面向对象程序分析与设计27
《面向对象分析与设计(UML)》课程大作业大纲
《面向对象分析与设计(UML)》课程大作业大纲一、课程简介《面向对象分析与设计(UML)》是一门是软件工程专业重要的、实践性很强的一门必修课。
UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且适用于各种应用领域的建模语言，已被OMG采纳为标准。
目前UML已成为面向对象技术领域内占主导地位的标准建模语言。
掌握UML 语言，不仅有助于理解面向对象的分析与设计方法，也有助于对软件开发全过程的理解。
通过该课程的学习，使学生能基本掌握面向象技术基本概念和面向对象分析与设计方法，能够使用UML 语言来进行初步的系统分析与设计。
二、课程目标结合专业培养目标，本课程大作业要达到的目标如下：1．知识与技能目标通过本课程的学习，使学生掌握面向对象分析与设计基本理论和使用统一建模语言（UML）实现软件生命周期模型的六大阶段（需求分析，概要设计，详细设计，编码，测试，维护）的一般性原理、主要思想、关键技术；了解和掌握各阶段的规范文档书写格式，通过实验项目实践活动，培养学生理解和应用相关的知识技能，开发软件项目。
2．过程与方法目标了解面向对象分析与设计的发展历史及趋势，掌握运用UML 理论及方法解决实际问题的分析步骤。
通过具体方法的学习与运用，理解它们的优势与不足，从而锻炼和提高思维分析能力（归纳能力，演绎能力，对比分析能力，变通能力，总结能力，抽象能力）。
3．软件工程文档写作目标通过面向对象程序设计实践，培养作为一个软件工程技术人员必须具备的文档写作能力，严谨治学的科学研究态度，为未来的学习、工作和科研奠定良好的理论基础和实践基础。
通过本课程的大作业的训练，使学生在分析问题、解决问题等方面得到锻炼，增强学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册以及编写技术文献的能力。
三、作业设计任务由指导教师向学生提供一定数量的设计题目，每一题目所用到的知识至少要覆盖《面向对象分析与设计(UML)》教学大纲中的大部分内容，主要包括利用UML2进行面向对象分析与设计的方法，运用面向对象的一般原则和模式进行应用系统的分析和设计建模。
面向对象分析与设计
面向对象分析与设计在软件开发过程中，面向对象分析与设计（Object-Oriented Analysis and Design，简称OOAD）是一种重要的方法论。
通过OOAD，开发者可以将现实世界中的概念和问题转化为软件系统的结构和行为。
一、什么是面向对象分析与设计？面向对象分析与设计是一种以对象为核心的开发方法。
它强调将问题领域的实体、关系和行为抽象为对象、类和方法。
面向对象的分析阶段主要关注问题领域的需求和约束，而设计阶段则更关注如何将需求转化为可执行的软件系统。
二、面向对象分析与设计的优势1. 模块化：面向对象的方法将复杂的系统拆分为多个独立的对象，每个对象都有清晰的职责和接口。
这种模块化可以提高代码的可维护性和可复用性。
2. 继承与多态：继承是面向对象编程中的重要特性，它允许新的类继承已有类的属性和方法。
多态则允许对象在不同上下文中表现出不同的行为。
这些特性使得代码更加灵活和易于扩展。
3. 封装与信息隐藏：面向对象的方法将数据和操作封装在对象内部，外界只能通过对象的接口进行交互。
这种封装和信息隐藏可以保护数据的完整性和安全性。
4. 规范化的开发流程：面向对象的分析与设计有一套规范的开发流程，包括需求分析、概念设计、详细设计和实现等阶段。
这种流程可以提高开发效率，并减少错误和重复工作。
三、面向对象分析与设计的过程1. 需求收集与分析：在这个阶段，开发者与用户密切合作，收集和分析系统的业务需求。
通过访谈、文档分析等方法，确定系统的功能、性能和约束等方面的要求。
2. 概念设计：在概念设计阶段，开发者将业务需求转化为概念模型。
通过绘制用例图、类图、状态图等工具，描述系统的结构和行为。
3. 详细设计：在详细设计阶段，开发者将概念模型进一步细化，确定具体的类和接口。
同时，还需要考虑系统的性能、安全和可维护性等方面的问题。
4. 编码与测试：在编码阶段，开发者根据详细设计的要求，使用具体的编程语言实现系统。
面向对象的分析与设计
作者：
表6.4 用例描述表的扩展版本 日期： 版本：
用例名称 用例ID 优先权 来源
用例类型： 业务需求：□ 系统分析：□
主要业务参与者
其他业务参与者
其他有利益的关联人员
描述
前置条件
触发器
典型事件过程
参与者动作
系统响应
替代事件过程 结论 后置条件 业务规则 实现约束和说明 假设 开放问题
2 建模支持用例情境的类交互、行为和状态
对于这两种关系，会在最后确定。
影响性能编的因素号可分为以词下三汇个方面：同义词 描 述
编 号 用例名称 用例描述 参与者
一旦确定了操作，就必须确定这些操作是手工的还是自动的，如果是自动的，它们就必须同对执行该操作负有责任的对象相关联。
也就是说OOA要求人们辨识用户需求的系统功能、支持所需系统功能的对象、对象的数据属性、相关的行为，以及对象之间的关联。
