面向对象技术与软件工程
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。
软件工程第十一章面向对象设计
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01
抽象类是一种不能被实例化的 类，它只能被其他类继承。
02
抽象类可以包含抽象方法和具 体方法。抽象方法是没有具体 实现的方法，需要在继承抽象 类的子类中实现。
03
通过继承抽象类，子类可以继 承抽象类的属性和方法，并且 可以重写或实现抽象类中的方 法。
接口与抽象类的选择
在设计软件时，选择使用接口还是抽象类取决于具体需求和设计目标。
关系
关系描述了对象之间的交互和联系。 常见的关系包括关联、聚合和继承。
继承与多态的设计
继承
继承是一种实现代码重用的方式，子类可以继承父类的属性和方法，并可以扩展或覆盖它们。通过继承，可以建 立类之间的层次结构，使得代码更加清晰和易于维护。
多态
多态是指一个接口可以有多种实现方式，或者一个对象可以有多种形态。多态可以提高代码的灵活性和可扩展性， 使得程序更加易于维护和修改。
02
类与对象的设计
类的定义与属性
类的定义
类是对象的抽象，它描述了一组具有相同属性和行为的对象。类定义了对象的结构、行为和关系。
属性
属性是类中用于描述对象状态的变量。每个对象都有其自己的属性值，这些属性值决定了对象的状态 。
对象的行为与关系
行为
行为是类中定义的方法，用于描述对 象可以执行的操作。方法定义了对象 的行为和功能。
高层模块不应该依赖于低层模块，它们都应 该依赖于抽象。
面向对象设计的优势
提高代码可重用性
通过类和继承实现代码重用，减少重 复代码。
提高代码可维护性
面向对象设计使得代码结构更加清晰， 易于理解和维护。
提高开发效率
通过快速原型开发，快速构建软件系 统。
面向对象技术与软件工程
１软 件 工 程 概 念 及 传 统软 件 工程 模 式 ．
由于软件危机的产生 ，使人们认识到用传统方法再也无法驾驭如 此复杂的软件生产 ， 是到了必须彻底解决软件危机 ， 才能拯救这一最有 希望的新兴产业 的时候 了。１ ８ ９６年北大西洋公约组织的计算机科学家 在联邦德 国召开 国际会议 ， 讨论软件危机 问题 。 在这次会议 上正是 随着 计算机技术 的发展及人们对软件本质和内在规律认识的提高 ，对软件 工程的定论也在变化。著名的软件工程专家 ＢＷ． ｅｍ对软件工程的 ． Ｂ ｈ ｏ 定义是 ：运用现代科 学技术知识来设计 并构造计算机程序及 为开发 、 “ 运行和维护这些程序所必须的相关文件资料” 。 软件工程采用的方法是把软件生存周期划分成若干个阶段 ，每个 阶段的任务相对独立 ， 而且比较简单 ， 于不同人员分工协作 ， 而降 便 从 低整个软件开发工程的困难程度 。 在实现每个 阶段 的任 务时 ， 采用 的是 系统化 的技术方法——结 构化分 析和结 构化设 计技术。这是传统的软 件工程模式。它的缺点是强调 了分阶段 实施模块化 、 结构化程序设计技 术 和方法 ， 而忽视了人在软件开发过程中的地位 和作用 。 ２面 向对 象技 术 ． 在计算机领域 ， 多新方法和新技术都从编程 阶段首先开 始 ， 很 进而 发展到软件生命期 阶段 ，早在 ６ ０年代未 ＥＷ．ｉ ｓ ａ就提 出了结 构化 ． Ｄｊ ｔ ｋｒ 程 序设计 的概念 ，为程序设计 方法学奠定 了基础 。７ Ｏ年代美 国的 Ｅ ． Ｙ ｕｏ 授 提 出了 结 构 化 分 析 方 法 ， 出 了分 析 和设 计 比编 码 更 为 重 ｏ ｄｎ教 指 要， 这一技术当时曾被软件界看成是治愈“ 软件危机 ” 的灵丹妙药 ， 实 其 由不然。面对大型软件系统 ， 用结构化方法 ， 系统的重要性 、 稳定性 、 扩 充性都无法实现 。８ ０年代面 向对象方法应运而生 ， 为软件工程增添 了 活力。面向对象分析和面 向对象设计是 当今面 向对象的关键技术。 ２１面 向对 象 的 概 念 ． 面向对象简称为“ ０ 。 ０ ” 这是 目前计算机业界使用的高频词 。 ０ ” “０ 代 表着一种新 的思维方式 ， 代表着一种新 的程序设计方法的潮流。 传统的程序设计方法 ， 不论是需求分析 ， 还是系统设计 ， 是针对 都 数学模 型的 ， 出发点 是“ 怎样做 ” 即用计算 机求 解这个 实际 问题 应该 ， “ 怎样做” 面 向对象方法的出发点是 ：是什么” 即要求解 的实 际问题 ， 。 “ ， 它到底“ 是什么 ” Ｙ ｕｄｎ给 出了面向对象的一个定义 ：面 向对象 ＝对 。 ｏ ｔｏ “ 象 ＋类 ＋继承 ＋通信” 。 ２１１ 象 ．．对 对象是 面向对象开发模式 的基本成分。每个对象可用其一组属性 和它可以执行的一组操作 来定 义。属性 一般 只能通过执行对象的操作 来改变。操作又成为方法或服务 ， ｃ ＋中称为成员 函数 ， 在 ＋ 它描述了对 象执行 的功能 。若通过消息传递 ， 还可以为其他对象使用 。而消息是一 个对象与另一个对象之 间通信 的手段 ，是要求 另一 个对象 执行类中定 义的某个操作的规格说 明。发送 给一个对象 的消息 定义了一个操 作名 和一个参数表（ 可能是空的）并制定某一个对象。当一个对象接收到发 ， 给 自己的消息时 ， 则调用消息 中制定 的操作 ， 并将形式 参数 与参数 表中 的相应的值结合起来。 接收对象对消息处理 可能会改变对象的状态 ， 即 改变接收对象的属性 ，并发送一个消息 给 自己或另一 个对象 。可以认 为， 这种消息的传递 大致等价于传统过程性方法 中的函数调用。 为 了把 说 明 与 实现 分 离 ，需 对 对 象 的数 据 结 构 和相 关 操 作 的 实 现 进 行 封 装 ， 此 ，对 象 ” 两 个 视 图 ， 别表 现 在 设 计 和 实 现 方 面 。 设 因 “ 有 分 从 计方面来看 ， 对象是一些概念的实例。它们把有关的实体模型化。 实 从 现方面来看 ，一个对象是表达在应用 的可执行代码 中的实体 而使用 的 实际数据结构。 这些对象是数据结 构与操作 的单一混合体 ， 它们是 数据
