面向对象的分布计算
OOD模型设计
OOD模型设计目录1 面向对象设计(OOD)的定义? (3)2 面向对象设计(OOD)与面向对象分析(OOA)的关系? (3)3 面向对象设计(OOD)的特点? (3)4 面向对象设计(OOD)过程以及过程模型? (4)4.1 问题域部分的设计 (6)4.2 人机交互部分的设计 (7)4.3 控制驱动部分的设计 (8)4.4 数据管理部分的设计 (9)4.5 构件及部署部分的设计 (10)1 面向对象设计(OOD)的定义?在面向对象分析阶段,已经针对用户需求建立起用面向对象概念描述的系统分析模型。
在设计阶段,要考虑为实现系统而采用的计算机设备、操作系统、网络、数据库管理系统以及所采用的编程语言等有关因素,进一步运用面向对象的方法对系统进行设计,最后形成一个可以实现的设计模型,即面向对象设计模型。
2 面向对象设计(OOD)与面向对象分析(OOA)的关系?在面向对象分析阶段,针对的是现实世界,把需求转化为面向对象概念所建立的模型,以易于理解问题域和系统责任,最终建立一个映射问题域,满足用户需求,独立于实现的OOA模型,面向对象的设计就是在面向对象分析的基础上运用面向对象方法主要解决与实现有关的问题,目标是产生一个符合具体实现条件的OOD模型。
由于OOD以OOA为基础,且OOA与OOD采用一致的表示法,使得从OOA到OOD不存在转换,只需做必要的修改与调整。
OOA与OOD之间不存在传统方法中分析与设计之间的鸿沟,二者能够紧密衔接。
OOA与OOD之间不强调阶段划分,但是OOA与OOD有着不同的侧重点和不同的分工,并因此具有不同的开发过程及具体策略。
“分析”只针对问题域和系统责任,不考虑实现有关的因素,建立一个独立于实现的OOA模型;”设计“则考虑与实现有关的问题,如选用的编程语言、数据库系统和图形用户界面等,建立一个针对具体实现的OOD模型。
3 面向对象设计(OOD)的特点?•以面向对象的分析为基础,一般不依赖结构化分析•与相应的OOA方法共同构成OOA&D方法体系,OOA和OOD采用一致的概念与原则,但属于软件生命周期的不同阶段,有不同的目标和策略•较全面地体现了面向对象方法的概念与原则•大多数OOD方法独立于编程语言,但是具体应用OOD时,则要考虑特定编程语言,因为它通过面向对象的设计所得到的系统模型,要由确定的编程语言实现4 面向对象设计(OOD)过程以及过程模型?在OOA 阶段只考虑问题域和系统责任,在OOD阶段则要考虑与具体实现有关的问题,这样做的目的是•使反映问题域本质的总体框架和组织结构长期稳定,而细节可变•把稳定部分(问题域部分)与可变部分(与实现有关的部分)分开,使得系统能从容地适应变化•有利于同一个分析模型用于不同的设计和实现•支持系统族和相似系统的分析与设计•使一个成功的系统具有超出其生存期的可扩展性为达到上述目的,设计如下的面向对象设计模型从一个侧面观察OOD模型,它包括一个核心部分,即问题域部分;还包括四个外围部分,即人机交互部分、控制驱动部分、数据管理部分以及构件及部署部分。
软件工程导论第10章面向对象分析
易于理解,同时减少了代码冗余和重复,提高了开发效率和代码质量。
03
提高软件的可重用性
面向对象分析鼓励使用抽象和封装技术,使得软件组件更加模块化和可
重用,减少了重复开发的工作量,提高了软件开发的效率。
02
面向对象分析的主要步骤
问题识别
总结词
明确问题的本质和范围
详细描述
在面向对象分析中,问题识别是首要步骤,它要求对问题进行深入理解和明确, 包括确定问题的范围、目标、限制条件等,以便为后续的分析和设计工作提供 清晰的方向。
面向对象分析的优势与不足
过度抽象
面向对象分析有时会过度抽象,导致 系统过于复杂,难以理解和实现。
缺乏对系统流程的关注
面向对象分析更关注静态结构,可能 忽略系统流程和动态行为。
面向对象分析与传统分析方法的结合使用
在实际软件开发中,可以结合 面向对象分析和传统分析方法, 取长补短,提高软件开发的效
率和成功率。
05
面向对象分析与传统分析方法的 比较
传统分析方法的问题与挑战
缺乏对系统整体结构的考虑
传统分析方法往往只关注单个功能或模块,忽略了系统整体的结 构和关系。
难以处理复杂系统
对于复杂系统,传统分析方法难以有效地进行抽象和建模。
难以维护和扩展
由于缺乏整体结构和面向对象的思维,传统分析方法构建的系统往 往难以维护和扩展。
对象是指系统中具有明确边界和状态 的结构,它可以包含数据和操作,并 且具有封装性、继承性和多态性等特 征。
面向对象的基本特征
封装
封装是将对象的属性和操作封装 在一起,形成一个独立的实体, 对外隐藏内部实现细节,只通过 接口与外界交互。
继承
继承是指子类可以继承父类的属 性和方法,并且可以扩展或修改 它们,从而实现代码的重用和扩 展。
面向对象的三个基本特征和概念
面向对象的三个基本特征(讲解)面向对象的三个基本特征是:封装、继承、多态。
封装封装最好理解了。
封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。
封装,也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。
继承面向对象编程 (OOP) 语言的一个主要功能就是“继承”。
继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。
通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”。
被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。
继承的过程,就是从一般到特殊的过程。
要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。
在某些 OOP 语言中,一个子类可以继承多个基类。
但是一般情况下,一个子类只能有一个基类,要实现多重继承,可以通过多级继承来实现。
继承概念的实现方式有三类:实现继承、接口继承和可视继承。
实现继承是指使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力;接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力;可视继承是指子窗体(类)使用基窗体(类)的外观和实现代码的能力。
