第1章面向对象技术概述
01 第一章 面向对象概述
1.1面向对象基本概念
2 对象——具有属性 属性刻画了对象的静态特征
车型名称 厂商 级别
十代思域220turbo 东风本田 紧凑型车
能源类型
汽油
环保标准
国V
上市时间
最大功率 (kW)
最大扭矩 (N·m)
发动机
2016.04 130 220
1.5T 177马力 L4
1.3面向对象与项目设计
1 使用面向对象方法分析项目需求
面向对象的分析过程
用户 开发者
一般需求
管理者 用户知识
问题域建模
专业领域知识
现实世界经验
问题域陈述
对象模型 动态模型
功能模型
1.3面向对象与项目设计
1 使用面向对象方法分析项目需求
面向对象分析的一般过程
获取需求内容陈述
建立系统的对象模型结构 建立对象的动态模型
类的例子
信息工程系的 帧一一同学
学生类
经贸管理系的 贾三三同学
尝试抽象——试将下列图标分类
不同角度，分类结果不一定 根 据 问 题 需 要 进 行 分 类
1.1面向对象基本概念
3 类——与对象的关系
• 每一个对象都是某一 个类的实例
• 每一个类在某一时刻 有零个或更多的实例
• 类是静态的：其语义 和关系在执行前就已 经定义好了
1.4面向对象思想与软件工程模型
1 瀑布模型
瀑布模型将软件生 命周期划分为软件 计划、需求分析和 定义、软件设计、 软件实现、软件测 试、软件运行和维 护这6个阶段，并 且规定了它们自上 而下的次序，如同 瀑布一样下落。每 一个阶段完成才进 行下一阶段。
UML第1章 面向对象方法概论
1.3
面向对象开发的概念
面向对象开发是现实世界中以抽象为基础的 软件思维的一种崭新方式。面向对象开发的本质 是应用领域概念的鉴别和组织，而不是它们在一 种程序设计语言中的最终表示。
1.3.1
面向对象方法学
• • • •
分析 系统设计 对象设计 实现
1.3.2 • 对象模型 • 动态模型 • 功能模型
• 所谓“描述”是指用一种语言把人们对问题域 中事物的认识、对问题及其解决方法的认识描 述出来。最终的描述必须使用一种能够被机器 读得懂的语言，即编程语言。
1.2.2 • • • • • • 标识 分类 多态性 继承 封装 抽象
对象的特性
1.2.3
软件工程学的作用
• 软件工程学从认识事物方面看，它在分析阶段 提供了一些对问题域的分析认识方法。从描述 事物方面看，它在分析和设计阶段提供了一些 从问题域逐步过渡到编程语言的描述手段 。 • 传统的软件工程方法（图1-1）与面向对象的 软件工程方法（图1-2）比较
问题域 需求分析 总体设计和详细设计 编程和测试 软件维护
图1-1
问题域 自然语言 面向对象的编程语言 OOA OOD OOP OOT 计算机
图1-2
• 传统的软件工程方法： 1）需求分析 2）总体设计和详细设计 3）编程和测试 4）软件维护
• 面向对象的软件工程方法 1）面向对象的分析 2）面向对象设计 3）面向对象的编程 4）面向对象的测试 5）面向对象的软件维护
• 面向对象方法的主要优点是 ： （1）与人类习惯的思维方法一致 （2）稳定性好 （3）可重用性好
（4）可维护性好 （5）面向对象的软件稳定性比较好 （6）面向对象的软件容易修改 （7）面向对象的软件容易理解 （8）易于测试和调试
第1章 面向对象的方法学
的相关头文件
#include<iostream>
计算机科学与工程学院
西安理工大学
C++流类库简介
iostream类同时从istream(输入流)类和ostream(输出 流)类派生而来，允许双向输入/输出。输入由重载的操作 符>>完成，输出由重载的操作符<<来完成。 cin>>变量名; cout<<变量名或常量;
对象
对象是封装了数据结构及可以施加在这些数据结构上的操作的封装体。 对象是我们认识世界的基本单元，可以是人，也可以是物，还可以是一 件事。 术语“对象”既可以是指一个具体的对象，也可以泛指一般的对象。
实例
实例是一个类所描述的一个具体的对象。
例如，通过“大学生”类定义一个具体的对象学生王明就是大学生类的 一个实例，就是一个对象。 类和对象之间的关系是抽象和具体的关系。
面向对象分析
分析是问题抽象(即做什么)。 结构化方法采用面向过程的方法对问题进行分解 面向对象分析是指在深入、全面理解问题本质需求的基础上，准确地抽象出 系统必须做什么。
面向对象设计
分析是提取和整理用户需求，建立问题精确模型的过程，即做什么。设计是 问题求解 (即怎么做)，是对分析阶段所建立的模型进行精雕细凿，并逐渐扩 充的一个过程。
[例9-5] 简单输出实例1。
[例9-6] 简单输出实例2。
计算机科学与工程学院
西安理工大学
基本输入流
流输入可以用流读取运算符——即重载的>>(右移位运算
符)来完成。 注意：
输入运算符>>也支持级联输入。在默认情况下，运算符>>跳过空格，读 入后面与变量类型相应的值。因此给一组变量输入值时，用空格或换行 将输入的数值间隔开，例如：
UML基础与Rose建模实用教程课后习题及答案(无第四章)
UML基础与Rose建模实用教程课后习题及答案第1章面向对象概述1. 填空题（1）软件对象可以这样定义：所谓软件对象，是一种将状态和行为有机结合起来形成的软件构造模型，它可以用来描述现实世界中的一个对象。
（2）类是具有相同属性和操作的一组对象的组合，即抽象模型中的“类”描述了一组相似对象的共同特征，为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述。
（3）面向对象程序的基本特征是抽象、封装、继承和多态。