软件工程与开发技术(西电第二版)第7章 面向对象技术总论
第7章 面向对象技术总论
在程序设计语言中，类是一个完整的、独立的、可重用 的，具有低耦合、高内聚特性的程序模块。类相当于一种自 定义数据类型，它类似于C语言中的结构体类型(C++本身就 可以使用strut关键字来定义类)，不仅包含数据结构也包含 操作结构。数据类型作为程序语言中进行变量内存分配、类 型匹配、操作检查的基础，为程序的一致性和安全性提供了 重要的保证。因此，类概念的引入从类型角度进一步提高了 程序的安全性。
第7章 面向对象技术总论
7.2.2 对象及对象实例 现实世界中的具体事物就是对象或者对象实例，类则是
对象实例的结构抽象。 每个对象实例一般具有三方面的特性(亦称对象“三要
素”)： (1) 确定的标识，能够被唯一地确认。 (2) 具有一定的属性，表示其性质或状态。 (3) 具有一定的行为能力或者操作能力，可给外界提供
第7章 面向对象技术总论
例如，客户如果想从ATM机中取钱，通常会按下取钱 按键，这实际上就是向ATM机发送了取钱消息，也是向 ATM机发送了取钱请求，ATM机会显示一个取钱界面，让 用户输入取款数额，这是通过ATM机的一个方法或者操作 实现的。用户输入取款金额后按下确定键，相当于又向 ATM机发送新的消息，导致ATM机的另一个方法的调用， 通常在该方法中又会向其他对象发送消息，例如该客户的账 户Account对象，通过调用该账户对象的draw()操作实现账 户上资金的更新。用户通过和ATM机一系列的请求/响应的 交互活动完成了执行系统的某个功能，如取钱。客户对象、 ATM对象、Account对象之间的消息交互见图7.6。
第7章 面向对象技术总论
如上所述，新一代的程序设计语言技术并不是简单地否 定上一代语言，而是在上一代语言的基础上增加新的程序结 构元素(函数、类)，从而实现更复杂的程序结构。这种新的 程序元素更直观、更真实、更自然、更完整地抽象了现实世 界中的数据和处理(或者事物与概念)，更好地抽象了程序中 的变量和代码，也进一步增强了程序的易读性、安全性、稳 定性和重用性，同时改变了系统的分析和设计方法。归根结 底，程序设计语言的发展就是程序结构以及建立在其基础上 的分析、设计方法的发展。
软件工程面向对象软件开发方法
软件工程面向对象软件开发方法引言在当前的软件开发领域中，面向对象编程（Object-oriented programming，简称OOP）是一种主要的软件开发方法。
面向对象软件开发方法基于面向对象的程序设计理念，通过将问题分解为对象，并通过对象之间的交互来解决问题。
本文将介绍面向对象软件开发的概念、特性以及在软件工程中的重要性。
面向对象软件开发概述面向对象软件开发是一种以对象为核心的软件开发方法，其中一个对象可以是一个类的实例或一个类本身。
对象在面向对象软件开发中被视为具有状态、行为和标识的实体。
该方法通过将问题分解为对象，并定义对象之间的关系和交互来解决问题。
面向对象软件开发方法有以下几个基本特征：1.封装（Encapsulation）：通过封装将数据和相关操作组合在一起，只暴露必要的接口给外部使用。
封装可以使得对象的内部实现对外部不可见，提高了代码的可维护性和安全性。
2.继承（Inheritance）：通过继承，在已有类的基础上创建新的类。
继承可以促使代码重用和层次化设计。
3.多态（Polymorphism）：多态允许同一操作作用于不同类型的对象上，并产生不同的结果。
这种特性增加了代码的灵活性和可扩展性。
面向对象软件开发方法的优势包括：•提高开发效率：通过封装和抽象的机制，可以更好地管理和组织大型项目的代码，减少开发时间和维护成本。
•提高代码复用性：通过继承和多态的机制，可以避免重复编写相似的代码，提高了代码的复用性和可维护性。
•提高软件的可扩展性：面向对象软件开发方法的灵活性使得系统易于进行修改和扩展，能够快速适应变化的需求和技术。
面向对象软件开发流程面向对象软件开发方法通常包括以下几个主要步骤：在需求分析阶段，软件工程师与客户交流，确保准确理解客户的需求和问题。
通过讨论和分析，确定系统的功能需求、非功能需求和约束条件。
领域建模领域建模是通过抽象和建模来描述问题领域的过程。
通过识别实体、属性和关系，构建领域模型，这些模型将在后续的设计和实现阶段中使用。
面向对象技术与软件工程
高 层设 计。 层设 计也可 称 为 系统 级设 高 计， 它是 开发软件的体 系结 构以 及构造软件 的 总体模 型 。 高层设 计包 括： 系统划 分为子系 将 统 的决 策； 子系统 的软 、 件分 配 ； 计框 架 硬 设 的 主要概 念和 策略性 决策。 在高 层设计 中， 根 据 应 用领 域 系统 的特 有结 构 划分 子 系统 （ 模 扳、 主题 、 象类 的集 合） 然 后 设计 细化 每 抽 。 个子系统 的对 象模 型、 动态模 型和 功能模 型。 如图２ 专家 系统的 典型结 构 ：
一
的 领域知 识， 这不是系统分析 员单 方面努 力所 能做 到的 ， 必须 有领域 专家的 密切配合才能完 成。 ４ 面 向对象设计 面 向对 象分析 是 对用户需 求进 行提取 和 整理， 并建 立问题域 精确 模型的过 程。 而面 向 对 象设 计 则是把 分析阶 段得 到的需 求转 变成 符合成本和 质量要求 的、 象的系统实现方案 抽 的过程。 面向对 象设 计 通常可 以分 为以下 两个阶 子技术 来自面向对象技术与软件工程