在考虑使用继承时,有一点需要注意,那就是两个类之间的关系应该是“属于”关系。
例如,Employee 是一个人,Manager 也是一个人,因此这两个类都可以继承 Person 类。
但是 Leg 类却不能继承 Person 类,因为腿并不是一个人。
抽象类仅定义将由子类创建的一般属性和方法,创建抽象类时,请使用关键字 Interface 而不是 Class。
OO开发范式大致为:划分对象→抽象类→将类组织成为层次化结构(继承和合成) →用类与实例进行设计和实现几个阶段。
多态多态性(polymorphisn)是允许你将父对象设置成为和一个或更多的他的子对象相等的技术,赋值之后,父对象就可以根据当前赋值给它的子对象的特性以不同的方式运作。
利用Java实现分布计算
利用Java实现分布计算在现代软件开发中,分布计算是一种允许多个计算机或节点协同工作以解决复杂问题的技术。
Java作为一种广泛使用的编程语言,提供了多种工具和库来实现分布计算。
以下是使用Java实现分布计算的一个基本示例:```javaimport java.io.*;import .*;import java.util.*;public class DistributedComputingExample {public static void main(String[] args) throws IOException {// 定义服务器端的端口号int port = 1234;// 创建服务器端SocketServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port); System.out.println("Server is listening on port " + port);while (true) {try {// 等待客户端连接Socket clientSocket = serverSocket.accept(); System.out.println("Accepted connection from " + clientSocket.getRemoteSocketAddress());// 创建输入输出流来与客户端通信BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(clientSocket.getInputStream()));PrintWriter out = newPrintWriter(clientSocket.getOutputStream(), true);// 接收客户端请求String request = in.readLine();System.out.println("Received request: " + request);// 处理请求并生成响应String response = processRequest(request); out.println(response);// 关闭连接clientSocket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}// 模拟请求处理private static String processRequest(String request) { // 这里可以添加实际的业务逻辑return "Processed request: " + request;}}```这个示例展示了一个简单的服务器-客户端模型,服务器在指定端口上监听客户端的连接请求。
9_面向对象的需求分析方法
9.1 面向对象技术概述9 面向对象的需求分析方法二者的本质区别• 面向过程的结构化系统 = 功能 + 数据 • 面向对象的系统 = 对象 + 消息9 面向对象的需求分析方法二者的本质区别银行账户对象 存款 取款 利息结算 账户 余额 存 款 账户 余额 利息结算 外部消息 取 款9 面向对象的需求分析方法面向对象方法的发展历史• 初始阶段• 1960’s:Simula编程语言 • 1970’s:Smalltalk编程语言• 发展阶段• 1980’s:理论基础,许多OO 编程语言(如C++, Objective-C等)• 成熟阶段• 1990’s:面向对象分析和设计方法(Booch, OMT等), Java • 1997:OMG 组织的统一建模语言(UML) • 逐渐替代了传统的结构化方法9 面向对象的需求分析方法面向对象的软件工程• 面向对象分析(Object Oriented Analysis, OOA)• 分析和理解问题域,找出描述问题域和系统责任所需的类及 对象,分析它们的内部构成和外部关系,建立OOA 模型。
• 面向对象设计(Object Oriented Design, OOD)• 将OOA 模型直接变成OOD 模型,并且补充与一些实现有关 的部分,如人机界面、数据存储、任务管理等。
• 面向对象编程(Object Oriented Programming, OOP)• 用一种面向对象的编程语言将OOD 模型中的各个成分编写成 程序,由于从OOA→OOD→OOP实现了无缝连接和平滑过 渡,因此提高了开发工作的效率和质量。
9 面向对象的需求分析方法面向对象的软件工程现实世界OOA结构化分析OOD结构化设计OOP结构化编程可执行软件系统9 面向对象的需求分析方法OO中的喷泉过程模型• 喷泉模型:• 在OO开发过程中,各阶段之间形 成频繁的迭代; • OO各阶段均采用统一的“对象”概 念,各阶段之间的区分变得不明 显,形成“无缝”连接,从而容易实 现多次反复迭代。
面向对象分析与设计基础知识全掌握
面向对象分析与设计基础知识全掌握在软件开发领域,面向对象分析与设计(Object-Oriented Analysis and Design,简称OOAD)是一种广泛应用的方法论。
它以对象为核心,通过抽象、封装、继承和多态等特性,实现对软件系统的理解和构建。
本文将全面介绍面向对象分析与设计的基础知识,帮助读者全面掌握这一方法。
一、面向对象思想的基本概念面向对象思想是现代软件开发的基石,理解其中的基本概念对于深入学习面向对象分析与设计至关重要。