2. 选择题（1）可以认为对象是ABC。
（A）某种可被人感知的事物（B）思维、感觉或动作所能作用的物质（C）思维、感觉或动作所能作用的精神体（D）不能被思维、感觉或动作作用的精神体（2）类的定义要包含以下的要素ABD。
（A）类的属性（B）类所要执行的操作（C）类的编号（D）属性的类型（3）面向对象程序的基本特征不包括B。
（A）封装（B）多样性（C）抽象（D）继承（4）下列关于类与对象的关系的说法不正确的是A。
（A）有些对象是不能被抽象成类的（B）类给出了属于该类的全部对象的抽象定义（C）类是对象集合的再抽象（D）类用来在内存中开辟一个数据区，并存储新对象的属性3. 简答题（1）什么是对象？试着列举三个现实中的例子。
对象是某种可被人感知的事物,也可是思维\感觉或动作所能作用的物质或精神体,例如桌子.椅子.汽车等。
（2）什么是抽象？抽象是对现实世界信息的简化。
能够通过抽象将需要的事物进行简化、将事物特征进行概括、将抽象模型组织为层次结构、使软件重用得以保证。
（3）什么是封装？它有哪些好处？封装就是把对象的状态和行为绑在一起的机制，使对象形成一个独立的整体，并且尽可能地隐藏对象的内部细节。
封装有两个含义；一是把对象的全部状态和行为结合在一起，形成一个不可分割的整体。
对象的私有属性只能够由对象的行为来修改和读取。
二是尽可能隐蔽对象的内部细节，与外界的联系只能够通过外部接口来实现。
通过公共访问控制器来限制对象的私有属性，使用封装具有以下好处：避免对封装数据的未授权访问、帮助保护数据的完整性、当类的私有方法必须修改时，限制了在整个应用程序内的影响。
面向对象技术与UML
继承性举例
继承传递:大学生可以继承“人”和“学生”的特
征 父类 多重继承: 在职研究生既可以继承“学生”的特 征，又可以继承“教师”的特征 人
工人 学生 教师 农民
中学生 大学生 研究生 派生类
助教
讲师
具有继承关系的对象的特性
对象类间具有共享特征（包括数据和程序代
码的共享） 对象类间具有细微的差别或新增部分（包括 非共享的程序代码和数据） 对象类间具有层次结构。 继承所具有的作用有两个方面：
第二节 面向对象分析
本节要求了解面向对象分析的基本过程和基本原则 OOA: Object-oriented Analysis . 指利用面向对象的概念和方法构建软 件模型。 面向对象分析的基本过程 理解 表达
验证
对理解和表达进 行校验，以达到 理想效果。
需求
建立模型
在面向对象分析中，主要建立对象模型，动态模型和功能模型。 对象模型是最基本最重要的模型。
3) 可重用性好 有两种方法可以重复使用一个对象类：一种方法是创 建该类的实例，从而直接使用它；另一种方法是从它 派生出一个满足当前需要的新类。 4)较易开发大型软件产品 5)可维护性好
2.1.2 喷泉模型
“喷泉”这个词体现了面向对象软 件开发过程迭代和无缝的特性。 图中代表不同阶段的圆圈相互重 叠，这明确表示两个活动之间存 在交迭；而面向对象方法在概念 和表示方法上的一致性，保证了 在各项开发活动之间的无缝过渡， 事实上，用面向对象方法开发软 件时，在分析、设计和编码等项 开发活动之间并不存在明显的边 界。图中在一个阶段内的向下箭 头代表该阶段内的迭代（或求 精）。图中较小的圆圈代表维护， 圆圈较小象征着采用了面向对象 范型之后维护时间缩短了。
面向对象是怎样工作的(第3版)
面向对象是怎样工作的（第3版）版权信息•推荐序1•推荐序2•前言•本书的结构•各章的结构•第1章面向对象：让软件开发变轻松的技术•1.1 面向对象是软件开发的综合技术•1.2 以对象为中心编写软件的开发方法•1.3 从编程语言演化为综合技术•1.4 面向对象难的原因•1.5 原因之一：OOP结构复杂•1.6 原因之二：滥用比喻引起混乱•1.7 原因之三：面向对象的概念是抽象的•1.8 重点讲解“是什么”和“为什么”•1.9 本书的构成•第2章似是而非：面向对象与现实世界•2.1 对照现实世界介绍面向对象•2.2 类指类型，实例指具体的物•2.3 多态让消息的发送方法变得通用•2.4 继承对共同点和不同点进行系统的分类和整理•2.5 使用比喻进行讲解容易造成混乱•2.6 面向对象和现实世界是似是而非的•2.7 明确定义为编程结构•2.8 软件并不会直接表示现实世界•2.9 与现实世界的相似增大了可能性•第3章理解OOP：编程语言的历史•3.1 OOP的出现具有必然性•3.2 最初使用机器语言编写程序•3.3 编程语言的第一步是汇编语言•3.4 高级语言使程序更加接近人类语言•3.5 重视易懂性的结构化编程•3.6 提高子程序的独立性，强化可维护性•3.7 实现无GOTO编程的结构化语言•3.8 进化方向演变为重视可维护性和可重用性•3.9 没有解决全局变量问题和可重用性差的问题•深入学习的参考书•第4章面向对象编程技术：去除冗余、进行整理•4.1 OOP具有结构化语言所没有的三种结构•4.2 OOP的结构会根据编程语言的不同而略有差异•4.3 三大要素之一：具有三种功能的类•4.4 类的功能之一：汇总•4.5 类的功能之二：隐藏•4.6 类的功能之三：创建很多个•4.7 实例变量是限定访问范围的全局变量•4.8 三大要素之二：实现调用端公用化的多态•4.9 三大要素之三：去除类的重复定义的继承•4.10 对三大要素的总结•4.11 通过嵌入类型使程序员的工作变轻松•4.12 将类作为类型使用•4.13 编程语言“退化”了吗•4.14 更先进的OOP结构•4.15 进化的OOP结构之一：包•4.16 进化的OOP结构之二：异常•4.17 进化的OOP结构之三：垃圾回收•4.18 