王 娜 武 警工 程学院 基础部
类中的每 个对 象都是这个类的一 个实例。 类是 创建 对 象的 模 板 ， 同一 个类 实例 化 的每 个 从 对 象都 具 有相 同的结 构 和行 为 。 和 对象 的 类 关 系非 常密切 ， 可以这 么说 ， 是支持 继承 的 类 抽象数据 类型， 而对象 则是类的实例。 （） ３ 消息 消息是传 递时对 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。 个消息 通常包括接 收 对象名 、 用的操作名 调 和适 当的参 数。 ｇ只告诉接 收对象需 要完成 消 什么操作 ， 并不指 示接 受者怎样完 成操作 。 但 消息完全 由接 收者解释执 行。 （） 装 ４封 封装是 一种信息隐蔽技 术， 户只能看见 用 对象封 装界面上的信息 ， 对象的 内部 实现对用 户是隐蔽的 ， 不能从 外面 直接访问或修改 这些 数据和 代码 。 装的 目 封 的是使 对象的 使用者和 生产分离， 使对象 的定义和实现分开。 对 象具有 封装性 的 条件如下 ： 第一 ， 有一 个清晰 的边界 ； 第二 ， 确定的 接 口； 有 第三 ， 受 保护的内部实现 。 （） 承 ５继 继 承是类间的基本关 系， 它是 基于层次关 系的不同类共 享数据和操 作的一种机制 。 父类 中定 义了其所有子类的 公共 属性和 操作 ， 在子 类 中除 了定义 自己特有 的属性 和操 作外， 可以 继 承其父类 的属性 和操作 ， 还可 以对 父类 中的 操 作重新定 义其 实现方 法。 ２ ２ 向对 象的分析与设计 ． 面 面向对 象的 分析 是一种 研究 问题 域的 过 程 ， 过程 产生 对外部 可见行 为的描述 。 该 面向 对象的设 计是指在分析 的描 述基础 上， 加人实 际计算机 系统实现 所需细节的 过程。从面向对 象分析到面 向对 象设 计， 是一 个逐渐扩 充模 型 的过程 ， 者说 ， 或 面向对 象设计就 是面 向对 象 观点 建立 求解域 模 型的过 程。图 ｌ 为面 向对 象 分析模型到面向设 计模 型的转换。
软件工程的技术创新和实践
软件工程的技术创新和实践一、引言作为计算机科学的一个重要分支，软件工程旨在研究和实践软件开发的规范化、标准化和自动化。
由于软件开发的巨大复杂性和多样性，软件工程一直在不断探索新的技术创新和实践，以提高软件开发的效率和质量。
本文就软件工程的技术创新和实践作一些讨论。
二、软件工程的技术创新软件工程的技术创新包括以下几个方面：1. 面向对象技术面向对象技术是软件工程中一种重要的技术创新。
它是一种基于对象和类的程序设计方法，使得软件模块化、高内聚、低耦合、易于扩展和维护。
面向对象技术以其强大的描述能力、良好的结构化特性、轻松实现重用和封装等特点，使得它在软件开发中得到了广泛应用。
2. 模型驱动技术模型驱动技术是软件工程中的一种重要的技术创新，它以模型为核心，将模型输出代码作为软件开发的基础。
模型驱动技术在软件开发中具有很多的优点，例如能够提高软件开发速度、降低开发成本、提高软件质量和可测试性等等。
在需求分析、系统设计、软件开发和测试等阶段中，模型驱动技术能够提高软件的可理解性和可验证性，有助于软件开发人员更加精确地把握软件系统的要求和设计。
3. cloud computing 技术随着互联网技术的发展，以及大规模数据存储和处理需求的不断增加，cloud computing 技术在软件工程中也逐渐发挥了重要作用。
cloud computing 技术基于网络，以虚拟化技术为基础，利用互联网形成一个共享资源池，让用户可以随时随地根据自身需要快速地调用具有大规模计算和存储能力的计算机资源。
cloud computing 技术既能够提供基于 SaaS 的应用程序，也能够为开发者提供 IaaS 以及 PaaS 等更加灵活的开发和部署环境。
三、软件工程的实践软件工程的实践体现在软件开发和生命周期管理上，包括以下几个方面：1. 敏捷开发敏捷开发是一种基于迭代、增量和以人为本的软件开发方法论。
敏捷开发强调用户的参与和快速的反馈，通过小规模的迭代实现软件的快速迭代和交付。
软件工程 比较结构化方法和面向对象
软件工程一、引言在当今信息技术高速发展的时代，软件的开发和维护变得越来越重要。
为了有效管理软件项目，提高开发效率和质量，软件工程的概念应运而生。
软件工程是一门研究如何按照系统化、规范化、定量化和可重复性的方式开发和维护软件的学科。
在软件工程中，结构化方法和面向对象是两种常用的开发方法。
本文将对结构化方法和面向对象进行比较，并探讨它们在软件工程中的优劣和适用场景。
二、结构化方法2.1 定义和特点结构化方法是一种基于数据流和流程的软件开发方法。
它将软件系统视为一系列逐步细化的模块，通过分析数据流和流程来设计和实现软件系统。
结构化方法强调模块化、层次化和自顶向下的设计思想，以确保程序逻辑清晰、易于理解和修改。
2.2 优点1.结构化方法强调模块化，将软件系统分解为多个模块，每个模块负责特定的功能。
这种模块化的设计使得程序易于理解、修改和测试，提高了软件的可维护性和可测试性。
2.结构化方法采用自顶向下的设计思想，先设计系统的总体框架，再逐步细化到具体的模块。
这种逐步细化的设计方式使得开发过程更加可控，项目管理更加容易。
同时，自顶向下的设计过程也便于团队协作和分工。
3.结构化方法将程序逻辑分解为一系列有序的步骤，每个步骤都有明确的输入和输出。