1.1 类和对象在面向对象的世界里,类是对象的抽象和模板,定义了对象的属性和行为。
类可以看作是一种数据类型的定义,它具有封装、继承和多态的特性。
而对象是类的实例,是具体的、可以被使用的实体。
1.2 封装封装(Encapsulation)指将数据和对数据的操作封装在一个类中,通过访问权限控制,隐藏对象的内部细节,仅向外部提供必要的接口。
封装提高了代码的安全性和复用性,减少了代码的耦合度。
1.3 继承继承(Inheritance)是面向对象编程中的重要概念,它允许我们创建新的类,从已存在的类中继承属性和方法。
继承可以提高代码的可扩展性和复用性,实现了代码的层次化组织。
1.4 多态多态(Polymorphism)是面向对象编程中的另一个重要概念,它允许不同类的对象对同一消息作出响应,实现了不同对象之间的互换使用。
多态提高了代码的灵活性和可维护性。
二、面向对象分析与设计的过程面向对象分析与设计是一种系统化的方法,它通过一系列步骤来分析和设计软件系统。
下面是面向对象分析与设计的基本过程。
2.1 需求获取需求获取是面向对象分析与设计的第一步,通过与用户沟通、分析文档等方式,准确地理解用户的需求和期望。
在这一阶段,我们需要收集用户需求并进行整理和分析。
2.2 需求分析需求分析是根据获取到的需求,进一步分析需求的优先级、相互关系和约束条件等。
通过需求分析,我们可以消除需求的模糊性和冲突,为后续的设计工作提供准确的依据。
面向对象分析与设计
1.1软件开发过程1.2 面向对象技术面向对象(Object-oriented)技术是一种新型程序设计方法,或者说它是一种新的程序设计范型,其基本思想是使用对象、类、封装、继承、聚合、关联、消息、多态等基本概念来构造系统的软件开发方法。
它充分体现了分解、抽象、模块化、信息隐蔽等思想,可以有效地提高软件生产率、缩短软件开发时间、提高软件质量,是控制软件复杂性的有效途径。
(1)传统结构化方法与面向对象方法比较?传统的结构化方法着眼于一个信息系统需要什么样的方法和处理过程。
以过程抽象来对待系统的需求,其主要思想就是对问题进行功能分解,如果分解后得到的功能过大,那么再对这些功能进行分解,直到最后分解得到的功能能比较方便地处理和理解为止。
它从算法的角度进行建模,所有的软件都用过程或者函数作为其主要构造块,所以,具有模型脆弱、难以适应需求的变动、维护较困难等特点。
与传统的结构化方法相比,面向对象方法在描述和理解问题域时采用截然不同的方法。
其基本思想是,对问题域进行自然分割,以更接近人类思维方式建立问题域模型,从而使设计出的软件尽可能直观地描述现实世界,具有更好的可维护性,能适应用户需求的变化。
面向对象技术优点:首先,用面向对象技术开发的系统比较稳定,较小的需求变化不会导致大的系统结构的改变。
其次,用面向对象技术开发的系统易于理解。
结构化方法和面向对象方法对现实世界采用了不同的映射方法。
在结构化方法中,现实世界被映射为功能的集合;在面向对象方法中,现实世界中的实体及其相互关系被映射为对象及对象间的关系,实体之间的相互作用被映射为对象间的消息发送,以及其他类似的各种映射关系。
第三,采用面向对象技术开发的系统具有更好的适应性,能更好地适应用户需求的变化,有助于改造大型软件系统。
第四,用面向对象技术开发的系统具有更高的可靠性,有助于软件的维护与复用。
第五,面向对象技术有助于提高软件的质量和生产率。
(2)面向对象的基本原则抽象、封装、委托、分类、继承1.3 面向对象基本概念对象:对象(object)是系统中用来描述客观事物的一个实体,它是构造系统的一个基本单位。
面向对象组装技术中的构造法时间加减乘除四则运算
面向对象组装技术中的构造法时间加减乘除四则运算
面向对象组装技术中的构造法时间加减乘除四则运算是指在面
向对象的设计模式中,使用构造法来实现时间的加减乘除四种基本数学运算。
这种技术可以在编程过程中简化代码结构,提高程序的可维护性和可读性。
构造法是指通过对象的构造函数来创建对象的方法。
在实现时间的加减乘除四种基本数学运算时,可以使用构造函数来创建一个新的时间对象,并根据业务需求对时间进行相应的加减乘除运算。
例如,在实现时间的加法时,可以创建一个新的时间对象,将两个时间对象的小时数、分钟数、秒数分别相加,并对结果进行处理,使其符合时间的格式要求。
在实现时间的减法时,可以创建一个新的时间对象,将两个时间对象的小时数、分钟数、秒数分别相减,并对结果进行处理,使其符合时间的格式要求。
通过使用构造法时间加减乘除四则运算,可以避免在编程过程中出现冗余的代码和重复的逻辑判断,从而提高程序的效率和可维护性。
同时,这种技术还可以使程序的结构更加清晰,使代码更易于理解和修改。
总之,面向对象组装技术中的构造法时间加减乘除四则运算是一种实用的编程技术,可以帮助程序员更加高效地实现时间的基本数学运算。
- 1 -。
分布计算
名词解释⑴事务处理:指对数据库联机的日常事物的操作处理,通常是对日常业务的流水记录进行维护,以记录德增删改为主,查询也多是对单个记录的简单查询,人们关心的是响应时间、数据的安全性和完整性。
⑵组件技术:组件技术是提高大型软件可重用性的一种技术,其最基本的出发点是创建和利用可复用的软件组件,通过软件模块化。
软件模块标准化,使大型软件可以利用能够重复使用的“软件零件”进行组装,加快开发的速度,同时降低成本。
⑶分布计算:也称网络计算,是指网络中两个或两个以上的软件相互共享信息资源,这些软件可以位于同一台计算机中,也可以部署在网络节点的任意位置。
⑷数据库体系化环境:是指在一个企业或组织内,由个面向应用的OLTP数据库,以及各级面向主题的数据仓库所组成的完整数据环境,在这个数据环境上建立和进行一个企业或部门的从联机事务处理到企业管理决策的所有应用。
⑸CGI:CGI全名是公共网关接口(COMMON GATEWAY INTERFACE),它是WEB服务器调用外部程序的一个接口。
通过CGI,WEB服务器能将用户从浏览器中录入的数据作为参数,运行本机上的程序,并将运行结果通过浏览器返回给用户。
⑹信息高速公路:实际上是一个交互式多媒体网络,它是把电视、广播、报纸、计算机、传真和电话等一般普通工具所能提供的视像、数据、声音转换成数码信息,通过光缆等传输介质传递到网络连接的用户终端,提供使用者之间高速、互动的沟通。