对进化的OOP结构的总结•4.19 决心决定OOP的生死•第5章理解内存结构：程序员的基本素养•5.1 理解OOP程序的运行机制•5.2 两种运行方式：编译器与解释器•5.3 解释、运行中间代码的虚拟机•5.4 CPU同时运行多个线程•5.5 使用静态区、堆区和栈区进行管理•5.6 OOP的特征在于内存的用法•5.7 每个类只加载一个类信息•5.8 每次创建实例都会使用堆区•5.9 在变量中存储实例的指针•5.10 复制存储实例的变量时要多加注意•5.11 多态让不同的类看起来一样•5.12 根据继承的信息类型的不同，内存配置也不同•5.13 孤立的实例由垃圾回收处理•深入学习的参考书•第6章重用：OOP带来的软件重用和思想重用•6.1 OOP的优秀结构能够促进重用•6.2 类库是OOP的软件构件群•6.3 标准类库是语言规范的一部分•6.4 将Object类作为祖先类的继承结构•6.5 框架存在各种含义•6.6 框架是应用程序的半成品•6.7 世界上可重用的软件构件群•6.8 独立性较高的构件：组件•6.9 设计模式是优秀的设计思想集•6.10 设计模式是类库探险的路标•6.11 扩展到各个领域的思想的重用•6.12 通过类库和模式发现的重用的好处•深入学习的参考书•第7章化为通用的归纳整理法的面向对象•7.1 软件不会直接表示现实世界•7.2 应用于集合论和职责分配•7.3 在上游工程中化为通用的归纳整理法•7.4 两种含义引起混乱•7.5 分为编程技术和归纳整理法进行思考•7.6 为何化为了通用的归纳整理法•第8章 UML：查看无形软件的工具•8.1 UML是表示软件功能和结构的图形的绘制方法•8.2 UML有13种图形•8.3 UML的使用方法大致分为三种•8.4 UML的使用方法之一：表示程序结构和动作•8.5 类图表示OOP程序的结构•8.6 使用时序图和通信图表示动作•8.7 UML的使用方法之二：表示归纳整理法的成果•8.8 使用类图表示根据集合论进行整理的结果•8.9 表示职责分配的时序图和通信图•8.10 UML的使用方法之三：表示非面向对象的信息•8.11 使用用例图表示交给计算机的工作•8.12 使用活动图表示工作流程•8.13 使用状态机图表示状态的变化•8.14 弥补自然语言和计算机语言缺点的“语言”•深入学习的参考书•第9章建模：填补现实世界和软件之间的沟壑•9.1 现实世界和软件之间存在沟壑•9.2 计算机擅长固定工作和记忆工作•9.3 通过业务分析、需求定义和设计来填补沟壑•9.4 建模是顺利推进这三个阶段的工作的技术•9.5 应用程序不同，建模的内容也不一样•9.6 业务应用程序记录现实中的事情•9.7 对图书馆的借阅业务进行建模•9.8 使用用例图来表示图书馆业务•9.9 用概念模型表示图书馆系统的信息•9.10 在业务应用程序中，数据结构反映现实世界•9.11 嵌入式软件替代现实世界的工作•9.12 嵌入式软件中设备的研究开发很重要•9.13 使用状态机图表示全自动工作的情形•9.14 嵌入式软件一直执行单调的工作•9.15 建模蕴含着软件开发的乐趣•深入学习的参考书•第10章面向对象设计：拟人化和职责分配•10.1 设计的目标范围很广•10.2 相比运行效率，现在更重视可维护性和可重用性•10.3 设计目标之一：去除重复•10.4 设计目标之二：提高构件的独立性•10.5 提高构件独立性的诀窍•10.6 设计目标之三：避免依赖关系发生循环•10.7 面向对象设计的“感觉”是拟人化和职责分配•10.8 进行了职责分配的软件创建的奇妙世界•深入学习的参考书•第11章衍生：敏捷开发•11.1 仅靠技术和技术窍门，软件开发并不会成功•11.2 系统地汇总了作业步骤和成果的开发流程•11.3 限制修改的瀑布式开发流程•11.4 瀑布式开发流程的极限•11.5 灵活响应变化的迭代式开发流程•11.6 打破诸多限制的XP•11.7 确定团队工作推进方式的框架的Scrum•11.8 快速编写优秀软件的敏捷宣言•11.9 支持敏捷开发的实践•11.10 先编写测试代码，一边运行一边开发的测试驱动开发•11.11 在程序完成后改善运行代码的重构•11.12 经常进行系统整合的持续集成•11.13 实践敏捷宣言理念的方法•11.14 敏捷开发源于面向对象•11.15 不存在最好的开发流程•深入学习的参考书•第12章熟练掌握面向对象•12.1 面向对象这一强大概念是原动力•12.2 时代追上了面向对象•12.3 面向对象的热潮不会结束•12.4 将面向对象作为工具熟练掌握•12.5 享受需要动脑的软件开发•深入学习的参考书•附章函数式语言是怎样工作的•A.1 面向对象编程语言和函数式语言混合占据主流的时代•A.2 函数式语言的7个特征•A.3 特征1：使用函数编写程序•A.4 特征2：所有表达式都返回值•A.5 特征3：将函数作为值进行处理•A.6 特征4：可以灵活组合函数和参数•A.7 特征5：没有副作用•A.8 特征6：使用模式匹配和递归来编写循环处理•A.9 特征7：编译器自动进行类型推断•A.10 对7个特征的总结•A.11 函数式语言的分类•A.12 函数式语言的优势•A.13 函数式语言的课题•A.14 函数式语言和面向对象的关系•A.15 掌握函数式编程•深入学习的参考书•后记•致谢。
学习uml很简单---1.UML概述
UML 语言包含的三方面内容
• UML 基本图素：它是构成 UML 模型图的基本元素。 例如类、对象、包、接口、组件等。 • UML 模型图：它由 UML 基本图素按照 UML 建模规 则构成。例如用例图、类图、对象图等。 • UML 建模规则： UML 模型图必须按特定的规则有机 地组合而成 , 从而构成一个有机的、完整的 UML 模 型图（ well-formed UML diagram ）。
