信息系统第10章

在设计阶段，需要修改和精炼面向应用的分析模型， 以适合目标实现环境。然后进入实现阶段，用编程语 言和数据库管理系统实现设计。众多面向对象的技术 和表示方法结合成了一种标准的面向对象语言，称为 统一建模语言 (Unified Modeling Language ，UML)。
4
面向对象设计方法
问题求解
StarFactory String build()
ChunXiao3
24
封装的不同，重用也不同了
现在我们不仅可以在《春晓》里面用**了，还 可以在《静夜思 》里面用**了
ChunXiao3
StarFactory String build()
JingYeSi
25
面向对象重要概念——消息传递
26
2
第10章 面向对象分析与设计
【学习目标】
通过本章学习，你将能够： 理解面向对象方法的基本概念 定义UML及其各种模型图 开发用例图、顺序图 探讨对象和类以及它们之间的关系 开发设计类图 理解建立模型应遵循的原则
3
引
言
在这一章，我们将介绍一种完全不同的系统开发方 法 —— 面向对象的系统分析与设计方法。与传统开发 方法不同的是，面向对象方法的分析与设计两阶段工 作的界限并不明显，系统设计阶段要做的大多数工作 是对分析阶段的成果进行改进和扩展。
所有的子类都有build()方法，代表创造不同图形的操作
30
31
面向对象重要概念——多态性
不同的类具有相同名称的操作。
门
窗
盒子
打开
32
多态性的表现
GraphicFactory String build()
StarFactory String build() SquareFactory String build() PentacleFactory String build() DiamondFactory String build()
பைடு நூலகம் 10
面向对象的基本概念
属于某类的具体对象就是该类的实例。一个类 的不同实例必定具有：
相同的操作（或行为）的集合 相同的信息结构或属性定义，但可以有不同的属性 值 不同的对象标识
11
“面向对象”运用到软件中——面向 对象软件工程（OOA/OOD/OOP）
利用这种“面向对象”认知的世界观来进行软 件开发。 程序由类和对象组成。
33
UML
UML( 统一建模语言 ) 是一种为面向对象开发系 统的产品进行说明、可视化和编制文档的一种 标准语言，是非专利的第三代建模和规约语言。 UML使用面向对象设计的观念，但是独立于任 何具体的程序设计语言。它作为一种模型语言， 能使开发人员专注于建立产品的模型和结构， 而不是选用什么程序语言和算法实现。当模型 建立之后，模型可以被 UML工具转化成指定的 程序语言代码。因此，UML可以用来描述企业 过程和需求。 IBM 的 Rational Rose 和微软的 Visio都是UML工具。
1996年，一些机构将UML作为其商业策略已日趋明显。
36
UML的出现
面向对象设计方法：实现问题空间和问题求 解空间的近似和直接模拟。
意识部分 教室 物质部分 303教室 现实问题空间 抽象部分 教室类
具体部分
一个对象：教室实例
解空间
5
重要的面向对象概念——类和对象
面向对象起源于哲学观点。
“面向对象”是一种认识客观世界的世界观，这种世界观将客 观世界看成是有许多不同种类的对象构成的，每个对象有自己 的内部状态和运动规律，不同对象之间的相互联系、相互作用 就构成了完整的客观世界。
万事万物都是对象。
6
重要的面向对象概念——类和对象
在客观世界中，有一些对象具有相同的 特征，将他们称之为同类对象。于是出 现了类的概念。
7
面向对象的基本概念
对象(Object) 对象是用来描述客观存在的事物，它是构成 系统的基本单位，是对客观世界中事物的抽 象描述。
对象 ＝ 行为（功能、方法、服务） ＋ 属性（数据） 对象 对象 对象 接口
给对象发消息，让它做的更多—— 消息传递
还是《春晓》。有些同学不喜欢刚才的排版 ，全部是**,没有创意。既然StarFactory类是 制造*的工厂，那么它应该有更多的产品啊， 不能一直是**吧。怎么办？改良版 StarFactory2
StarFactory2
String build(int i)
ChunXiao4
27
面向对象重要概念——继承
在客观世界中，类是有着 层次关系的，那么程序世 界中，也要能够表现这种 层次。于是，有了继承。
28
用继承改变刚才的《春晓》
自从有了StarFactory，《春晓》的世界变得 丰富起来。既然**可以创造，那么★★也应该 可以吧。还有△△、■■、◇◇呢？全部都可 以。那么让我们创建GraphicFactory类吧。它 表示创造上述图形的总厂，而它的子类用来创 造每一种图形。