⑺数据模型:数据模型树描述一个组织中的数据,数据之间的关系,以及对数据约束的一组完整的概念,是对数据库的结构与语义的描述,是对现实世界的抽象,是数据库的核心和基础。
⑻电子商务解决方案:一般是指IT业届对相关电子商务的业务的模式、建设方式、应用功能等方面做出的一种规划、概念、建议或是一个具体的实施方案。
⑼组织存储器:由三个部分组成:数据、信息和知识。
简答⑴对象—关系数据库的特点:1)对象—关系数据库具有面向对象的特性2)对象—关系数据库支持SQL语言,遵从正在制定中的SQL标准,从而能够支持复杂查询。
用面向对象方法求出长方形的面积与周长的代码
用面向对象方法求出长方形的面积与周长的代码面向对象编程是一种常用的编程方法,它将问题分解为对象,通过对象之间的交互来解决问题。
在这篇文章中,我们将使用面向对象的方法来求解长方形的面积与周长。
首先,我们需要定义一个长方形类(Rectangle),该类具有两个属性:长(length)和宽(width)。
我们可以使用构造函数来初始化这两个属性。
```pythonclass Rectangle:def __init__(self, length, width):self.length = lengthself.width = width```接下来,我们可以在长方形类中定义两个方法,分别用于计算面积和周长。
```pythonclass Rectangle:def __init__(self, length, width):self.length = lengthself.width = widthdef calculate_area(self):return self.length * self.widthdef calculate_perimeter(self):return 2 * (self.length + self.width)```在上面的代码中,calculate_area方法用于计算长方形的面积,即长度乘以宽度;calculate_perimeter方法用于计算长方形的周长,即长度和宽度的两倍之和。
接下来,我们可以创建一个长方形对象,并调用其方法来计算面积和周长。
```pythonrectangle = Rectangle(5, 3)area = rectangle.calculate_area()perimeter = rectangle.calculate_perimeter()print("长方形的面积为:", area)print("长方形的周长为:", perimeter)```在上面的代码中,我们创建了一个长为5,宽为3的长方形对象,并分别调用了calculate_area和calculate_perimeter方法来计算面积和周长。
用面向对象的方法求矩形面积和周长
用面向对象的方法求矩形面积和周长一、问题描述本文主要讨论如何用面向对象的方法求矩形的面积和周长。
矩形是一种常见的图形,其面积和周长是我们在数学中经常需要计算的基本概念。
我们将通过使用面向对象的方法,来实现对矩形面积和周长的计算。
二、面向对象的编程思想在面向对象编程中,我们将问题看作一个对象,通过定义该对象的属性和方法来解决问题。
对于矩形这个对象而言,其属性包括长度和宽度,方法包括计算面积和周长。
我们可以定义一个Rectangle类来表示矩形,并在该类中定义相应的属性和方法。
三、Rectangle类的设计1. 属性设计:我们可以通过定义两个变量length和width来表示矩形的长度和宽度。
2. 方法设计:(1)计算面积:根据矩形的公式S=长×宽,我们可以定义一个名为getArea()的方法来计算矩形的面积。
(2)计算周长:根据矩形公式P=2×(长+宽),我们可以定义一个名为getPerimeter()的方法来计算矩形的周长。
3. 代码实现:```class Rectangle {private double length;private double width;public Rectangle(double length, double width) {this.length = length;this.width = width;}public double getArea() {return length * width;}public double getPerimeter() {return 2 * (length + width);}}```四、使用Rectangle类计算矩形的面积和周长1. 实例化Rectangle对象:```Rectangle rectangle = new Rectangle(3, 4);```2. 调用Rectangle对象的getArea()方法和getPerimeter()方法:```double area = rectangle.getArea();double perimeter = rectangle.getPerimeter();System.out.println("矩形的面积为:" + area);System.out.println("矩形的周长为:" + perimeter);```五、完整代码```public class Main {public static void main(String[] args) {Rectangle rectangle = new Rectangle(3, 4);double area = rectangle.getArea();double perimeter = rectangle.getPerimeter();System.out.println("矩形的面积为:" + area);System.out.println("矩形的周长为:" + perimeter); }}class Rectangle {private double length;private double width;public Rectangle(double length, double width) {this.length = length;this.width = width;}public double getArea() {return length * width;}public double getPerimeter() {return 2 * (length + width);}}```六、总结本文通过使用面向对象的编程思想,设计了一个Rectangle类来表示矩形,并实现了计算矩形面积和周长的功能。