单一继承与多重继承
• 如果一个子类只有唯一一个父类，这个继承称为单一 继承。 • 如果一个子类有一个以上的父类，这种继承称为多重 继承。
消息
• 消息 (message) 传递是对象间通信的手段，一个对 象通过向另一个对象发送消息来请求其服务。 • 一个消息通常包括接收对象名、调用的操作名和适当 的参数（如果有必要的话）。 • 消息只告诉接收对象需要完成什么操作，但并不指示 接收者怎样完成操作。消息完全由接收者解释，接收 者独立决定采用什么方法完成所需的操作。
UML 在建模中的作用
• 使用 UML 可以对现实问题和需要开发的系统进行可 视化描述，这样可以帮助用户和项目组成员理解系 统，方便相互之间的交流。 • 使用 UML 可以描述一个系统的结构和行为。 • 不同的 UML 模型图可以作为项目不同阶段的软件开 发文档。 • 使用 UML 可以方便地进行交流和沟通，减少了不同 建模系统之间转换的成本。
UML 发展历史
Rational 三剑客
• Grady Booch 提出的 Booch 方法——面向对象设 计 (Object-Oriented Design) 方面 • Ivar Jacobson 提出的面向对象软件工程 (ObjectOriented Software Engineering) • James Rumbaugh 提出的对象模型技术 (ObjectModeling Technique, OMT)—— 面向对象分析 (Object-Oriented Analysis, OOA) 方面
面向对象程序设计 1_面向对象方法概述
(1) 重用性 传统软件生产中缺乏大粒度、可重用的构件。基 本处于手工作业阶段。 (2) 复杂性 传统程序中数据与其操作是相分离的，开发大程 序时，常因数据的一个的小小变动而导致意想不到的 错误，甚至整个程序的崩溃。以致出现过所谓的“软 件危机”。 (3) 可维护性 传统程序中数据与操作相分离的结构不利于程序 的维护。
1.1
什么是面向过程程序设计方法 本节主要内容
1.1.1 面向过程程序设计方法概述 1.1.2 面向过程程序设计方法的局限性
1.1.1 面向过程程序设计方法概述
面向过程程序设计方法是流行很广泛的程序设计 方法。如C、PASCAL、FORTRAN、Ada等语言都是采用面 向过程程序设计方法。 在面向过程程序设计中,程序设计者不仅要考虑程 序要“做什么”,还要解决“怎么做”的问题。 首先要明确程序的功能,程序设计的重点是如何设 计算法和实现算法。 在面向过程程序设计中,普遍采用结构化程序设计 方法，即所有的程序由顺序、分支和循环三种基本结构 组成。
3.传统的程序设计难以适应各种新环境
当前,并行处理、分布式、网络和多机系统等,已 经或将是程序运行的主流方式和主流环境。 传统的程序设计技术很难适应这些新环境。 综上所述,传统的面向过程的结构化程序设计不能 够满足计算机技术的迅猛发展的需要,软件开发迫切需 要一种新的程序设计方法的支持。
1.2
什么是面向对象程序设计方法 本节主要内容
例1.1 利用面向过程程序设计方法计算圆和三角 形的面积。设圆的半径为r，圆周率取3．14，则圆面积 的计算公式为cs=3.14*r*r;设三角形的高为h，底为w， 则三角形面积的计算公式为ts=0.5*h*w。
用面向过程程序设计方法编写一个计算面积的C语言程序。 #include<stdio.h> double circle(double r){ return 3.14*r*r; } //定义函数circle double triangle(double h,double w) //定义函数triangle { return 0.5*h*w; } int main() //定义主函数main { double r,h,w,cs,ts; printf(“Input r,h,w：”); //调用函数,输出字符串 scanf("%lf%lf%lf",&r,&h,&w); //调用函数scanf,输入圆的半径和三角形高和底的值 cs= circle(r); //调用函数circle ts= triangle(h,w); //调用函数triangle printf("The area of circle is:%f\n",cs);//调用函数输出圆的面积 printf("The area of triangle is：%f\n",ts); //调用函数输出三角形的面积 return 0;}
JAVA语言与面向对象程序设计课后习题答案
JAVA语言与面向对象程序设计课后习题答案第1章面向对象软件开发概述1．简述面向过程问题求解和面向对象问题求解的异同。
试列举出面向对象和面向过程的编程语言各两种。
请问：面向过程问题解，以具体内容的解题过程为研究和同时实现的主体，其思维特点更吻合于计算机；面向对象的问题解，则就是以d对象‖为主体，d对象‖就是现实世界的实体或概念在计算机逻辑中的抽象化则表示，更吻合于人的思维特点。
面向过程的编程语言：c，pascal，foratn。
面向对象的编程语言：c++，java，c#。
2．详述对象、类和实体及它们之间的相互关系。
尝试从日常碰触至的人或物中抽象化出来对象的概念。
答：面向对象技术中的对象就是现实世界中某个具体的物理实体在计算机逻辑中的映射和体现。
类是同种对象的集合与抽象。