这种严格的输入输出规定使得程序的设计和测试更加方便。
4.结构化方法在软件开发初期就明确定义了数据流和流程，使得开发人员能够更好地理解和掌握软件系统的整体架构，从而减少了项目失败的风险。
2.3 缺点1.结构化方法的设计过程较为复杂，需要详细分析系统的数据流和流程。
对于较大规模的软件系统，分析和设计的工作量较大，容易导致项目开发周期延长。
2.结构化方法强调模块化，但对于一些复杂的问题，模块化的设计可能不够灵活和强大。
这就需要在设计阶段尽可能考虑全部的需求和功能，否则可能会在后期的修改过程中遇到困难。
三、面向对象3.1 定义和特点面向对象是一种以对象为基础的软件开发方法。
在面向对象方法中，软件系统由一组相互作用的对象组成。
简述传统软件工程方法学和面向对象方法学
任务名称：传统软件工程方法学和面向对象方法学一、引言传统软件工程方法学和面向对象方法学是软件开发领域中两种常见的方法论。
本文将对传统软件工程方法学和面向对象方法学进行详细探讨，并对它们的优缺点进行比较。
二、传统软件工程方法学传统软件工程方法学是软件开发过程中常用的一种方法学。
它强调项目管理和软件开发的规范性，包括以下几个阶段：2.1 需求分析在传统软件工程方法学中，需求分析是一个重要的阶段。
开发团队通过与用户的沟通，收集用户的需求，并将其转化为软件需求规格说明书。
2.2 设计阶段在传统软件工程方法学中，设计阶段是构建软件架构和设计详细功能的阶段。
开发团队根据需求分析阶段的结果，设计出软件的整体结构和模块之间的关系。
2.3 编码和测试阶段在传统软件工程方法学中，编码和测试阶段是将设计转化为代码并进行测试的阶段。
开发团队根据设计阶段的结果，编写源代码，并进行各种类型的测试，包括单元测试、集成测试和系统测试等。
2.4 部署和维护阶段在传统软件工程方法学中，部署和维护阶段是将软件部署到生产环境并进行维护的阶段。
开发团队将开发好的软件部署到用户的计算机上，并对其进行维护和更新。
三、面向对象方法学面向对象方法学是另一种常见的软件开发方法学。
它将问题领域的概念和现实世界的实体转化为软件系统中的对象，并通过对象之间的交互来解决问题。
面向对象方法学强调以下几个关键概念：3.1 封装封装是面向对象方法学中的一个重要概念。
它将数据和操作数据的方法封装到对象中，隐藏了对象内部的细节，只提供对外部可见的接口。
3.2 继承继承是面向对象方法学中的另一个关键概念。
它允许通过从已有的类中派生出新的类来扩展和重用代码。
通过继承，子类可以继承父类的属性和方法，并可以添加自己特有的属性和方法。
3.3 多态多态是面向对象方法学的第三个关键概念。
它允许不同的对象对同一消息作出不同的响应。
多态性增强了代码的灵活性和可扩展性。
3.4 设计模式设计模式是面向对象方法学的另一个重要概念。
简要分析软件工程的技术特点及发展趋势
简要分析软件工程的技术特点及发展趋势软件工程的技术特点及发展趋势软件工程是一门专门研究软件开发过程和方法的学科，它借鉴了工程学的原理和实践，并通过一系列有效的技术手段来提高软件的质量和可靠性。
本文将简要分析软件工程的技术特点以及未来的发展趋势。
一、迭代与增量开发软件工程在过去几十年间经历了多个阶段，从瀑布模型到敏捷开发，其中一个明显的特点是迭代与增量开发。
与传统的瀑布模型相比，迭代与增量开发将软件开发过程划分为多个小步骤，并且在每个步骤中都能得到一个部分功能的软件产品。
这样的开发方式能够更早地满足用户需求，减少开发风险，并且能够更好地适应需求的变化。
二、面向对象开发面向对象开发是软件工程的核心技术之一，它将问题领域的实体抽象成为对象，并通过对象之间的交互来实现系统功能。
面向对象开发具有模块化、复用性强等特点，能够提高代码的可读性和可维护性。
此外，面向对象开发还能够更好地支持软件系统的扩展和演化，使得软件在不断变化的需求下能够保持稳定性。
三、软件测试与质量保证软件测试是软件工程不可或缺的一环，它可以帮助发现程序中的错误和缺陷，并确保软件的质量和可靠性。
随着系统的复杂性不断增加，软件测试也越来越重要。
因此，测试工程师需要使用各种测试方法和工具，如单元测试、功能测试、性能测试等，来提高测试的效率和测试覆盖率。
同时，质量保证也是软件工程中的一项重要工作，它包括对开发过程的管理和监控，以确保软件开发过程的规范和质量。
四、人工智能与自动化技术的应用随着人工智能和自动化技术的快速发展，软件工程也开始借助这些技术来提高开发效率和质量。
例如，机器学习算法可以用于自动化测试用例的生成和执行，减少人工测试的工作量。
另外，自然语言处理和智能推荐系统可以用于需求分析和项目管理，提高需求的准确性和项目的可控性。
未来，人工智能和自动化技术的应用将成为软件工程发展的重要趋势之一。
五、云计算与大数据的融合随着云计算和大数据技术的普及，软件工程也面临着新的挑战和机遇。
软件工程 软件设计方法
软件工程软件设计方法
软件工程软件设计方法
软件设计方法是软件工程中的重要组成部分，它是指在软件开发过程中，通过采用一定的方法论和技术，对软件系统进行设计的过程。
1. 结构化设计方法
结构化设计方法是指将软件系统划分为多个模块，在每个模块中定义合适的数据结构和算法，以实现系统的功能需求。
典型的结构化设计方法包括层次设计、数据流图和结构图等。
2. 面向对象设计方法
面向对象设计方法是基于面向对象编程思想的软件设计方法，它以对象作为软件开发的基本单位，通过定义对象之间的关系和交互，实现系统的功能需求。
常用的面向对象设计方法包括UML建模和设计模式等。
3. 原型设计方法
原型设计方法是通过快速构建系统原型来验证和改进需求，从而指导软件的设计和开发过程。
原型设计方法可以快速获取用户反馈，识别和修复潜在问题，缩短开发周期和降低开发风险。