地方了．我们把产生＊＊的功能封装了起来，对外界使 用者来讲，不需要知道方法内部的细节，只需要知道调 用这个方法可以产生＊＊就行了。
22
让对象细节受到保护——封装
当一个对象执行自己的操作时。它对外界隐藏 了操作的细节。
并封 且装 让可 程以 序提 易高 于重 维用 护性 ，
23
封装的程度问题
还是《春晓》。刚才我们将产生**的方法写在 了类ChunXiao2中，根据前面所讲，类中的方 法代表的是类的操作，而产生**和春晓没有 直 接关系，这样的封装看起来好像不合理，怎么 改进一下呢 ？
过滤掉对象的一部分特征和操作直到只剩下你 所需要的属性和操作。
15
抽象的例子——洗衣机类
WashingMachine类，它是创建新的洗衣机实 例的模板。
属性
brandName modelNam e serialName capacity
操作
acceptClothes() acceptDetergent() turnOn() turnOff()
3. System.out.println("** 春晓");
4. System.out.println("** 春眠不觉晓，"); 5. System.out.println("** 处处闻啼鸟。");
6. System.out.println("** 夜来风雨声，");
7. System.out.println("** 花落知多少。"); 8. } 9. }
35
UML的出现
1996年6月和10月分别发布了两个新的版本，即UML 0.9和UML 0.91，并将UM重新命名为UML。 在美国，截至1996年10月，UML获得了工业界、科技 界和应用界的广泛支持，已有700多个公司表示支持 采用UML作为建模语言。 1997年11月17日，OMG(对象管理组)采纳UML 1.1作 为基于面向对象技术的标准建模语言。UML代表了面 向对象方法的软件开发技术的发展方向，具有巨大的 市场前景，也具有重大的经济价值和国防价值。
19
让对象细节受到保护——封装
引入问题：现在让我们来编写一个java小 程序，实现在命令行模式下输出以下形式 的著名诗词《春晓》，你会怎么做？
** ** ** ** **
春晓 春眠不觉晓， 处处闻啼鸟。 夜来风雨声， 花落知多少。
20
你可能会这么写
1. public class ChunXiao1{ 2. public static void main(String[] args){
从设计人员的角度看，对象是一个完成特定功能的程 序块 从用户的角度看，对象为他们提供了所希望的行为
9
面向对象的基本概念
类(Class)
一个对象类描述的是具有相似性质（属性） 的一组对象，这组对象具有一般行为（操 作），一般的关系（对象之间）及一般语义。 类是对象类的缩写，类中的对象有着相同的 属性、行为模式。
29
GraphicFactory
创造** 创造■■
String build()
StarFactory
String build() SquareFactory String build()
创造★★
创造◇◇
PentacleFactory String build()
DiamondFactory
String build()
class Tree｛ …… …… ｝
Tree aTree = new Tree();
12
类的作用：
1. 分类:用于区分不同事物。 2. 是创建对象的模板：产生对象。
13
面向对象其他概念
抽象 封装 消息传递 继承 多态性
14
怎么得到类和对象？——抽象
把事物共同点抽取出来,以统一的方式进行概要 描述的过程； 从许多事物中舍弃个别的、非本质的特征，抽 取共同的、本质性的特征；
17
？
是不是现实世界中类的所有属性和 方法都需要在系统中进行抽象呢？
当然不是啦！作为一个分析人员，要根据用户实际的 业务情况进行选择。 例如在《课堂考勤系统》中，教师类只需要有姓名、 职称、性别这些属性，因为这些是用户需要的。 而在《教职工人事管理系统》中，教师类就需要姓名 、出生年月、入职时间、所属单位、职称、性别、婚 姻状况等属性。
对象 属性 行为
8
面向对象的基本概念
对象是由私有数据（属性）及作用于其上的一组操作 （行为）所构成的一个封闭整体
由于对象的数据是私有的，所以要想访问其数据的正确方 法是向该对象发送消息，让对象自身选择其内部相应的操 作以完成对该项数据的访问 对象的动作取决于外界给对象的刺激，这就是消息，消息 告诉对象所要求它完成的功能。对象具有一定的智能功能， 即“知道”如何选择相应的操作来处理对象所接收的消息