类是一种抽象的数据类型，它是所有具有一定共性的对象的抽象，而属于类的某一个对象则被称为是类的一个实例，是类的一次实例化的结果。
如果类是抽象的概念，如d电视机‖，那么对象就是某一个具体的电视机，如d我家那台电视机‖。
3．对象存有哪些属性?什么就是状态?什么就是犯罪行为?二者之间有何关系?建有对象d学生‖，精义这个对象设计状态与犯罪行为。
答：对象都具有状态和行为。
对象的状态又称作对象的静态属性，主要指对象内部所涵盖的各种信息，也就是变量。
每个对象个体都具备自己专有的内部变量，这些变量的值标明了对象所处的状态。
行为又称为对象的操作，它主要表述对象的动态属性，操作的作用是设置或改变对象的状态。
学生的状态：姓名、性别、年龄、所在学校、所在系别、通讯地址、电话号码、入学成绩等；学生的行为：自我介绍、入学注册、选课、参加比赛等。
4．对象间存有哪三种关系?对象d班级‖与对象d学生‖就是什么关系?对象d学生‖与对象d大学生‖就是什么关系?答：对象间可能存在的关系有三种：包含、继承和关联。
对象d班级‖与对象d学生‖是包含关系。
对象d学生‖与对象d大学生‖是继承关系。
uml 基础教程 第一章--uml与面向对象
2020/6/13
基础内容：类和对象的关系 重点掌握：面向对象的四个特征 一般了解：面向对象项目的设计
2020/6/13
1.1 面向对象开发
1.1.1 理解面向对象
一、对象
• 面向对象认为客观世界是由各种各样的对象组成， 每个对象都有自己的数据和操作，对象和对象之间 是通过对象暴露在外的接口进行调用的，不同对象 之间的相互作用和联系构成了各种系统。
2020/6/13
•面向对象概念中，这种关系叫继承。每个Appliance 的子类都继承了Appliance的特征。同时，要重点注 意下，每个子类都增加了自己的属性和操作。 •因此，继承是一种连接类与类之间的层次模型，是 指特殊类的对象拥有其一般类的属性和行为。特殊 类中不必重新对已经在一般类中所定义的属性和行 为进行定义。特殊类自动地、隐含地拥有其一般类 的属性和行为。
0/6/13
• 在设计阶段，要考虑的是定义软件系统中技术细 节的类（如处理用户接口、数据库、通信和并行性 等问题的类），把分析阶段的结果扩展成技术解决 方案。
• 构造阶段，把设计阶段的类转换成某种面向对象 程序设计语言的的代码（工具可以完成）。
• 测试阶段，系统通常需要经过单元测试、集成测 试、系统测试和验收测试。不同的测试小组使用不 同的UML图作为测试依据：单元测试使用类图和类 规格说明；集成测试使用构件图和协作图；系统测 试使用用例图来验证系统的行为；验收测试由用户 进行，以验证系统测试的结果是否满足在分析阶段 确定的需求。
2020/6/13
1.2 UML简介
1.2.1 对系统建模的必要性
UML具体有哪些作用：
• （1）对于软件系统用户，软件的开发模型向他们 描述了软件开发者对于软件系统需求的理解。
面向对象技术概述
常用软件开发方法
面向过程的方法: 面向过程的方法主要考虑事务流和 要完成的功能，数据被当作系统整体的一个部分来处 理，常常是分析过程的一个副产品。其代表方法是结 构化分析与设计方法.
面向数据的方法: 面向数据的方法将数据作为一种 独立的资源对待，数据是支持所有应用项目的基 础，处理过程也是重要的，但是它们必须存取数 据库中的数据。其代表方法是数据库设计方法。 信息工程的方法:信息工程是在软件工程和数据库 基础上形成和发展起来的，其方法采用的前提是 数据位于现代数据处理系统的中心，数据类型不 会发生很大的变化，因此这种方法是面向数据的 方法。
消息一般由三个部分组成：(接受消息的对象，接受 对象应采用的方法，方法所需要的参数)。计算任务 通常先由某一对象受理(该对象接收到某种消息)，然 后，通过对象间的通信，计算任务就分散到各个有关 对象中，最后，再由某些对象给出结果(通过发送消 息)。 对象可以动态地创建，创建后即可以活动。对象在不 同时刻可处于不同状态，对象的活动是指对象状态的 改变，它是由对象所接收的消息引发的。对象一经创 建，就能接收消息，并向其他对象发送消息。对象接 收到消息后，可能出现：(1)自身状态改变(2)创建新 对象(3)向其他对象发送消息。
面向对象分析
对象模型。对象模型表示静态的、结构化的系统的“数据”性 质。它是对模拟客观世界实体的对象以及对象彼此间的关系的 映射，描述了系统的静态结构。面向对象方法强调围绕对象而 不是围绕功能来构造系统。对象模型为建立动态模型和功能模 型，提供了实质性的框架。在建立对象模型时，人们的目标是 从客观世界中提炼出对具体应用有价值的概念。 动态模型。动态模型表示瞬时的、行为化的系统的“控制”性 质，它规定了对象模型中的对象的合法变化序列。 功能模型。功能模型表示变化的系统的“功能”性质，它指明 了系统应该“做什么”，因此更直接地反映了用户对目标系统 的需求。
C++面向对象程序设计课后答案(谭浩强)
C++面向对象程序设计课后答案(1-4章)第一章：面向对象程序设计概述[1_1]什么是面向对象程序设计？面向对象程序设计是一种新型的程序设计范型。
这种范型的主要特征是：程序=对象+消息。
面向对象程序的基本元素是对象，面向对象程序的主要结构特点是：第一：程序一般由类的定义和类的使用两部分组成，在主程序中定义各对象并规定它们之间传递消息的规律。
第二：程序中的一切操作都是通过向对象发送消息来实现的，对象接受到消息后，启动有关方法完成相应的操作。
面向对象程序设计方法模拟人类习惯的解题方法，代表了计算机程序设计新颖的思维方式。
这种方法的提出是软件开发方法的一场革命，是目前解决软件开发面临困难的最有希望、最有前途的方法之一。