6.1.1 优化用例模型 用例模型，也就是用例图，它采用业务需求用例
建模系统功能需求。在此期间，记录的用例仅仅包含 了有关业务事件的一般性信息，其目标是快速地记录 所有的业务事件（用例），以便定义和验证需求。通 常在依据业务需求建模时，会生成用例图，但是为了 文件管理及用户阅读，还会生成参与者词汇表、用例 词汇表和用例描述表。
3、确定任何复用的可能性 正如上一步所述，当两个用例有同样的业务目标
但接口技术和实现的系统用户不同时，两个用例可能 共享公共的步骤。为了消除冗余步骤，可以将这些公 共步骤提取成独立的用例，称为抽象用例；当分析用 例，发现用例包含多个步骤构成的复杂功能并且难以 理解时，可以将更复杂的用例提取成专门的用例，称 为扩展用例。新的用例也需要被定义到前面准备好的 用例参与者词汇表中。
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。
面向对象的系统分析与设计(山东联盟)智慧树知到答案章节测试2023年山东财经大学
第一章测试1.下面关于功能分解法的优点描述错误的是A:与模块化编程结合使用后，使开发效率有很大提高B:以系统需要提供的功能为中心组织系统C:删除了GoTo语句，使软件能得到有效维护D:具有较强的应对需求变化的能力答案:D2.下面的开发方法能够兼顾功能和数据的是A:面向对象方法B:信息建模法C:结构化方法D:功能分解法答案:A3.结构化方法采用数据流、加工进行建模，需求变化极易引起两者的变动，进而引起其他数据流和加工的变化A:错B:对答案:B4.功能分解法以功能作为系统的构造块，数据组织能力强。
A:错B:对答案:A5.面向对象方法学的出发点和基本原则是尽可能模拟人类习惯的思维方式，分析、设计和实现一个软件系统的方法和过程，尽可能接近于人类认识世界解决问题的方法和过程。
因此面向对象方法有许多特征，如软件系统是由对象组成的；（）；对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系；层次结构的继承。
A:强调需求分析重要性B:把对象划分成类，每个对象类都定义一组数据和方法C:对既存类进行调整D:开发过程基于功能分析和功能分解答案:B第二章测试1.下列关于UML叙述正确的是（）。
A: UML仅是一组图形的集合B: UML仅适用于系统的分析与设计阶段C: UML是一种语言，也是系统设计的方法D:在信息系统开发过程方面，UML是一种建模语言，不是对开发过程的细节进行描述的工具答案:D2.UML的最终产物就是最后提交的可执行的软件系统和（）。
A: 类图B: 动态图C: 用户手册D: 相应的软件文档资料答案:D3.UML提供了4种静态图用于对系统的静态方面进行可视化、详述、构造和文档化。
其中（）是面向对象系统建模中最常用的图，用于说明系统的静态设计视图。
A: 部署图B: 组件图C: 对象图D: 类图答案:D4.UML提供了4种结构图用于对系统的静态方面进行可视化、详述、构造和文档化。
其当需要显示代码物理结构，并用于实际的编程时，应该选择（）。
面向对象分析与设计练习题及参考答案
《面向对象分析与设计》练习题及参考答案一、思考题：1. How many phases are included in system development? (brief description)2. Describe a system and the components of a system model.3. What two key components distinguish an information system from an automated information system?4. What is systems analysis and design?5. Who are the six stakeholder groups in information systems?6. What are a system designer’s and system builder’s roles in information systems development?7. What is the system analyst role in systems development as it related to the other stakeholders?8. List the six steps of the general problem-solving approach.9. List two types of quality certification applicable to information systems.10. What are legacy systems? Name two types of problems encountered in legacy systems.11. What is ERP? What is electronic commerce?12. Differentiate between management information systems and decision support systems.13. What role dose a data warehouse play in a decision support system?14. List three focuses for an information systems.15. What is the role of the network in information systems?16. 面向过程的系统分析与设计存在的问题是什么？通过什么OO技术来解决？17. 请画图说明面向对象系统的基本构造。