第4章 面向对象系统分析
33
4.1 面向对象的基本概念
单一继承和多重继承
34
4.1 面向对象的基本概念
多态(Polymorphism)
在父类中定义的属性或服务被子类继承后,可 以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。
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4.1 面向对象的基本概念
多态性表明同一个操作用于不同的对象上可以有不同
的解释,并产生不同的执行结果。
在面向对象开发模式中,把标识和模型化问题论域中
的主要实体做为系统开发的起点,主要考虑对象的行 为而不是必须执行的一系列动作;
• • • • • 对象是数据抽象与过程抽象的综合; 系统的状态保存在各个数据抽象的所定义的数据存储中; 控制流包含在各个数据抽象中的操作内; 消息从一个对象传送到另一个对象; 算法被分布到各种实体中。
39
4.1 面向对象的基本概念Fra bibliotek 组成结构实例
40
4.1 面向对象的基本概念
实例连接--关联关系
实例连接 实例连接表示对象之间的静态联系,它是通过对 象的属性来表现对象之间的依赖关系。 对象之间的实例连接称为链接(Link),存在实例连接 的对象类之间的联系称为关联(Association)。 „ has a „ 关联是一种结构关系,它描述了一组对象之间的连接, 关联具有多重性。
比较一下,实体关系图(ERD)中的关系和类图中的关联
实体关系图(关系型数据库) 类图(面向对象) 表(table) 类(class) 记录(record) 字段(field) 对象(object) 属性(attribute)
-关系(relationship)
操作(operation) 关联(association)
23
对象内存空间分配安排
对象内存空间分配安排
对象在内存中的分配有两种方式:
1. 静态分配:对象分配在栈上。
在编译期间确定对象存储空间大小,将对象直接分配在栈上。
当执行到对象的作用域结束时,对象的内存空间会自动释放。
这种方式的优点是分配和释放内存非常快,缺点是对象的大小必须在编译期间确定,不适用于动态分配内存的场景。
2. 动态分配:对象分配在堆上。
在运行时根据需要动态分配对象的内存空间。
通过 new、malloc 或者其他动态分配内存的方式在堆上分配对象内存空间。
分配的对象内存空间需要手动释放,否则会造成内存泄漏。
需要注意的是,C++中的对象分配和释放一般是由编译器自动
完成的,通过构造函数和析构函数来自动调用。
例如,当定义一个对象时,编译器会在栈上分配对象内存,并调用对象的构造函数进行初始化;当对象作用域结束时,编译器会自动调用对象的析构函数释放内存。
如果需要手动分配和释放内存,可以使用 new 和 delete 关键字。
面向过程、面向函数、面向对象
⾯向过程、⾯向函数、⾯向对象⾯向过程就是分析出解决问题所需要的步骤,然后⽤函数把这些步骤⼀步⼀步实现,使⽤的时候⼀个⼀个依次调⽤就可以了。
⾯向对象是把构成问题事务分解成各个对象(抽象出来),建⽴对象的⽬的不是为了完成⼀个步骤,⽽是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的⾏为。
例如五⼦棋,⾯向过程的设计思路就是⾸先分析问题的步骤:1、开始游戏,2、⿊⼦先⾛,3、绘制画⾯,4、判断输赢,5、轮到⽩⼦,6、绘制画⾯,7、判断输赢,8、返回步骤2,9、输出最后结果。
把上⾯每个步骤⽤分别的函数来实现,问题就解决了。
⽽⾯向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。
整个五⼦棋可以分为 1、⿊⽩双⽅,这两⽅的⾏为是⼀模⼀样的,2、棋盘系统,负责绘制画⾯,3、规则系统,负责判定诸如犯规、输赢等。
第⼀类对象(玩家对象)负责接受⽤户输⼊,并告知第⼆类对象(棋盘对象)棋⼦布局的变化,棋盘对象接收到了棋⼦的i变化就要负责在屏幕上⾯显⽰出这种变化,同时利⽤第三类对象(规则系统)来对棋局进⾏判定。
可以明显地看出,⾯向对象是以功能来划分问题,⽽不是步骤。
同样是绘制棋局,这样的⾏为在⾯向过程的设计中分散在了总多步骤中,很可能出现不同的绘制版本,因为通常设计⼈员会考虑到实际情况进⾏各种各样的简化。
⽽⾯向对象的设计中,绘图只可能在棋盘对象中出现,从⽽保证了绘图的统⼀。
功能上的统⼀保证了⾯向对象设计的可扩展性。
⽐如我要加⼊悔棋的功能,如果要改动⾯向过程的设计,那么从输⼊到判断到显⽰这⼀连串的步骤都要改动,甚⾄步骤之间的循序都要进⾏⼤规模调整。
如果是⾯向对象的话,只⽤改动棋盘对象就⾏了,棋盘系统保存了⿊⽩双⽅的棋谱,简单回溯就可以了,⽽显⽰和规则判断则不⽤顾及,同时整个对对象功能的调⽤顺序都没有变化,改动只是局部的。
再⽐如我要把这个五⼦棋游戏改为围棋游戏,如果你是⾯向过程设计,那么五⼦棋的规则就分布在了你的程序的每⼀个⾓落,要改动还不如重写。
《软件工程》教学课件CH7-1面向对象的概念
面向对象分析与设计的建模
软件开发需要把问题解决模型化。 模型化是理解一个复杂系统的工具; 模型是系统早期抽象的重要结构; 常用的面向对象分析与设计模型 Rumbaugh 等人的 OMT 模型 Coad 和 Yourdon 的模型 Booch 开发模型 UML 统一建模语言
面向对象的特点
抽象性:对象的数据抽象和行为抽象; 封装性:信息隐蔽; 共享性: 同一类中所有实例共享数据结构和行为特征; 同一应用中所有实例通过继承共享数据结构和 行为特征; 不同应用中所有实例通过复用共享数据结构和 行为特征
对象
对象是系统中用来描述客观事物的一个实体,是 构成系统的一个基本单位,由一组属性和一组对 属性进行操作的服务组成。 属性一般只能通过执行对象的操作来改变。
2)
a.
b.
c.