[1_2]什么是类？什么是对象？对象与类的关系是什么？在面向对象程序设计中，对象是描述其属性的数据以及对这些数据施加的一组操作封装在一起构成的统一体。
对象可以认为是：数据+操作在面向对象程序设计中，类就是具有相同的数据和相同的操作的一组对象的集合，也就是说，类是对具有相同数据结构和相同操作的一类对象的描述。
类和对象之间的关系是抽象和具体的关系。
类是多个对象进行综合抽象的结果，一个对象是类的一个实例。
在面向对象程序设计中，总是先声明类，再由类生成对象。
类是建立对象的“摸板”，按照这个摸板所建立的一个个具体的对象，就是类的实际例子，通常称为实例。
[1_3]现实世界中的对象有哪些特征？请举例说明。
对象是现实世界中的一个实体，其具有以下一些特征：（1）每一个对象必须有一个名字以区别于其他对象。
（2）需要用属性来描述它的某些特性。
（3）有一组操作，每一个操作决定了对象的一种行为。
（4）对象的操作可以分为两类：一类是自身所承受的操作，一类是施加于其他对象的操作。
例如：雇员刘名是一个对象对象名：刘名对象的属性：年龄：36 生日：1966.10.1 工资：2000 部门：人事部对象的操作：吃饭开车[1_4]什么是消息？消息具有什么性质？在面向对象程序设计中，一个对象向另一个对象发出的请求被称为“消息”。
面向对象方法概论
习题第1章面向对象方法概论1、与传统开发方法相比，面向对象方法有什么优点？2、查阅资料，进一步讨论UML与面向对象方法的关系。
3、封装的目的是什么？在面向对象方法中封装的目的是如何达到的？4、针对你过去使用传统开发方法所建造的系统的不足，总结一下问题的原因。
考虑如果使用面向对象方法，在哪些方面可能会获益。
5、面向对象方法的一个主要原则是抽象。
思考一下在工作和学习中你经常在什么场合下运用抽象原则。
第2章什么是面向对象分析1、简述OOA模型及OOA过程。
2、为什么要进行OOA？3、简述问题域与系统责任间的关系。
4、OOA是如何应对需求变化性的？5、为什么把用类图构建的模型称为基本模型？6、你对本章讲述的分析面临的主要问题有过什么实际感受？请举例说明。
第3章建立需求模型——用况图1、用况之间的关系可为包含关系、扩展关系或继承关系，三种关系之间有相同之处吗？它们之间的区别又在哪？2、论述用况图在面向对象方法中的地位。
3、怎样理解把系统内外的交互情况描述清楚了，就明确了系统边界？4、对于3.3.1节中的收款用况，补充用信用卡付款和使用优惠卡的描述。
5、通常自动售货机会按用户的要求进行自动售货，供货员会巡查向其内供货，取款员会定时取款。
针对上述要求，请建立用况图，并描述各个用况。
6、现要开发一个购书积分系统，其中至少要具有申请积分卡、增加积分、查看积分和按积分奖励功能。
请建立用况图，并描述各个用况。
第4章建立类图1、论述类与对象之间的关系以及关联与链之间的关系。
这四者之间还有什么联系吗？2、在什么情况下使用组合关系进行建模？3、总结继承关系的用途。
4、图4－44表明，一名教师可以在一个或多个系中任职，而且在二者间使用的是聚合关系。
在二者间可以使用组合关系吗？请解释原因。
5、举例说明类继承结构中的重载与多态。
6、面包是由面包片组成的。
面包与面包片之间的关系是聚合还是组合？7、一本书含有若干章，一章有若干节，一节由一些段落和图组成，一个段落由一些句子组成。
c语言教学 面向对象程序设计概述
C++语言中的对象由描述对象状态的数据结构和 作用于这个数据结构上的方法（操作）构成，它们 都可以分为私有的和公有的两个部分，私有部分从 对象的外部不可直接访问，而公有部分可以由对象 的外部访问。C++语言中对象之间的相互联系和作用 通过对公有数据和方法（操作）的访问来实现。
例如对于某个人，它的属性可能是：
变缓冲区的管理方法，则第二个模块必须作相应的改变。如果数
据处理模块对缓冲区操作有误，将影响数据接收模块，在程序调 试时难以确定错误发生在哪一个模块中。实际上，数据处理模块 并不需要缓冲区的管理信息，它只需知道缓冲区中有没有数据以 及有什么样的数据。上面的处理方法违反了软件工程中的信息隐
藏原则，数据处理模块访问了它不需要的信息。
身高: 175 cm
年龄: 20
性别: 男
肤色: 黄色
它的公共操作可能是： 回答身高 回答年龄 回答性别 回答肤色
其它对象不能直接访问它的内部状态信息，只
能通过调用这些公共操作来访问该对象。
客观世界的同一对象在不同的应用系统中，由 于考察对象的角度不同，对其抽象的数据结构和操
作都可能是不同的。例如对于一个学生，在学籍管
代码，可以通过从已有的具有类似特性的类中
派生出一个类，继承原有类中的部分特性，再 加上所需的新的特性。
另外，人们在对客观世界的事物分类时，一个事物可能 属于多个类，具有多个类的特性。例如一个黑人学生，他既 属于学生类，又属于黑人类。这种情形在面向对象方法中称 为多继承，即一个类同时从多个类中派生出来，此时类的层 次结构是网状的。多继承在有些面向对象的程序设计语言中 是不允许的，C++语言允许多继承。只允许派生类有一个基 类称为单继承，单继承的类层次结构是树状的。
第一章 面向对象程序设计
1.2 面向对象的基本概念
1.2.2 类 类是具有共同特点的一组对象的抽象，它提取 该组对象的共同属性和操作，从抽象层次描述这组对 象。类是构成某些对象系统的最基本的单位，是面向 对象系统中最基本的概念之一。 类是创建对象的模板，以操作、表示和算法的 形式完整地定义了一组对象的行为，因此，类可以被 认为是一种用户定义的数据类型，它完整地描述了规 范说明和实现。类的内涵由类模板给出，而外延是该 类的有关对象。通过类可以产生同类型的其他对象， 对象可以看成是类的具体实例。类是抽象的概念，而 对象是类的一个具体实例。通过类可以显示出每个对 象所具有的相同结构和行为。同一个类的对象之间有 两类不同：一是每个对象具有不同的句柄；二是任何 特定时刻，每个对象可能有不同的状态。
