软件工程概论参考课件9_面向对象的方法学

面向对象的方法
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② 结构化方法论
传统方法论只关注程序的流程，程序结构没有得到有效的 解决，更没有意识到需求分析和软件结构设计的重要性， 这个阶段的导致软件危机的时期；主要问题是程序（微观） 的质量、效率、可维护性问题；
结构化程序设计技术，即把程序结构规范成了顺序的、判 断分支的和循环的三种基本的结构。解决了程序结构问题， 使得程序的质量和编程效率有了很大的提高，同时，使得 程序的可维护性得到了提高。
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软件结构问题
面 向 对 象 的 方 法
程序结构问题
解决软件结 构问题
面向对象的 思想
面向对象的 程序设计方 法，解决程 序结构问题
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3. 什么是方法论？
一般认为，方法论指的是做事或思考问题的思维模式、策略、步骤、 行动准则。
没有思想的方法、工具和技术的运用，是永远不得要领，也体会不 到某种方法的魅力的。
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5. 有哪些方法论？
在软件工程实践中，不同时期都有应用成熟的方法论，下面就简单 介绍这些方法论，最后，重点介绍面向对象的方法论。
① 传统方法论 ② 结构化方法论 ③ 信息建模方法 ④ 面向对象方法论
为了提高开发效率、提高质量和可维护性，首先要遇到 的是解决程序设计与实现问题（程序结构与实现问题， 是微观的）
宏观层面，解决软件系统结构问题
软件系统结构与程序结构不是一个概念，需求分析与系 统设计主要解决的是软件结构问题，属宏观层面。
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第9章 从结构化到面向对象
9.1 方法论的形成与发展 9.2 结构化方法的缺陷与面向对象的优势 9.3 面向对象的基本概念
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① 传统方法论
70年代以前，编程模式主要是基于流程的，即用程序流程图解决 程序的结构问题。受此影响，人们认识和描述系统结构时，也是按 照作业流程顺序进行的;
比如，你要开发一个工资管理系统，在你看来，首先应具备输入功 能，将基本工资、应扣款、应补款等工资项目输入到系统中，然后 应具有计算功能，计算得到每个职工的实际应发工资，最后应具有 打印输出功能，把工资条、工资总表等打印出来。这里明显是按作 业流程来描述问题的。
第9章 面向对象的方 化方法为背景，介绍了各开发阶段的任务、 活动内容及相关的工具与技术;
目前面向对象的方法为主流，本章介绍软件工程方法论 的形成过程，并借此引入对面向对象的方法；
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本章重点：
软件系统本质上是信息处理系统。因此，在软件系统的 整个开发过程中必须考虑两方面的问题——“数据”及 对数据的“处理”。因此，在企业信息开发领域，这种 方法得到了广泛应用。
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③ 信息建模方法
最常用的表示概念性数据模型的方法，是ER图，即 “实体—关系”图。它把问题域（即现行的手工系统） 描述为实体、实体的属性及实体之间的关系的一种模型 （ER图）。
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④ 面向对象方法论
面向对象的方法的基本出发点是尽可能按照人类认识世界的方法和 思维方式来分析和解决问题。
面向对象的方法把对象看作是系统构成的基本元素。客观世界是由 许多具体的事物、事件、概念和规则组成的，这些均可看成对象。
对象是一个自主的、活动的实体，它具有一定的特征、行为，有一 定的方法可以自我实现某些功能。
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方法论包括哪些内容：
软件工程的方法论涵盖了方法、工具和技术三个层次的相关的概念。 ① 方法：是处理和解决问题的思维模式和策略，不同的方法来自 于对问题的不同认识模式。 ② 工具：有了认识模式之后，为了使用这种模式来认识和表述系 统,还要借助于一定的工具。方法论的倡导都为各自的方法（理 论），研究了相应的工具，用于从事需求分析与软件设计； ③ 技术：使用工具从事分析与设计的过程中,需要掌握一定的技术。
件复用，这效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，于是有了面向对象的设计， 进一步，又把面向对象的思想用于分析阶段，产生了面向对象的分 析，因而，在面向对象的系统开发方面不断取得进展，一种新的软 件开发方法——面向对象的开发方法产生了。 虽然尚不完善，但逐渐处于主流开发方法的地位了。
系统流程图虽然是传统方法论中，描述物理系统概貌的一个主要工 具。但现在也常在必要的时候使用.