4. 数据驱动设计方法
数据驱动设计方法强调以数据为中心进行软件设计，通过分析和理解数据的结构、特征和关系，设计出合适的数据模型和处理逻辑，以实现数据的有效管理和利用。
5. 敏捷设计方法
敏捷设计方法是一种迭代、协作和自适应的软件设计方法，其核心理念是响应变化、积极交付和持续改进。
敏捷设计方法通常采用迭代开发模式，强调团队合作和高效沟通，以快速、灵活地满足用户需求。
以上是几种常用的软件设计方法，不同的方法在不同的场景下有其适用性和优劣势。
软件工程师需要根据具体项目需求和团队情况，选取合适的设计方法，并结合实践经验进行不断改进和优化。
软件工程新技术论文
软件工程新技术论文软件工程是自二十世纪以来的一个新兴的学科，也是一门新兴的产业。
下面小编给大家分享软件工程新技术论文，大家快来跟小编一起欣赏吧。
软件工程新技术论文篇一面向对象技术与软件工程摘要:传统的软件工程方法曾经给软件产业带来巨大进步,部分的缓解了软件危机,使用这种方法开发的许多中、小规模软件项目都获得了成功。
但是随着大型软件产品的不断开发,传统软件工程方法已经不能够满足大型软件产品的开发需求。
而目前面向对象方法已经成为人们在开发软件时首选的范型。
面向对象技术已经成为当前最好的软件开发工具。
关键词:软件工程;面向对象技术1、软件工程概念为了解决软件危机,既要有技术措施(方法和工具),又要有必要的组织管理措施。
软件工程正是从管理和技术两方面研究如何更好的开发和维护计算机软件的一门新兴学科。
概括地说,软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。
采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来,以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它,这就是软件工程。
2、面向对象技术2.1面向对象的概念所谓面向对象(OO,Object�Oriented )就是基于对象概念,以对象为中心,以类和继承为构造机制,来认识、理解、刻画客观世界和设计、构建相应的软件系统。
(1)对象对象是由数据和容许的操作组成的封装体,与客观实体有直接对应关系,一个对象类定义了具有相似性质的一组对象。
对象是要研究的任何事物。
对象不仅能表示有形的实体,也能表示无形的(抽象的)规则、计划或事件。
对象由数据(描述事物的属性)和作用于数据的操作(体现事物的行为)构成一独立整体。
从程序设计者来看,对象是一个程序模块,从用户来看,对象为他们提供所希望的行为。
在对内的操作通常称为方法。
使用对象时只需知道它向外界提供的接口形式而无须知道它的内部实现算法,不仅使得对象的使用变得非常简单、方便,而且具有很高的安全性和可靠性。
面向对象软件工程的概念
面向对象软件工程的概念简介面向对象软件工程是一种软件开发方法论，它的设计和实现基于面向对象的编程语言和概念。
面向对象软件工程将软件系统分解为各个对象，并通过对象之间的通信和交互来实现系统的功能。
它强调模块化、可重用性、可维护性和灵活性，并提供了一系列的原则和方法来指导软件项目的开发。
面向对象的基本概念面向对象软件工程的核心是面向对象的编程范式，它包含以下基本概念：类（Class）类是面向对象编程的核心概念，它定义了对象的属性和方法。
一个类可以看作是一种模板或者蓝图，用来创建具有相同属性和方法的对象。
在面向对象软件工程中，类是构建复杂系统的基础。
对象（Object）对象是类的实例化结果，是具体的个体。
每个对象都有自己的状态和行为，可以对外提供一定的接口。
对象是面向对象编程的基本单位，系统中的所有功能都是通过对象之间的交互来实现的。
封装（Encapsulation）封装是面向对象编程的一种特性，它将数据和对数据的操作封装在一个类中，通过提供公共接口来访问和修改数据。
封装可以隐藏内部的实现细节，使得对象的使用更加简单和安全。
继承（Inheritance）继承是面向对象编程中的一种机制，它允许一个类直接从另一个类继承属性和方法。
通过继承，子类可以获得父类的所有属性和方法，并可以在此基础上进行扩展和修改。
继承是实现代码复用和模块化的重要手段。
多态（Polymorphism）多态是面向对象编程中的一个重要概念，它允许同一操作在不同对象上有不同的表现形式。
通过多态，可以编写更加灵活和可扩展的代码，并且可以根据具体的对象类型来选择不同的行为。
面向对象软件工程的重要原则面向对象软件工程还提供了一些重要的原则和规范，以指导软件项目的开发：单一职责原则（Single Responsibility Principle）单一职责原则要求一个类只有一个责任，即一个类应该只有一个引起它变化的原因。
这样可以使得类的设计更加简单和清晰，并且提高了代码的可读性和可维护性。
简述传统软件工程方法学和面向对象方法学
简述传统软件工程方法学和面向对象方法学传统软件工程方法学和面向对象方法学是两种不同的软件开发方法。
传统软件工程方法学主要关注过程和文档，采用瀑布模型，通过分析、设计、编码、测试等步骤来完成软件开发。
而面向对象方法学则强调对象的概念和重用性，采用迭代和增量模型，通过面向对象的分析、设计、编码等步骤来完成软件开发。
一、传统软件工程方法学1.1 瀑布模型瀑布模型是传统软件工程中最常见的开发模型。
该模型将开发过程分为需求分析、设计、编码、测试和维护五个阶段，并且每个阶段必须按照顺序依次进行。
1.2 需求分析需求分析是瀑布模型中的第一个阶段，主要目的是确定用户需求并且将其转换为系统需求。
在这个阶段中，需要进行以下工作：- 收集用户需求- 分析用户需求- 确定系统需求- 编写详细的需求文档1.3 设计在完成了需求分析之后，接下来就是设计阶段。