1.1 面向对象程序设计概述
•在程序的实施过程中，由于大型系统必须由 多人合作完成，各人或各小组完成程序中的 一个或几个模块，如何划分任务、估计和分 配资源、掌握每个程序员的进度等就构成了 进行大型系统设计时管理的复杂性，另外， 即使每个人或小组所设计的模块都无可挑剔， 但将这些模块整合在一起时未必不会出现问 题，因此如何权衡模块内聚度和模块间的耦 合度，也是编程人员必须面对的问题之一。
1.1 面向对象程序设计概述
1.1.3 面向对象程序设计语言 面向对象程序设计语言的主要优点在于 它提供了一种面向对象程序运行所需要的环 境。这种环境最主要的特征就是以对象作为 程序的主要单位，它将数据及对这些数据的 操作功能以及与其他对象的通信的能力都封 装在了一起。 目前使用的最多面向对象程序设计语言 主要有Java、C++、C#等。本教材主要通过 C#来介绍面向对象程序设计的相关方法和技 术。
1.1 面向对象程序设计概述
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实 现 软件 设计
系统 设计
分 析
喷泉模型
1.3 软件的固有复杂性
复杂性的原因
① 软件的复杂性和计算机体系结构有关 ② 软件开发是人的智力活动，软件系统从本质
上来说是由许多相互联系的概念组成 ③ 软件系统中各元素之间的相互作用关系具有 不确定性 ④ 软件系统面临不断变化的压力和需要满足不 同用户的工作方式和习惯的压力 ⑤ 规模较大的软件系统的生命周期一般都超过 相应硬件系统的生命周期
1.1.1 软件危机
合理分配开发力量
实现的三种途径
改进方法 借助软件工具
三条途径构成软件工程的三大要素：方法、 工具和过程
1.1.2 软件工程
软件工程就是包含方法、工具和过程三个要素的 软件开发方法，实质就是在软件开发过程中引入 过程化的方法 软件工程方法为软件工程提供如何做的技术。系 统分析如何做、系统设计如何做、编码如何做。 主要的侧重点在于改进技术手段 软件工程的工具为软件工程的方法提供支撑环境 软件工程的过程是把软件工程的方法和工具结合 起来，并且整合其他的必要资源，组织起来进行 软件开发 软件工程的目的就是要在规定的时间、规定的开 发费用内开发出满足用户需求的软件系统
1946年，世界上第一台电子计算机在美国 研制成功。 50年代，软件诞生。 60年代中期到70年代中期，“软件危机” 出现。 1968年，“软件工程” 概念的提出。
1.1.1 软件危机
软件危机主要表现： ① 开发周期拖后按年计 ② 成本超出可多达一个数量级 ③ 开发生产效率低 ④ 软件质量难以保证，甚至不能使用 ⑤ 系统复杂性远超出人脑直接控制的程度
面向对象的基本概念
1. 对象（object） 对象是指一组属性以及这组属性上的专用操 作的封装体。 属性（attribute）通常是一些数据，有时它 也可以是另一个对象。每个对象都有它自己的 属性值，表示该对象的状态。对象中的属性只 能通过该对象所提供的操作来存取或修改。 操作（operation）（也称方法或服务）规 定了对象的行为，表示对象所能提供的服务。
5.喷泉模型
用于面向对象的软件开发项目。克服瀑布模型不支持软件 重用和多项开发活动集成的局限性，使开发过程具有迭代性和 无间隙性。 特点： １、开发过程有分析、系统设计、软件设 计和实现4个阶段。 ２、各阶段相互重叠，它反映了软件过程 并行性的特点。 ３、以分析为基础，资源消耗成塔型。 ４、反映了软件过程迭代性的自然特性， 从高层返回低层无资源消耗。 ５、强调增量开发，整个过程是一个迭代 的逐步提炼的过程。
弄清项目开发的限制条件 风险分析：评价所选的方案，识别风险，消 除风险 工程实施：实施软件开发，验证工作产品 客户评估：评价开发工作，提出修正建议
螺旋模型
模型的优点：
容易确定什么时候已经对某一阶段的产品充分测
试完毕 维护和开发之间没有什么本质上的差别
模型的缺点：
仅适合于大型软件 风险驱动既是优点也是缺点
软件过程模型
软件过程模型是描述软件开发过程中各 种活动如何执行的模型。 也称软件开发模型或软件生存周期模型
软件过程模型
典型的软件过程模型有： 瀑布模型（waterfall model） 增量模型（incremental model） 原型模型（prototyping model) 螺旋模型（spiral model） 喷泉模型（water fountain model）
面向对象的基本概念
面向对象技术的基本观点: ① 认为客观世界是由各种对象组成的，任何事物 都是对象，复杂的对象可以由比较简单的对象 以某种方式组合而成。 ② 把所有对象都划分成各种类，每个类都具有相 同的特征和方法。特征描述对象的状态信息， 类中定义的方法是允许施加于该类对象上的操 作。 ③ 按照派生类与基类的关系，把若干个对象类组 成一个层次结构的系统。 ④ 对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系。
软件定义
测试
使用与维护 维护 退役
可行性研究和项目开发计划
了解用户要求和现实环境，从技术、经济、市场等方面 研究并论证开发该软件系统的可行性
需求分析
确定软件系统必须具备哪些功能
概要设计