面向对象分析与设计-模拟题
面向对象分析与设计模拟题一、单选题1.下面描述中()不是使用软件模型的目的.A.可以更好地理解问题B.可以更早地发现错误或疏漏的地方C.可以为最后代码的生成提供依据D.在开发过程中使用面向对象方法[答案]:D2.关于参与者的说法中错误的是().A.参与者是与目标系统交互的人或物B.参与者可以是实际的人,也可以是外部设备,外部系统等C.参与者是用例图的重要组成部分,因此它是目标系统的组成部分D.参与者之间可以存在一定的关系[答案]:C3.状态图中不能表示的概念有().A.动作B.类C.转移D.事件[答案]:B4.计算机(Computer)由中央处理器,内存,软盘,硬盘,显示器,键盘,鼠标等组成.那么Computer类和其它类(CPU,RAM,FloppyDrive,HardDisk,Monitor,Keyboard,Mouse)之间的关系是().A.泛化关系(Generalization)B.实现关系(Realization)C.包含关系(Inclusion)D.聚集关系(Aggregation)[答案]:D5.()是表达系统类及其相互联系的图示,它是面向对象设计的核心,建立状态图,协作图和其他图的基础.A.对象图B.组件图C.类图D.配置图[答案]:C6.继承反映了类间的一种层次关系,而()反映了一种整体与部分的关系.A.继承B.组合C.封装D.多态[答案]:B7.不属于UML结构物件的是().A.交互B.类C.用例D.组件[答案]:A8.内聚表示一个模块()的程度.A.可以被更加细化B.能够适时地完成其功能C.仅关注在一件事情上D.联接其他模块和外部世界[答案]:C9.需求规格说明描述().A.基于计算机系统的功能,性能和约束B.每个子系统的实现C.软件体系结构元素D.系统使用说明[答案]:A10.以下对UML的描述中,正确的是().A.UML是一种软件过程方法B.UML是一种面向对象分析和设计方法C.UML是一种面向对象设计原则D.UML是一种标准化建模语言[答案]:D11.在顺序图中,第一个消息往往由()发出.A.边界对象B.参与者C.实体对象D.生命周期对象[答案]:B12.描述系统架构的建模元素不包括().A.类B.包C.子系统D.包间的依赖关系[答案]:A13.对下图的描述中,错误的是().A.image.java实现了ImageObserver接口B.image.java请求了ImageObserver接口ponent.java实现了ImageObserver接口D.image.java只能通过ImageObserver接口访问component.java [答案]:A14.()对系统的业务数据和业务逻辑进行封装.A.控制对象B.边界对象C.实体对象D.生命周期对象[答案]:C15.不属于敏捷过程特征的是().A.迭代性B.自适应C.过程化开发D.轻量级[答案]:C16.下列事物中一般不是目标系统的外部参与者的是().A.人B.外部设备C.外部系统D.数据存储[答案]:D17.根据下面的代码,可以确定类A与类B之间存在()关系. public class A {private B theB;public void aMethod(){ theB.doSomthing(); }}A.关联B.泛化C.实现D.包含[答案]:A18.面向对象的特点主要概括为().A.可分解性,可组合性,可分类性B.继承性,封装性,多态性C.抽象性,继承性,封装性,多态性D.封装性,易维护性,可扩展性,可重用性[答案]:C19.下面那个图符表示UML中的实现关系?().A.B.C.D.[答案]:C20.()就是用于表示构成分布式系统的节点集和节点之间的联系的图示,它可以表示系统中软件和硬件的物理架构.A.组件图B.协作图C.状态图D.配置图[答案]:D21.关于用例与类的对比中()是错误的.A.都属于模型结构元素B.都存在继承关系C.类描述系统的部分静态视图,用例描述系统动态的行为视图D.类描述的是系统的内部构成,用例也可以描述系统的内部构成[答案]:D22.描述对象之间静态联系的是().A.一般-特殊结构B.整体-部分结构C.实例链接D.消息连接[答案]:C23.()可以帮助人们简单方便地复用已经成功的设计或体系结构.A.商业组件B.逆向工程C.设计模式D.需求规格说明[答案]:C24.一个设计得好的面向对象系统具有()特征.A.低内聚,低耦合B.高内聚,低耦合C.高内聚,高耦合D.低内聚,高耦合[答案]:B25.耦合表示一个模块()的程度.A.