3)
a. b.
活动定义了工作人员所执行的工作。有 3 类 步骤: 思考步骤 执行步骤 评审步骤 制品是过程生产、修改或使用的一种信息。 RUP 的制品分为 5 个信息集。 管理集:计划制品、操作制品 需求集:构想文档、项目相关人员需求、 用例模型和业务模型
c.
d.
e.
4)
设计集:设计模型、软件体系结构描述、 测试模型 实现集:源代码和可执行程序、相关数据 结构和数据文档 实施集:安装资料、用户文档、培训材料 工作流用来描述生成结果的活动序列,用以 描述工作人员之间的交互。在 RUP 中共有 9 个核心过程工作流,包括 6 个核心工程工作 流和 3 个核心支持工作流。
用例和参与者的事例 银行储户通过自动取款机(自动柜员机)提款, 转账或检查账户余额。用一组用例表达如下:
c语言面向对象和面向过程通俗理解
c语言面向对象和面向过程通俗理解面向对象和面向过程是两种不同的编程范式。
面向过程是一种以过程(函数)为基本单位来组织代码的编程方式,而面向对象则是以对象为基本单位来组织代码的编程方式。
两者在编程思想、代码组织、代码复用等方面有着显著的区别。
首先,让我们以一个简单的例子来理解面向过程编程。
假设我们要编写一个计算长方形面积的程序。
在面向过程编程中,我们会首先定义一个计算长方形面积的函数,然后在主程序中调用这个函数并传入相应的参数。
这个函数的实现会包括一系列的计算步骤,比如计算长方形的长度和宽度,并最终返回面积结果。
整个程序的逻辑是线性的,按照从上到下的顺序依次执行。
而在面向对象编程中,我们会将长方形抽象成一个对象,并定义与长方形对象相关的属性和方法。
比如,我们可以定义一个Rectangle 类,该类包含长度和宽度两个属性,以及计算面积的方法。
在主程序中,我们可以创建Rectangle对象,并调用其计算面积的方法来实现相同的功能。
面向对象编程更加注重对象之间的交互,通过对象之间的消息传递来实现程序的功能。
除了组织代码的方式不同外,面向对象编程还具有面向过程编程所没有的许多特性。
其中之一是封装性。
面向对象编程将数据和对数据操作的方法封装到一个对象中,外部无法直接访问和修改对象的内部数据,只能通过对象的公共接口来进行操作。
这样能够提高代码的安全性和可维护性。
另外,面向对象编程还支持继承和多态等特性,能够更好地实现代码复用和灵活性。
面向对象和面向过程编程各有其优缺点。
面向过程编程简单直接,适合编写简单功能的程序。
而面向对象编程更加灵活,适合编写复杂的程序,并且可以更好地应对变化和扩展。
在实际项目中,根据需求和项目规模选择适当的编程范式能够提高开发效率和代码质量。
总之,面向对象和面向过程是两种不同的编程思想和方式。
如果你希望代码更具灵活性、可扩展性和可维护性,那么面向对象编程是更好的选择。
如果你只需要编写简单的程序,那么面向过程编程可能更为直接和高效。
面向对象程序设计基础知识
面向对象程序设计基础知识面向对象程序设计(Object-oriented programming,简称OOP)是一种让计算机程序更具可维护性、可扩展性和可重用性的编程范式。
其中,基于类和对象的概念是核心要素。
本文将介绍面向对象程序设计的基础知识,包括类与对象、封装与继承、多态和抽象等。
一、类与对象类是面向对象程序设计的基本单位,是对一类具有相同属性和行为的对象的抽象描述。
类可以看作是对象的模板或蓝图,它定义了对象的属性和方法。
对象则是类的实例化,是具体的实体。
在面向对象程序设计中,类包含两个主要的成员:属性和方法。
属性是类的特性,描述了对象的状态;方法是类的行为,描述了对象的操作。
通过封装属性和方法,类实现了对数据和行为的封装,使得程序的逻辑更加清晰和灵活。
二、封装与继承封装是将类的属性和方法封装在一起,形成一个独立的单元。
通过封装,我们可以隐藏类的内部实现细节,只暴露必要的接口给外部使用。
这种数据与行为的封装增强了类的安全性和可靠性,同时也降低了程序的耦合性。
继承是面向对象程序设计的另一个重要概念。
通过继承,一个类可以继承另一个类的属性和方法,从而实现代码的复用和扩展。
继承关系可以形成类的层次结构,其中父类被称为超类或基类,子类被称为派生类。
派生类可以重写父类的方法或添加自己的方法,实现对父类的功能增强。
三、多态和抽象多态是指同一种类型的对象在不同情况下表现出不同的行为。
通过多态,我们可以根据对象的具体类型调用相应的方法,而不关心对象的具体实现。
多态提高了代码的灵活性和可扩展性,使得程序更易于维护和扩展。
抽象是将复杂的事物简化为一个易于理解的模型。
在面向对象程序设计中,抽象提供了接口和抽象类两种机制。
接口定义了一个类应该具有哪些方法,但不提供具体的实现;抽象类则是一种中间状态,既可以有定义了方法的具体实现,又可以有定义了接口的抽象方法。
通过接口和抽象类,我们可以实现代码的分离和模块化,提高代码的灵活性和复用性。
《实用软件工程》第7章 面向对象分析
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划分主题
B.主题图 上述的主题划分的最终结果能够形成一个完整的对象类图和一个主题图。 主题图一般有如下3种表示方式。 • 展开方式
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建立对象模型
复杂问题(大型系统)的对象模型 通常由下述5个层次组成:主题层(也称 为范畴层)、类与对象层、结构层、属 性层和服务层,如图所示。