设计软件系统总体结构、设计全局数据库和数据结构
详细设计
细化概要设计所生成的各个模块, 并详细描述程序模块的 内部细节(算法，数据结构等)，形成可编程的程序模块
第1章 面向对象技术概述
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 软件危机及软件工程 对软件开发的基本认识 软件的固有复杂性 控制软件复杂性的基本方法 面向对象技术 面向对象分析（OOA） 面向对象设计（OOD）
1.1 软件危机及软件工程
1.1.1 软件危机 1.1.2 软件工程
1.1.1 软件危机
原型模型
快速计划 交流 快速设计方式建模
部署交付和反馈
构建原型
原型模型
模型的缺点：
因为事先有一个展示性的产品原型，所以在一定 程度上，不利于开发人员的创新。
4.螺旋模型
是瀑布模型和演化模型的结合，并增加了风 险分析 螺旋模型沿着螺线旋转，在四个象限上分别 表达四个方面的活动，即：
制定计划：确定软件目标，选定实施方案，
函数 和过程 数据
对象 对象 对象 对象
SP——结构化程序设计方法。
1.5 面向对象技术
二、面向对象方法 基本思想：对问题进行自然分割，以更接近人 类思维的方式建立问题域模型，从而使设计出 的软件尽可能直接地描述现实世界，具有更好 的可维护性，能适应用户需求的变化
对象 对象
函数 和过程 数据
对象 对象
一个对象的实例图解
封装（encapsulation）
封装是面向对象方法的一个重要原则。 封装就是把对象的属性和方法结合成一个独立 的系统单位，并尽可能地隐蔽对象的内部细节 封装使一个对象形成两个部分：接口和实现 封装的目的是使对象的使用者和生产者分离， 使对象的定义和实现分开。 封装提供了两种保护： ① 保护对象防止用户直接存取对象的内部细节 ② 保护客户端防止对象实现部分的变化影响客户 端。
1 瀑布模型
将软件开发过程模仿阶梯瀑布。 软件生存周期由立项、需求分析、策划、概 要设计、详细设计、编程、测试、发布、维 护、退役等阶段所组成，把每个阶段当作瀑 布中的一个台阶。 开发人员按照阶段开发，管理人员按照阶段 管理。
瀑布模型
计划 时期
问题定义 可行性研究 需求分析
(目标与范围说明书) (可行性论证论告) (需求说明书) (设计文档) (程序) (测试报告) (维护报告)
编码
根据详细设计规格说明书编写源程序
测试
检验软件的各个组成部分是否正确
维护
对使用后的软件进行维护，例如: 修正使用过程中发现的错误－纠错性维护 增加新的功能－完善性维护 从一个环境搬迁到另一个环境－适应性维护
1.2 对软件开发的基本认识
软件与硬件不同的特点
① 表现形式不同 ② 生产方式不同 ③ 产品要求不同 ④ 维护方式不同
美国丹佛新国际机场
1996年的亚特兰大奥运会中，IBM赞助的
Info96网络
1.1.1 软件危机
6个投入使用，2个被取消。 软件开发时间超时50%。 大型系统中，3/4的系统有运行问题 说明软件问题的重要性、复杂性、困难性 和长期性
提高个人的能力
解决问题的两个途径
提高组织的能力
四、软件生命周期
生命周期
人的生命周期：婴儿、幼儿、儿童、少
年、…
软件生命周期
一个从用户需求开始，经过开发、交付使用，
在使用过程中不断增补修订，直至软件报废 的全过程。即软件从提出开发开始到最终灭 亡所经历的时期
软件生命周期示意图
可行性研究
需求分析 概要设计 详细设计 编码 软件开发
模型的优点：
每个阶段交付一个可用的产品 减少一个全新产品给客户带来的心理上的影响
分阶段地交付产品不需要大的资金支出
需求经常变化，增量模型的灵活性使其具有更加
优越的适用性
3.原型模型 以某个软件原型为参照模型的开发方法，叫做原型 法。 在初步需求分析之后，马上向客户展示一个软件产 品原型，让客户试用，在试用中收集客户意见，修 改原型，再让客户试用，反复循环，直到客户确认 为止。 特点：原型驱动。因此，开发者必须先有一个原型， 至少要有一个原型的核心。 与迭代模型比较：相同点是反复循环几次，直到客户 确认为止。不同点是原型模型事先有一个展示性的 产品原型，而迭代模型可能没有。
1.2 对软件开发的基本认识
一、软件（Software）：软件是“程序以及开发使用维护程 序所需的所有文档”，由应用程序，系统程序，面向用户的 文档，及面向开发者的文档四部分构成。
二、软件的特点 1、软件是一种逻辑实体，不是具体的物理实体。 2、软件产品的生产主要是研制。 3、软件具有“复杂性”，其开发和运行常受到计算机系统 的限制。 4、软件成本昂贵，其开发方式目前尚未完全摆脱手工生产 方式。 5、软件不存在磨损和老化问题，但存在退化问题。
大型软件系统的特点
① 开发代价高
② 开发时间长
③ 参加开发的人员多 ④ 软件生命周期长
1.2 对软件开发的基本认识
需要采用工程的概念、原理、技术和方法，把 经过时间考验而证明有效的管理技术和当前能 够得到的最好的技术方法结合起来，以指导计 算机软件的开发和维护----软件工程
软件开发从两个方面刻画 ① 软件开发过程 ② 软件开发过程涉及到的各种资源
三、软件的分类
1、按照软件功能划分
系统软件 — 如操作系统、设备驱动程序等。 支撑软件（实用软件） — 协助用户开发的工具软件，如 编辑程序、程序库、图形软件包等。 应用软件 — 如工程与科学计算软件、CAD/CAM软件、CAI 软件、信息管理系统等。 2、按照软件工作方式划分 实时处理软件 交互式软件 批处理软件 3、按照软件服务对象的范围划分 项目软件 — 由客户委托开发的软件。 产品软件 — 由软件开发机构开发，提供给市场的。