面向对象的方法

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1、第七章面向对象的方法高毅ygao@sjtu.edu.cn主要内容结构化的开发方法按功能分解问题、按模块构建系统。这种方法是在传统的编程语言环境下诞生的，用这种方法构建的系统结构使得开发人员在面对用户需求频繁变更的开发环境时，吃尽了苦头。相比之下，面向对象的语言和方法，使开发人员如释重负，他们看到了摆脱困境的一线曙光。首先，面向对象编程方法带来了高效、可靠、易维护、易扩充的效果。其次，运用面向对象的思维模式来认识和理解系统的构成，更接近于人们对客观世界的认知习惯。最重要的是，运用面向对象的方法构建的设计方案能够灵活自如地应对用户的需求变更，而这种变更对使用结构化方法构建的系统往往是一种致命的

2、挑战。因此，面向对象的方法逐渐发展成为主流的管理信息系统开发方法。主要内容本章重点理解结构化方法面临的挑战、面向对象的思想和面向对象方法的优势，以及面向对象的基本概念和范型。7.1从结构化到面向对象7.2回顾面向对象的范型7.3面向对象的重要方法7.4面向对象的术语及其关系7.1.1结构化方法面临的挑战与结构化方法相比，面向对象的方法具有先天的优势，也正是具备了这种先天的优势，面向对象的方法才逐步发展为管理信息管理系统开发的一种主流方法。充分认识和了解结构化设计方法遇到的诸多挑战才能看到面向对象设计方法的优点，从而更好地理解面向对象的思想、机制和范型。开发管理信息系统首先要对现实系统进行调

3、查和分析，被调查和分析的项目范围常被称为问题域。无论有没有运用计算机等现代化的设备进行信息处理，现实中的信息系统总是客观存在的，它也许是一个手工的管理信息系统，也有可能是一个早期的比较落后的管理信息系统。管理信息系统的现代化程度要跟企业的基础管理水平相适应，当手工的或早期的管理信息系统不能满足企业管理的需要时，企业就会提出开发新的管理信息系统的需求。7.1从结构化到面向对象现实系统是一个复杂的系统，我们开发计算机化的管理信息系统，本质上讲是对现有的管理信息系统的改造，是在原有管理信息系统的基础上，引入了现代化的信息处理工具和现代化的科学管理方法。这一过程能否成功，取决于对现实系统的认识和构

4、建新系统的思维模式上。然而，结构化的方法和面向对象的方法在认识现实系统并构造新的管理信息系统的过程中，采取了两种截然不同的认知与构建的思维模式。软件是管理信息系统的重要组成部分，结构化方法是按功能分解的规律组织软件系统结构的，即为完成一个任务需要构造一个软件系统，这个系统是具有能完成这个任务的功能的。为了实现这个功能，可能需要将其进一步分解为多个更具体的子功能，最后每个子功能又可能再被分解为若干个功能模块。然后，编程实现每个功能模块就是最终得到的软件系统。很显然，这种软件结构源于用户提出来的功能需求。根据最初提出的功能需求，经过分解设计，得到的软件结构是依赖于功能需求的。如果事后发现当初的

5、需求定义或描述不正确、需要变更的话，这种变更足以摧毁按当初提出的需求而建立起的软件结构。这就是结构化方法的先天性缺陷。如图7.1所示，需求的频繁变更会把一个管理信息系统开发项目推向死亡之旅。图7.1结构化方法的缺陷除了上面提到的用结构化方法得到的软件结构在面对需求变更时显得束手无策的缺陷以外，另外一个先天性缺陷就是，按功能分解得到的模块是低内聚的和强耦合的，这恰恰是违背系统设计原则的。现实生活中，实现某个功能是由若干个参与者协作完成的，而结构化方法则相当于把这些参与者“肢解”了，把每个参与者所具备的具有强大生命力的能力分散到一个个模块中，拼成了一个“死”的结构。正因为如此，这样拼出来的结构

6、是“死”的，这样拼出来的模块是“低内聚”的。由于具有上述先天性的缺陷，结构化方法为了保证设计与编码工作有效，就要求对管理信息系统的需求分析做到一步到位，完整、准确的需求定义是必须的，而且分析活动结束后，需求就不能再进行变更了。只要需求有变更，就意味着按当初理解的需求而进行的设计和编码都将是徒劳的。越是到开发的后期，这种需求的变更越是致命的。出于同样的原因，系统交付使用以后，对管理信息系统的维护也是困难的。面向对象的方法则是以对象为核心来构造软件框架的，在框架不需要变化的前提下，通过对象的协作和参与，就能够协作实现更多的系统功能。如果完成某项任务要求有特殊的对象能力，只需要增强对象的能力就可

7、以实现。因此，这样的结构所具备的应对需求变更的能力是与生俱来的。每个对象封装起来的操作具有强内聚性。7.1.2面向对象方法的优势20世纪80年代，面向对象的程序设计语言趋于成熟，作为一种新的程序设计模式，面向对象的程序设计模式逐渐被更多的人所理解和接受。面向对象的程序设计模式导致了软件开发的高效率、高质量和软件复用，这一成果促使研究者把一部分注意力转向更广、更深层次的研究。首先把面向对象的思想用于设计阶段，于是有了面向对