在这个阶段中，需要进行以下工作：- 确定系统结构- 设计系统模块- 设计系统界面- 编写详细的设计文档1.4 编码设计完成之后，接下来就是编码阶段。
在这个阶段中，需要进行以下工作：- 根据设计文档编写代码- 进行单元测试- 进行集成测试1.5 测试编码完成之后，接下来就是测试阶段。
在这个阶段中，需要进行以下工作：- 进行系统测试- 进行用户验收测试- 修复缺陷和bug1.6 维护软件开发完成之后，还需要进行维护工作。
在这个阶段中，需要进行以下工作：- 修改和更新软件- 修复缺陷和bug- 支持新的硬件和操作系统二、面向对象方法学2.1 面向对象分析（OOA）面向对象分析是面向对象方法学中的第一个阶段，主要目的是确定问题域并且将其转换为对象模型。
在这个阶段中，需要进行以下工作：- 收集用户需求- 分析用户需求- 确定问题域模型- 设计用例图、活动图等2.2 面向对象设计（OOD）在完成了面向对象分析之后，接下来就是面向对象设计阶段。
在这个阶段中，需要进行以下工作：- 确定系统结构- 设计类和对象- 设计系统界面- 编写详细的设计文档2.3 面向对象编程（OOP）面向对象编程是面向对象方法学中的第三个阶段，主要目的是根据设计文档编写代码。
面向对象软件工程
VS
多态
多态是指一个接口可以有多种实现方式， 或者一个对象可以表现出多种形态。多态 可以提高代码的灵活性和可扩展性，使得 程序能够更好地适应变化。多态的实现方 式包括方法重载和方法重写。
04
面向对象编程语言与实现
Java语言中的面向对象编程
总结词
Java语言是面向对象编程的经典语言，具有 丰富的类库和强大的跨平台能力。
详细描述
Java语言支持类和对象的概念，通过封装、 继承和多态等面向对象特性，实现代码的可 重用性和可维护性。Java提供了丰富的类库， 包括集合框架、输入输出流、网络编程等， 方便开发者进行各种应用开发。此外，Java 的跨平台能力使得一次编写，处处运行的成 为可能。
C语言中的面向对象编程
要点一
组合关系
组合关系是聚合关系的特例，表示一个类是另一个类的内部组成部分。组合关系表示部分与整体的关系， 部分和整体之间通常存在明确的包含关系。
设计继承与多态性
继承
继承是一种代码重用机制，子类可以继 承父类的属性和方法，并可以添加或覆 盖父类的行为。继承表示一种“是一个 ”的关系，例如“猫是一个动物”。
微服务架构
01
微服务架构将应用程序拆分为多个小型服务，每个服务独立 运行、独立扩展。
02
通过API进行通信，实现服务间的交互。
03
总结：微服务架构提高了系统的可扩展性和灵活性，便于维 护和更新。
人工智能与机器学习在软件工程中的应用
自动化代码生成
利用机器学习算法自动生成代码，提高开发 效率。
代码审查
面向对象软件工程
目录
Contents
• 面向对象软件工程概述 • 面向对象分析 • 面向对象设计 • 面向对象编程语言与实现 • 面向对象软件工程实践 • 面向对象软件工程的未来发展来自 01面向对象软件工程概述
软件工程 面向对象的技术
1. Coda方法的OOA
类与对象层 属性层 服务层
类的边界 实例的边界 实例连接
属性 消息连接
服务
结构层
主题层
泛化与特化结构 主题
整体与部分结构
图4.10 分析过程的五个层次
在Coda方法中, 构 造 和 评 审 OOA 概 念模型的顺序由五 个层次组成：类与 对象、属性、服务、 结构和主题
这五个层次表 示分析的不同侧面。
继承是使用现存的定义作为基础，建立新定义的 技术。是父类和子类之间共享数据结构和方法的机制， 这是类之间的一种关系。
继承性分：
单重继承：一个子类只有一个父类。即子类只继承 一个父类的数据结构和方法。
多重继承：一个子类可有多个父类。继承多个父类 的数据结构和方法。
基类
现存类定义 父类(基类)
继承
图 4.3 继承性
良好的接口，子系统内的类相互协作。标识问题本身 的并发性，为子系统分配处理器。
系统内部
保险单 填写界面
保险单
客户
数据库界面 （abstract)
Oracle 界面 Sybasec界面
子系统的分解是关键，可以有分层和分块：
分层：将软件系统组织为层次结构，每层是一个子系 统。分层结构又分为封闭式和开放式。
类具有属性，用数据结构来描述类的属性， 类具有操作，它是对象的行为的抽象，操作实现 的过程称为方法（method) ，方法有方法名，方法体 和参数。
由于对象是类的实例，在进行分析和设计时， 通常把注意力集中在类上，而不是具体的对象上。
对象和类的描述
类和对象一般采用“名字”、“属性”和“运算”来描 述。
基本概念: 问题域(problem domain) — 被开发系统的应用领域。 系统责任(system responsibilities) — 所开发的系统应 具备的职能。
面向对象设计方法在软件工程中的应用案例研究
面向对象设计方法在软件工程中的应用案例研究引言随着计算机技术的飞速发展，软件工程在各个行业中扮演着越来越重要的角色。
在软件开发过程中，面向对象设计方法已成为一种广泛应用的设计模式。
本文将通过一些实际应用案例的研究，探讨面向对象设计方法在软件工程中的应用。
案例一：在线购物系统在当今互联网时代，电子商务已成为商业发展的重要引擎。
面向对象设计方法可以帮助开发人员构建高效、可靠的在线购物系统。
首先，使用该方法，开发人员可以将系统划分为多个对象，如用户、商品、购物车等。
每个对象都拥有自己的属性和方法，使得系统的结构更加清晰，易于理解和维护。
其次，面向对象设计方法将封装、继承和多态等特性应用于系统中，提高了代码的重用性和灵活性。