可以被更加细化B.能够适时地完成其功能C.仅关注在一件事情上D.联接其他模块和外部世界[答案]: D26.在一个课程注册系统中,定义了类CourseSchedule和类Course,其中类CourseSchedule中定义了方法add(c:Course)和方法remove(c:Course),则这两个类之间的关系是().A.泛化关系B.组合关系C.依赖关系D.包含关系[答案]: C27.面向对象程序设计将描述事物的数据与()封装在一起,作为一个相互依存,不可分割的整体来处理.A.信息B.数据隐藏C.对数据的操作D.数据抽象[答案]:C28.()是从用户使用系统的角度描述系统功能的图形表达方法.A.类图B.对象图C.序列图D.用例图[答案]:D29.采用面向对象技术开发的应用系统的特点是().A.重用性更强B.运行速度更快C.占用存储量小D.维护更复杂[答案]:A30.多态性出现在具有()结构的类之间.A.整体-部分B.一般-特殊C.实例链接D.消息连接[答案]:B。
面向对象程序设计步骤
面向对象程序设计步骤面向对象程序设计（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种程序设计方法论，它以对象（实例）为中心，通过封装、继承和多态等特性，使得程序的设计更加模块化、可维护、可复用。
下面将介绍面向对象程序设计的步骤。
1. 分析需求面向对象程序设计的第一步是分析问题，并明确程序的需求。
这可以通过与客户或用户交流，深入了解问题的本质和功能需求，从而为后续的设计提供参考。
2. 定义类与对象在面向对象程序设计中，类是创建对象的模板。
程序的下一步是定义类，包括类名、属性和方法等。
类的属性是描述对象特征的变量，方法是描述对象行为的函数。
3. 建立关系面向对象程序设计的核心是建立类与类之间的关系。
关系包括继承、组合和关联等。
继承是指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。
组合是指一个类包含其他类的对象作为属性。
关联是指一个类与另一个类有某种关系，可以通过对象间的引用进行交互。
4. 设计方法在定义类的过程中，需要设计类的方法。
方法是描述对象行为的函数，可以通过方法来操作类的属性，实现对对象的控制和交互。
5. 编写代码在设计完类和方法后，开始编写程序的代码。
代码的编写需要按照语言的语法规则和设计模式来，同时要注意代码的规范性和可读性，以便后续的测试和维护。
6. 测试与调试编写完代码后，需要进行测试与调试。
测试可以通过创建多个对象，调用类的方法，验证程序的正确性和运行效果。
如果发现问题，需要进行调试，逐步排查错误并进行修复。
7. 优化与重构在测试和调试的过程中，可能会发现程序存在性能问题或代码不够优雅的情况。
这时需要进行优化和重构。
优化是指通过改进算法或结构，提升程序的性能和效率。
重构是指通过修改代码结构和逻辑，提高代码的可读性和可维护性。
8. 文档撰写最后一步是撰写程序的文档。
文档可以包括需求分析、设计思路、类和方法的说明等。
文档的撰写有助于后续的团队协作和项目维护。
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软件学院
课程设计报告书
课程名称面向对象程序分析与设计
设计题目网上论坛系统
专业班级
学号
姓名
指导教师
2013年6月
目录
1 设计时间 (2)
2 设计目的 (2)
3设计任务 (2)
4 设计内容 (3)
4.1 系统需求分析 (3)
4.1.1 系统的功能需求 (3)
4.1.2 前台基本业务模块 (3)
4.1.3 后台管理模块 (3)
4.2 系统UML建模 (4)
4.2.1 系统的用例图 (4)
4.2.2 系统的类图 (6)
4.2.3 系统的顺序图 (7)
4.2.4 系统的活动图 (10)
4.2.5 系统的状态图 (11)
4.2.6 系统的组件图 (12)
4.2.7系统的部署图 (13)
5 总结与展望 (13)
参考文献 (15)
成绩评定 (15)
图1 论坛管理系统整体用例图
分析系统描述可知，无论系统管理员、管理员、普通用户、游客等都是该论坛管理系统的用户，所以，系统管理员、管理员、普通用户、游客与用户都是泛化的关系。
系统管
图2 论坛管理系统整体类图
图3 用户注册顺序图
图4用户发表消息顺序图
图4显示的是用户发表消息的流程。
首先，注册用户需要在登陆页面提供用户名和密码进行登陆（消息1），网页将用户密功能和密码传送到数据库要求其审核是否合法（消息2），数据库进行查询，若该用户信息合法，则返回合法信息（消息3）到网页，网页在向用户返回合法信息（消息4）并允许其
图6 论坛管理系统的活动图
经分析可知，论坛管理系统中的主要活动是用户的一系列操作，从注册、登陆到进入系统发表主题、回复等等。
图7 论坛管理系统前台业务状态图
图8 论坛管理系统中用户状态图图9 论坛管理系统的构件图
图10 论坛管理系统的部署图
如上图所示，显示的是论坛管理系统的部署图。
应用程序可以看作中间件，客户机通过WEB应用程序连接访问数据库。