基本概念1.2面向对象的开发语言1.3面向对象的设计与开发工具1.1面向对象的基本概念Coad和Yourdon:面向对象=对象+类+继承+通信类与对象：抽象与实例化父类子类：继承与扩展对象之间：通信与功能协同类的重用：虚基类、抽象类、功能类等，积木式重用整体协调：良好的面向对象结构整体升级：可扩展的面向对象结构1.1.1面向对象技术1.1面向对象的基本概念(1)客观世界由对象组成，任何客观实体都是

2、对象，复杂对象可以由简单对象组成；(2)具有相同数据和操作的对象可归纳成类，对象是类的一个实例；(3)类可以派生出子类，子类除了继承父类的全部特性外还可以有自己的特性；(4)对象之间的联系通过消息传递来维系。1.1面向对象的基本概念积木式重用功能层次1功能层次2功能3.1功能3.2功能层次2功能3.31.1面向对象的基本概念面向对象技术是一种以对象为基础，以事件或消息来驱动对象执行处理的程序设计技术。从程序设计方法上来讲，它是一种自下而上的程序设计方法，它不像面向过程程序设计那样一开始就需要使用一个主函数来概括出整个程序，面向对象程序设计往往从问题的一部分着手，一点一点地构建出整个程序。如

3、何局部测试？如何整合？1.1面向对象的基本概念结构化程序设计的特征：(1)以函数为中心，即以功能为中心描述系统；(2)函数作为划分程序的基本单位；(3)数据在过程式设计中处于从属的位置；(4)逐步求精，易于理解和掌握；(5)设计之初的良好框架构建困难，领域开发经验依赖性高。设计过程的特征如何？(6)面向复杂问题，及需求多变情形，设计之初难以形成满足要求的层次模块划分。1.1.2面向对象与面向过程的区别1.1面向对象的基本概念结构化程序设计的特征：(7)相互依赖的数据和操作相互分离，使得大型程序难于编写、调试和修改（嵌入式系统）；(8)多人协同开发困难；(9)代码重用困难（为何？）；(10)

4、代码可维护性差；(11)函数间存在深层次的逻辑依赖关系，使得最底层或中间层的函数发生变化时，引起一系列不可预知的变化及相应的程序修改、错误调试等问题（大型数据库的后台数据处理程序）。1.1面向对象的基本概念面向对象程序设计的特征：(1)自下而上的程序设计方法，从问题局部着手，逐步构建整体程序（局部测试）；(2)以数据为中心，使用类表现数据；(3)以类为划分程序的基本单位，函数是类的接口；(4)封装数据和操作，整体处理；(5)类间继承、多态，实现重用；(6)类集成度高，适合大型程序开发；(7)事件驱动程序执行，而非按照预订顺序执行；1.1面向对象的基本概念面向对象程序设计的特征：(8)代码结

5、构清晰，重用性好（相对而言）；(9)多人协同开发容易（以类进行任务划分、协同）；(10)代码可维护性好（依据功能需求和软件规约）；(11)程序结构包含类的定义和类的使用，基于消息传递的对象操作执行，当类的接口保持不变时，其内部实现的层次结构和功能函数发生变化，并不对程序整体的运行产生影响。（就这点而言，设计良好的函数接口，也可以实现类似功能）面向对象并非全面优于面向过程。1.1面向对象的基本概念核心元素包括：(1)对象（object）(2)封装（encapsulation）(3)消息（message）(4)类（class）(5)继承（inheritance）(6)多态性（polymorph

6、ism）(7)结构与连接（structure&connection）1.1.3面向对象的核心元素1.1面向对象的基本概念对象（object）是面向对象（Object-Oriented，OO）系统的基本构造块，是一些相关的变量和方法的软件集。可以利用对象来代表现实世界中的对象：可用一个飞行试驾程序来代表现实世界中的正在飞行的飞机，或者用机床数控程序来代表现实世界的运行的机床。同样可以使用对象来造型抽象的概念，比如，点击按钮事件就是一个用在GUI窗口系统的公共对象，它可以代表用户点击程序界面中的一个确定按钮的动作。(1)对象1.1面向对象的基本概念(1)客观世界里的任何实体都可以被称为对象；(

7、2)对象可以是具体的、有形的物(学生、计算机)，也可以是无形的事物或概念(学生学号、图书编号)；(3)对象是问题域或实现域中某些事物的一个抽象；(4)对象是一个封装数据属性和操作行为的实体；(5)系统中的对象在软件生命周期的各个阶段可能有不同的表示形式。1.1面向对象的基本概念封装（Encapsulation）是将对象的状态和行为绑到一起的机制，使得对象形成一个独立的整体，并且尽可能的隐藏对象的内部细节。封装有两个含义：