上述5个层次对应着在面向对象分析 过程中建立对象模型的5项主要活动:划 分主题;找出类与对象;识别结构;定 义属性;定义服务。实际上五项活动没 有必要的完成顺序,设计时也不需要严 格遵守自顶向下原则。
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面向对象分析原则
1.定义有实际意义的对象 特别要注意的是,一定要把在应用领域中有意义的、与所要解决的问题有关系的所有事物作为对象,
既不能遗漏,也不要定义无关对象。 2.模型的描述要规范、准确
强调实体的本质,忽略无关的属性。对象描述应尽量使用现在时态,陈述语句,以保证语义的清晰。 定义对象时还应该描述对象之间的关系及对象的背景信息 3.共享性
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确定属性
例:多媒体商店销售系统
需要处理的文件:图像文件和声音文件,都拥有名称和唯一编码,作者信息和 格式信息,声音文件还包括文件时长(秒)。 功能:①添加新的媒体文件;
②通过编码查找需要的文件; ③删除指定文件; ④统计系统中文件的数量。
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确定属性
分析过程:根据文件的信息,图像文件和声音文件的类都需要有属性:id-编码,author-作者, format-格式。为了方便处理,还可加入source-文件位置。由功能①③,应该有按参数构造和按编码 删除的两个方法。此外还有findByld-查找,count-查找两个方法。
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CORBA组成
对象适配器接口
CORBA可移植对象适配器POA的作用是连接对 象实现和ORB。 POA本身是一个对象,它使被调用对象的接口 适配于调用对象所期望的接口。
CORBA组成
接口定义语言IDL和静态接口
客户用ORB携带的IDL编译器,编译对象接口IDL文件, 生成特定编程语言(如C++)的Stub和Sleketon代码。 Stub负责编码(marshaling)用户的调用请求并以ORB 消息形式发给对象实现,解码(unmarshaling)返回的 结果并把结果或异常信息传给客户; Skeleton负责解码(unmarshaling)用户请求消息、定 位对象实现并执行所请求的对象方法,编码( marshaling)操作结果或异常信息,并以ORB消息形式 发送给客户。
面向对象的分布计算
分布式对象
远程对象方法调用
Java RMI
公共对象请求代理结构CORBA
分布式组件对象模型DCOM
Java RMI
远程方法调用RMI(Remote Method Invocation)是Java特有的分布式计算技 术。它实质上是通过Java编程语言扩展了 常规的过程调用,在网上不仅可以传送对 象的数据,而且可以传送对象的代码。
分布式对象具有可在网络上移动的动态性
面向对象的分布计算
分布式对象
远程对象方法调用
Java RMI
公共对象请求代理结构CORBA
分布式组件对象模型DCOM
远程对象引用
远程对象引用(Remote Object Reference)是 访问远程对象的一种机制
ref={网络地址,端口号,内部ID}
面向对象的分布计算
分布式对象 远程对象方法调用 Java RMI 公共对象请求代理结构CORBA 分布式组件对象模型DCOM
CORBA
Common Object Request Broker Architecture,公用对
象请求代理结构 80年代末,面向对象的技术兴起,客户/服务器模式普遍得
动态接口
ORB功能与操作
ORB初始化
当应用程序运行在CORBA环境时,需要对ORB 和对象适配器POA进行初始化。ORB和POA的 初始化是顺序执行的,ORB先于POA。
ORB接口操作
这些操作定义在CORBA模块的接口ORB中,对 象引用是用字符串形式存储和传送的,因此对象 引用与其字符串形式之间的转换是必要。
CORBA的体系结构
CORBA服务
创建CORBA服务 为服务创建ORB对象 注册服务
Server A
注册服务 CORBA NameService Server B 注册服务
CORBA的体系结构
CORBA客户
使用名称服务器来查找服务 请求远程对象方法
Serever A IIOP 查找服务
象支持的所有操作的描述。 为接口浏览器提供信息,帮助应用开发者找出潜 在的可重用的软件部件。 提供类型信息,为动态调用接口发送请求提供信
息支持。
CORBA的体系结构
动态调用接口
把IDL说明编译成面向对象程序设计语言的实代码后 ,客户可以调用已知对象的操作。
在某些应用中,用户并不了解应用接口编译信息, 但也要求调用对象的操作,这时就要动态调用接口 来调用用户的操作了。 例如,图形用户接口应支持用户浏览接口公共库, 以获得每个对象所支持的操作信息,用户可根据自 己的需求从浏览对象中挑选出所需的对象操作,具 体的对象操作的调用实际上是用动态调用接口来完 成的。
网络与分布计算
主讲:王犇,谌洪初 西北工业大学软件与微电子学院
面向对象的分布计算
面向对象的分布计算
分布式对象
远程对象方法调用
Java RMI
公共对象请求代理结构CORBA
分布式组件对象模型DCOM
分布式对象
面向对象编程:抽象、封装、继承、多态