最后，通过面向对象设计方法，开发人员可以通过类的定义和实例化来组织和管理系统的各个对象，从而实现了系统的高内聚和低耦合。
案例二：医院管理系统医院管理系统是一个典型的大型软件系统，面向对象设计方法能够有效地应用于该领域。
通过面向对象设计方法，我们可以将医院管理系统分解为不同的对象，如患者、医生、药物等。
每个对象有其自己的属性和行为，例如患者对象的属性可以包括姓名、年龄、病历号等，行为可以包括预约挂号、支付费用等。
这种对象的设计方式使得系统能够更好地模拟现实世界，提高开发人员的工作效率。
另外，面向对象设计方法还能够通过继承和多态等特性实现对系统功能的扩展和修改，以应对医院管理系统的日常变化和需求变更。
案例三：银行ATM系统银行ATM系统是当今银行业务中不可或缺的一部分，面向对象方法在银行ATM系统的开发中起到了重要作用。
面向对象设计方法使得系统的结构清晰、易于理解和维护。
开发人员可以将系统分解为多个对象，如ATM 机、账户、交易等。
每个对象具有自己的属性和方法，例如账户对象可以包括账户余额、账户状态等属性，取款、存款等方法。
面向对象设计方法还能够通过封装等特性保护系统的数据安全性，减少外部干扰。
面向对象概念在软件工程中的应用
面向对象概念在软件工程中的应用一、概述面向对象编程是一种软件开发方法，它通过封装、继承和多态这三个特性，来实现程序代码的重用和模块化。
面向对象编程已经成为了现代软件开发中必不可少的一部分，它被广泛应用于软件工程领域。
本文将会介绍面向对象概念在软件工程中的应用。
二、封装封装是面向对象编程的一个基本特性，它指的是将数据和行为打包到一起，并限制对其的访问。
封装可以帮助我们创建更加安全和可维护的代码，并提供更好的代码复用性。
在软件工程中，封装被广泛应用于以下两个方面：1. 数据库设计数据库是现代应用程序中最为重要的一部分，它可以帮助我们存储和管理数据。
在数据库设计中，封装可以帮助我们隐藏复杂的数据结构和算法，从而提高代码的可读性和可维护性。
此外，封装可以帮助我们保护数据的完整性和安全性。
2. 模块化设计模块化设计是现代软件开发中常用的一种设计方法，它将软件划分为多个模块，每个模块都可以独立地实现和测试。
在模块化设计中，封装可以帮助我们隐藏每个模块的实现细节，从而提高代码的模块化程度。
三、继承继承是面向对象编程的另一个基本特性，它可以帮助我们复用代码并简化程序设计。
在软件工程中，继承被广泛应用于以下两个方面：1. 软件架构设计软件架构是现代软件开发中重要的一环，它定义了软件系统的结构，以及各个组件之间的关系和交互方式。
在软件架构设计中，继承可以帮助我们创建一个模块化的设计，使得每个组件都有明确的职责和功能。
2. GUI 设计图形用户界面（GUI）是现代应用程序的重要部分，它提供了用户与应用程序之间的交互接口。
在 GUI 设计中，继承可以帮助我们创建复杂的界面元素，并简化代码的编写。
例如，我们可以创建一个父类窗口，然后通过继承该类来创建不同的子窗口。
四、多态多态是面向对象编程的另一个基本特性，它可以帮助我们实现代码的灵活性和可拓展性。
在软件工程中，多态被广泛应用于以下两个方面：1. 数据结构设计数据结构是现代软件开发中常用的一种数据类型，它可以帮助我们存储和管理数据。
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东北石油大学
软件工程
题目：面向对象技术与软件工程专业：计算机科学与技术
班级：计科09-7 学号：090702140715 姓名：陈晨
面向对象技术与软件工程
随着软件工程的不断发展，软件工程技术。
包括对工程化的开发方法，软件开发工具与环境的研究。
主要面对的问题有：适应需求分析的不确定性、软件的可靠性和软件度量等。
软件工程技术的发展出现了瀑布模型、快速原型法等方法，它们在国内外都有过成熟和成功的应用范例。
随着新的软件开发技术的出现，出现了诸如面向对象的软件工程等新的软件工程开发技术，给软件工程技术的研究带来了新的研究方法。
面向对象的思想和技术发展迅速并日臻成熟，采用面向对象的思想和开发方法对解决大型软件系统的开发和设计具有得天独厚的优势。
一、软件工程概念
为了解决软件危机,既要有技术措施(方法和工具),又要有必要的组织管理
措施。
软件工程正是从管理和技术两方面研究如何更好的开发和维护计算机软件的一门新兴学科。
概括地说,软件工程是指导计算机软件开发和维护的一门工程学科。
采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来,以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它,这就是软件工程。
二、面向对象技术
1、面向对象的概念
所谓面向对象(OO,Object–Oriented )就是基于对象概念,以对象为中心,
以类和继承为构造机制,来认识、理解、刻画客观世界和设计、构建相应的软件系统。
(1)对象
对象是由数据和容许的操作组成的封装体,与客观实体有直接对应关系,一
个对象类定义了具有相似性质的一组对象。
对象是要研究的任何事物。
对象不仅能表示有形的实体,也能表示无形的(抽象的)规则、计划或事件。
对象由数据(描述事物的属性)和作用于数据的操作(体现事物的行为)构成一独立整体。
从程序设计者来看,对象是一个程序模块,从用户来看,对象为他们提供所希望的行为。
在对内的操作通常称为方法。
使用对象时只需知道它向外界提供的接口形式而无须知道它的内部实现算法,不仅使得对象的使用变得非常简单、方便,而且具有很高的安全性和可靠性。
对象内部的数据只能通过对象的公有方法(如C++的公有成员函数)来访问或处理,这就保证了对这些数据的访问或处理,在任何时候都是使用统一的方法进行的,不会像使用传统的面向过程的程序设计语言那样,由于每个使用者各自编写
