面向对象开发的分析与设计

《面向对象开发的分析与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6章面向对象开发的分析与设计虽然结构化程序设计方法具有很多优点，但它仍是一种面向过程的程序设计方法。它把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体，当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进行相应的修改，每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销，程序的可重用性差。为了改进这种情况，在20世纪80年代，就开始了面向对象方法的研究。面向对象方法作为一种新型的独具优越性的新方法正引起全世界越来越广泛的关注和高度的重视，是当前计算机界关心的重点。6.1面向对象方法简介6.1.1面向对象的基本概念与特征1．面向对象的基本概念：1）对象对象是结构的基本单位，是要研究的任何事物。从一个学生到一所

2、学校或极其复杂的装置都可看作对象，它不仅能表示有形的实体，也能表示无形的（抽象的）规则、计划或事件。对象由一组属性和一组操作构成。属性是用来描述对象静态特征的数据项，行为是用来描述对象动态特征的操作序列。2)类类是对一组有相同属性和相同操作的对象的定义，一个类所包含的操作和属性描述一组对象的共同属性和行为。类是在对象之上的抽象，对象则是类的具体化，是类的实例。类可有其子类，也可有其它类，形成类层次结构。3)消息消息是对象之间进行通信的一种规格说明。一般它由三部分组成：接收消息的对象、消息名及实际变元。6.1.1面向对象的基本概念与特征2．面向对象主要特征：1）封装性封装是一种信息隐蔽技术

3、，它体现在类的说明，是对象的重要特性。封装使数据和加工该数据的方法（函数）封装为一个整体，以实现独立性很强的模块，使得用户只能见到对象的外特性（对象能接受哪些消息，具有那些处理能力），而对象的内特性（保存内部状态的私有数据和实现加工能力的算法）对用户是隐蔽的。封装的目的在于把对象的设计者和对象的使用者分开，使用者不必知晓行为实现的细节，只须用设计者提供的消息来访问该对象。2）继承继承是面向对象技术能够提高软件开发效率的重要原因之一，其定义是：特殊类的对象拥有其一般类的全部属性与服务，称作特殊类对一般类的继承。继承分为单继承（一个子类只有一个父类）和多重继承（一个类有多个父类）。类的对象是

4、各自封闭的，如果没继承性机制，则类的对象中数据、方法就会出现大量重复。继承不仅支持系统的可重用性，而且还促进系统的可扩充性。3）多态性同一消息为不同的对象接受时可产生完全不同的行动，这种现象称为多态性。利用多态性用户可发送一个通用的信息，而将所有的实现细节都留给接受消息的对象自行决定，因此，同一消息即可调用不同的方法。多态性的实现受到继承性的支持，利用类继承的层次关系，把具有通用功能的协议存放在类层次中尽可能高的地方，而将实现这一功能的不同方法置于较低层次，这样，在这些低层次上生成的对象就能给通用消息以不同的响应。在面向对象编程语言中可通过在派生类中重定义基类函数（定义为重载函数或虚函数

5、）来实现多态性。6.1.2面向对象的基本思想面向对象方法的关键在于加入了类及其继承性，用类表示通用特性，子类继承父类的特性，并可加入新的特性。对象以类为样板被创建。所以在面向对象方法中，首要的任务是决定所需要的类，每个类应设置足够的操作，并利用继承机制来共享共同的特性。面向对象方法主要有以下几个要点：1．客观世界是由各种“对象”所组成的任何事物都是对象，每一个对象都有自己的运动规律和内部状态，每一个对象都属于某个对象“类”，都是该对象类的一个元素。复杂的对象可以是由相对比较简单的各种对象以某种方式而构成的。不同对象的组合及相互作用就构成了所要研究、分析和构造的客观系统。2．对象间具有共同

6、属性通过类比，发现对象间的相似性，这就是构成对象类的依据。在“类”、“父类”、“子类”的概念构成对象类的层次关系时，若不加特殊说明，则处在下一层次的对象可自然地继承位于上一层次的对象的属性。3．通过定义一组“操作”来说明该对象的功能对象间的相互联系是通过传递“消息”来完成的，消息就是通知对象去完成一个允许作用于该对象的操作，至于该对象将如何完成这个操作的细节，则是封装在相应的对象类的定义中的，细节对于外界是隐蔽的。6.1.3面向对象的开发过程1．面向对象分析的基本步骤分析强调的是对问题和需求的调查研究，而不是解决方案。在面向对象分析过程，强调的是在问题领域内发现和描述对象或概念。在用面向

7、对象方法具体地分析一个事物时，大致上遵循如下五个基本步骤：1）确定对象和类。这里所说的对象是对数据及其处理方式的抽象，它反映了系统保存和处理现实世界中某些事物的信息的能力。类是多个对象的共同属性和方法集合的描述，它包括如何在一个类中建立一个新对象的描述。2）确定结构。结构是指问题域的复杂性和连接关系。类成员结构反映了泛化-特化关系，整体-部分结构反映整体和局部之间的关系。3）确定主题。主题是指事物的总体概貌和总体分析模型。6.1.3