一个对象由两部分组成
状态(属性) 行为(方法)
BOA(Basic Object Adapter)基本对象适配器
当客户请求对象的服务时,负责激活对象。
CORBA的体系结构
POA(Portable Object Adapter)可移植对象适配器
BOA的替代方式,提供高级特性和大量可扩展 的接口。 支持透明激活对象。 允许单个服务者支持很多对象标识。
ORB功能与操作
获取初始对象引用
当ORB初次启动时,客户并不知道被调对象实 现的对象引用。没有对象引用就不能定位对象实 现,也就不能进行调用请求。因此,ORB给出 了获取初始对象引用的方法,应用可通过调用它 来获得初始对象引用。
与线程有关的操作
为了支持单线程和多线程应用程序,ORB接口 包含相关的操作。
CORBA的体系结构
CORBA的体系结构
ORB(Object Request Broker)对象请求代理
作为“软件总线”来连接网络上的不同对象。 提供对象的定位和方法调用。
OA(Object Adapter)对象适配器
用于构造对象实现与ORB之间的接口。 给框架发送方法调用。 支持服务器对象的生命周期(对象的创建和删除)。
分布式对象是一些独立代码的封装体(对象,组 件),它向外提供了一个包括一组属性和方法的 接口,远程客户程序通过远程方法调用来访问它 。
分布式对象的特点
位置、实现的透明性
语言、平台独立
通过预先定义好的接口进行访问
相互发送消息实现请求服务
客户与服务器的角色划分是相对和或多层 次的
调用和被调对象在不同的节点上,称为远程调用。
方法调用执行
远程方法调用语义
可能(Maybe)语义
调用者不知道远程方法是否被执行过一次或完全没 有执行。
“至少一次”语义
调用者或者接收一个结果,方法至少执行了一次; 或者接收到一个例外通知,不会有结果。
“至多一次”语义
调用者或者接收一个结果,方法精确执行了一次; 或者接收到一个例外通知,不会有结果。 这时方法可能执行了一次,或者根本没有执行。
可以从OMG得到下列IDL语言的映射规范:
C,C++,Smalltalk,COBOL,Ada,Java
CORBA
CORBA的核心是对象请求代理 (ORB,Object Request Broker) ,它提供了网络环境无关性、操作系 统无关性和开发语言无关性的公共平台。 在面向对象的应用环境中,CORBA对象的请求者不必 知道它所请求的对象是在哪里,是如何实现的,而是由 ORB来负责跨平台的运作管理,无须应用系统的开发 者干预。 具有的跨平台、分布式、面向对象等优点。 CORBA是一个中间件规范并不是一个实体软件。软件 开发者通过使用第三方的ORB工具或IDL语言来定义 CORBA对象,实现ORB功能。
的标准。
OMA参考模型
OMA参考模型
ORB和GIOP
CORBA远程对象方法调用依赖通用对象请求代理协 议GIOP ,解决异构环境下分布式对象互操作问题。
当前普遍使用IIOP(Internet Inter_ORB Protocol) 是运行在TCP/IP协议层之上的GIOP。
CORBA对象服务
RMI应用开发
客户端软件
首先,必须确定是想编写客户机独立应用程序还 是客户机 applet。 应用程序的设置简单些,但 applet 更容易部署 ,因为 Java RMI 基础结构能够将它们下载到客 户机机器。 客户机中,代码需要首先使用 RMI 注册表来查 找远程对象,之后,客户机就可以调用由远程接 口定义的方法。
CORBA的公共对象服务(Common Object Services)是独立于应用领域,为使用和实现对象 而提供的基本服务集合。 在构建分布式应用时,经常会用到这些服务。
OMA参考模型
CORBA公共设施(Common Facilities)
提供了一组更高层的函数,包括用户界面、信息管理等 方面的通用设施,为终端用户应用提供一组共享服务接 口,例如组合文档系统管理和电子邮件服务等。
到应用的前提下,为屏蔽通信和实现细节的需求,继承已有
系统,消除“孤岛”现象,OMG在1990年制订了对象管理 体系(OMA,Object Management Architecture)。 允许分布式对象在异构环境下互操作,对象可用不同的编程 语言实现,部署在不同的平台上。
CORBA是OMA的一 部分,作为规范分布式对象间互操作
Client 远程引用
注册服务
CORBA NameService
CORBA组成
CORBA组成
ORB核心
实现对所有ORB都相同的接口。 这些接口是在CORBA规范中预先定义的,为所 有ORB实现支持。 这些接口包括:动态调用接口、动态框架接口和 ORB接口。 ORB接口是直接为应用程序使用的本地服务接 口,例如,客户和对象实现可通过这类接口访问 CORBA的公共对象服务。
⑥ 类文件的提供者(一个HTTP或者FTP服务器)。
⑦ 一个客户端程序。
RMI应用开发
分布式应用开发步骤
① ② ③ ④ 设计和实现你的分布式应用的组件。 编译源程序并生成端头文件。 通过网络访问得到所需要的类。 启动应用程序。
远程接口
RMI应用开发
服务端软件
编写服务器的主程序。或者为主程序编码一个单 独的 Java 类,或者象在这里所做的一样,只在 实现类中编码一个 main 方法。编写的 main 函 数可以向命令行抛出任何与 RMI 相关的异常。
CORBA领域接口(Domain Interface)
与特定的应用领域有关,如为制造业、金融业、通信行 业等领域服务提供接口。