自己的处理某个全局数据的过程而发生错误。
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,这个封装体有可以唯一地标识它的名字,而且向外界提供一组服务。
(2)类
在面向对象的软件技术中,类就是一组具有相同属性和相同操作的对象的集合。
一个类中的每个对象都是这个类的一个实例。
类是创建对象的模板,从同一个类实例化的每个对象都具有相同的结构和行为。
类和对象的关系非常密切,可以这么说,类是支持继承的抽象数据类型,而对象则是类的实例。
(3)消息
消息是传递时对象间通信的手段,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。
消息只告诉接收对象需要完成什么操作,但并不指示接受者怎样完成操作。
消息完全由接收者解释执行。
(4)封装
封装是一种信息隐蔽技术,用户只能看见对象封装界面上的信息,对象的内部实现对用户是隐蔽的,不能从外面直接访问或修改这些数据和代码。
封装的目的是使对象的使用者和生产分离,使对象的定义和实现分开。
对象具有封装性的条件如下:第一,有一个清晰的边界;第二,有确定的接口;第三,受保护的内部实现。
(5)继承
继承是类间的基本关系,它是基于层次关系的不同类共享数据和操作的一种机制。
父类中定义了其所有子类的公共属性和操作,在子类中除了定义自己特有的属性和操作外,可以继承其父类的属性和操作,还可以对父类中的操作重新定义其实现方法。
2.面向对象的分析与设计
面向对象的分析是一种研究问题域的过程,该过程产生对外部可见行为的描述。
面向对象的设计是指在分析的描述基础上,加入实际计算机系统实现所需细节的过程。
从面向对象分析到面向对象设计,是一个逐渐扩充模型的过程,或者说,面向对象设计就是面向对象观点建立求解域模型的过程。
三、面向对象分析
面向对象分析的关键是识别出问题域内的类与对象,并分析它们相互间的关系,最终建立起问题域的简洁、精确、可理解的正确模型。
面向对象分析的目的是对客观世界的系统进行建模。
面向对象分析时抽取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程。
在面向对象建模的过程中,系统分析员必须认真向领域专家学习。
尤其是建模过程中的分类工作往往有很大难度。
继承关系的建立实质上是知识抽取过程,它必须反映出一定深度的领域知识,这不是系统分析员单方面努力所能做到的,
必须有领域专家的密切配合才能完成。
四、面向对象设计
面向对象分析是对用户需求进行提取和整理,并建立问题域精确模型的过程。
而面向对象设计则是把分析阶段得到的需求转变成符合成本和质量要求的、抽象的系统实现方案的过程。
面向对象设计通常可以分为以下两个阶段:
高层设计。
高层设计也可称为系统级设计,它是开发软件的体系结构以及构造软件的总体模型。
高层设计包括:将系统划分为子系统的决策;子系统的软、硬件分配;设计框架的主要概念和策略性决策。
在高层设计中,根据应用领域系统的特有结构划分子系统(模板、主题、抽象类的集合)。
然后设计细化每个子系统的对象模型、动态模型和功能模型。
低层设计。
低级设计是集中于类的详细设计。
通常在面向对象设计之前,对系统的各项质量指标的相对重要性做认真分析和仔细权衡,制定出恰当的系统目标;在设计过程中根据既定的系统目标,做必要的优化工作。
五、面向对象的测试
测试软件的经典策略是从“小型测试”开始逐步过渡到“大型测试”。
用软件测试的专业术语描述，就是从单元测试开始逐步进入集成测试，最后进行确认测试和系统测试。
对于传统的软件系统来说单元测试集中测试最小的可编译的程序单元过程模块，一旦把这些单元都测试完之后就把它们集成到程序结构中去，在集成过程中还应该进行一系列的回归测试，以发现模块接口错误和新单元加入到程序中所带来的副作用。
最后把软件系统作为一个整体来测试，以发现软件需求错误。
测试面向对象软件的策略与上述策略基本相同但也有许多新特点。
六、总结
软件工程是驾驭在面向对象技术之上的一项项目工程,面向对象技术能够很好的对大型项目进行计算机软件业务建模,而软件工程能够很好的控制面向对象技术的实施。
面向对象方法学把分析、设计和实现很自然地联系在一起了。
虽然面向对象设计原则上不依赖于特定的实现环境，但是实现结果和实现成本却在很大程度上取决于实现环境。
因此，直接支持面向对象设计范式的面向对象程序语言、开发环境及类库，对于面向对象实现来说是非常重要的。
为了把面向对象设计结果顺利地转变成面向对象程序，首先应该选择一种适当的程序设计语言。
面向对象的程序设计语言非常适合用来实现面向对象设计结果。
事实上，具有方便的开发环境和丰富的类库的面向对象程序设计语言是实现面向对象设计的最佳选择。
良好的程序设计风格对于面向对象实现来说格外重要。
它既包括传统的程序设计风格准则，也包括与面向对象方法的特点相适应的一些新准则。
面向对象方法学使用独特的概念和技术完成软件开发工作。
因此，在测试面向对象程序的时候 除了继承传统的测试技术之外，还必须研究与面向对象程序特点相适应的新的测试技术。
面向对象测试的总目标与传统软件测试的目标相同，也是用最小的工作量发现最多的错误。
但是，面向对象测试的策略和技术与传统测试有所不同 测试的焦点从过程构件、传统模块，移向了对象类。
一旦完成了面向对象程序设计 就开始对每个类进行单元测试。
测试类时使用的方法主要有随机测试、划分测试和基于故障的测试。
每种方法都测试类中封装的操作。
应该设计测试序列以保证相关的操作受到充分测试。
检查对象的状态由对象的属性值表示以确定是否存在错误。