如,在进行可行性研究时，需要了解和分析现有的系统，并以概括 的形式表达对现有系统的认识；进入设计阶段以后应该把设想的新 系统的逻辑模型转变成物理模型，需要描绘未来的物理系统的概貌。 这两处都用到了系统流程图。
两者都认为需要功能和数据。但是，在用于发掘功能和数据的解决 问题策略上，两者意见不一致。两种方法论各有所长。
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④ 面向对象方法论
80年代，面向对象的程序设计语言趋于成熟。 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
例如，图9-2表示了学校教学管理系统中的数据关系模 型。
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职工号 姓名 性别 职称 职务
成绩
教1 师
教
学
N
M
课程
N学 生
学号 姓名 性别 班级
课程号
课名
学时
学分
图 9 2 学校教学管理 ER 图
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从上述演变过程，可以发现软件工程为实现“高效率、 高质量和可维护性”所做出的每一步努力；
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从两个层面解决问题
软件工程方法的研究者，在追求软件工程目标的过程中，一般都经 历了从微观到宏观两个层面解决问题的过程：
微观层面，主要解决程序的结构问题
与设计的主要工具。 又称数据流建模方法论； 出现在70年代中期，是目前主要方法论之一。
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③ 信息建模方法
信息建模方法论，也称数据建模方法论。
出现在80年代中期；
当时流行数据库管理系统。现在它仍然是协助软件系 统分析与设计的一种常用方法。
① 理解软件工程的目的和要解决的主要问题； ② 理解软件工程解决问题的思路和各种方法论的形成过程； ③ 认识结构化方法的缺陷和面向对象的优势 ④ 准确理解面向对象的相关概念 ⑤ 了解面向对象的软件开发过程
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第9章 从结构化到面向对象
9.1 方法论的形成与发展 9.2 结构化方法的缺陷与面向对象的优势 9.3 面向对象的基本概念
1. 软件工程追求的目标和要解决的主要问题
软件危机促使软件工程诞生，本质上讲，软件工程追求 的目标和要解的关键问题，就是要缓解或避免软件危机； 也是软件工程方法论将要解的关键问题
软件危机反映出来的问题，包括： • 软件开发效率低； • 软件质量差； • 软件不可维护； • 软件项目成功率低；
软件结构问题
解决软件结 构问题
传
统 方 法
流程 思想
程序结构问题
程序流程 设计方法， 解决程序结
构问题
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软件结构问题
解决软件结 构问题
结
构
结构化思想
化
方
法
结构化程序
设计方法，
解决程序结
构问题
程序结构问题
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软件工程追求的目标，自然是
① 提高开发效率（解决软件复用问题） ② 提高软件质量（满足需求的程度、可靠性、可操作性
等） ③ 提高软件的可维护性 ④ 提高软件项目管理水平
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软件工程的实现目标，可以分为两类：
① 效率 ② 质量 ③ 可维护性
① 项目管理
•与软件工程的方法、 工具、技术相关；
•属于技术范畴；
•离不开项目管理； •属于管理范畴；
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2. 软件工程方法论的形成
为解决软件开发效率、软件质量和软件可维护性的问题， 软件工程学科从诞生的那一天起，经历了一个从传统方 法到结构化方法再到面向对象的方法的发展过程；
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9.1 方法论的形成与发展
有必要讨论以下重要内容： 1. 软件工程追求的目标和要解决的主要问题； 2. 方法论的形成过程； 3. 什么是方法论？ 4. 为什么要研究方法论？ 5. 有哪些方法论？
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9.1 方法论的形成与发展
为什么要研究方法论：
方法论的形成与发展，反映了软件工程发展的足迹， 并形成了软件工程的主体内容。所以，理解方法论 是理解相关内容的基础。
方法论在解决软件工程问题中反映出来的软件工程 思想，是灵活掌握软件工程技术的关键。
这种方法论主要从信息角度进行分析与设计,更多的用于数据库应 用系统设计。
注意：信息建模方法论解决问题的策略和结构化方法论不同，两者 有着本质的差异。
为了满足信息系统需要，两种方法论都考虑功能和信息。两者的差 别在于处理功能和信息的策略不同。即看是从功能入手，还是从信 息入手？结构化方法论主张从功能入手，而信息建模方法论主张从 信息或数据入手。
那么，面对系统（宏观）中的同样问题，借鉴解决程序结 构的”结构化思路”,形成了结构化系统分析与设计方法，这 就是结构化方法论。
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② 结构化方法论
基于数据流程的策略来获取用户的功能需求； 基于功能分解的策略，将系统分解成模块化结构； 数据流图、数据字典、功能结构图等是结构化系统分析
对象之间通过消息传递，为对方提供服务，协同运作，从而构成了 系统的强大功能。
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④ 面向对象方法论
面向对象开发方法逐步形成三个主要流派，它们分别是Coad方法、 Booch方法和OMT方法。
2019年推出了统一建模语言，即UML（Unified Modeling Language）。它是面向对象的标准建模语言，可通过统一的语 义和符号表示，使各种方法的建模过程和表示统一起来，将成为面 向对象建模的工业标准。
所以,软件工程的主要内容可以概括为：原理、方法、工具和技术 四个层次；
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4. 论为什么要研究方法论？
不同的方法论，有着不同的解决问题的思想；
不同的方法论分别从各自的思维模式出发，给出了不同的策略 和方法、一组相应的工具和利用工具从事活动（需求分析和软 件设计）的技术。因此，学习软件工程方法时，领悟其中的软 件工程思想，以思想为基础，理解其策略、方法、工具、技术 等内容才是正确的学习之道。
在软件工程方法论的发展中，为了解决系统结构问题，在不同的时 期，人们从不同的角度认识系统、研究系统的规律，这样就自然形 成了从不同角度理解和表述系统的方法，逐渐形成了不同的流派， 它们从不同的视角来认识、理解并描述软件系统，并总结出了自成 体系的从事系统分析与设计方法。我们把这些不同的流派所倡导的 方法，称为不同的方法论。