对象模型设计
实验三：对象模型 - 用例图设计实例：
实验三：建立对象模型创建对象模型时，可以从以下五个层次进行，分别是：类与对象层，属性层，服务层，结构层和主题层。
1、寻找类从用例视图中寻找类，是从用例的事件流开始，查看事件流中的名词以获得类。
在事件流中，名词可以分为4种类型：角色、类、类属性和表达式。
也可以检查序列图中的对象，通过对象的共性来寻找类。
另外，序列图中的每一个对象都要映射到相应的类。
必须指出的是：有些类是无法通过以上方法找到的。
类可以分为3种类型：实体类（entity）、边界类（boundary）和控制类（control）。
实体类保存要放进永久存储体的信息。
在选课系统中，可以抽出学生类（Student），它是实体类的范例。
在事件流和交互图中，实体类通常是对用户最有意义的类，通常采用业务领域术语命名。
边界类位于系统与外界的交接处，包括所有窗体、报表、打印机和扫描仪等硬件的接口以及与其他系统的接口。
要寻找和定义边界类，可以检查用例图。
每个角色和用例交互至少要有一个边界类。
边界类使角色能与系统交互。
控制类负责协调其他类的工作。
每个用例通常都有一个控制类，控制用例中的事件顺序。
在交互图中，控制类具有协调责任。
可能有许多控制类在多个用例间共用的情况。
2、类图的创建步骤：（1）右键点击“Logical View”，在弹出的菜单中选择“New”，再在下一级菜单中选择“Class”，创建一个新的类，然后将该类的名字改为“Course”。
图1. 创建Course类的示意图（2）鼠标右键点击“Course”图标，选择“Open Specification”菜单进入“Class Specification for Course”对话框，该对话框中可以完成对Course类的属性，方法等的设置。
（3）添加继承关系。
在选课系统中，涉及到的用户包括管理员（Registrar）和学生（Student），其主要特征相似，所以可以建立统一基类People，而Registrar和Student则由People派生。
面向对象数据库的设计与实现方法
面向对象数据库的设计与实现方法面向对象数据库（Object-Oriented Database，简称OODB）是一种用于存储、管理和操作面向对象数据的数据库系统。
与传统的关系数据库不同，面向对象数据库以对象为中心，将数据和操作进行封装，并支持面向对象的继承、多态等特性。
在本文中，我将介绍面向对象数据库的设计和实现方法。
一、面向对象数据库的设计方法1. 对象模型设计：在设计面向对象数据库时，首先需要进行对象模型设计。
对象模型是对现实世界中的实体进行抽象和建模的过程。
设计者可以使用UML（统一建模语言）或其他建模工具来表示对象之间的关系，包括继承、关联和聚合等。
2. 类定义：在面向对象数据库中，数据存储在对象中，而对象定义了用于访问和操作数据的方法。
因此，设计者需要定义和声明对象的类。
类定义包括属性（数据成员）和方法（行为）。
3. 对象标识和唯一标识符：为了可以唯一地标识一个对象，需要为每个对象定义一个唯一标识符（Object ID）。
对象标识符可以是数字、字符串或其他形式的数据。
在数据库的设计中，需要确保每个对象都有唯一的标识符。
4. 继承与多态：面向对象数据库支持继承和多态的特性。
继承是指一个类从另一个类派生而来并继承其属性和方法。
多态是指同一操作用于不同对象时能产生不同的行为。
设计者需要考虑如何在面向对象数据库中实现继承和多态的功能。
5. 数据一致性：面向对象数据库包含了多个对象，对象之间可能存在关联和约束。
为了保持数据的一致性，设计者需要定义适当的关联和约束条件，并确保这些条件得到满足。
二、面向对象数据库的实现方法1. 数据存储：在面向对象数据库中，数据存储在对象中。
设计者需要选择合适的数据存储和索引结构来支持对象的快速存取。
常见的数据存储结构包括堆、哈希和B树等。
2. 数据查询和操作：面向对象数据库支持丰富的查询和操作语言。
设计者需要为数据库选择合适的查询语言和操作接口。
常见的查询语言包括面向对象的查询语言（如OQL）和结构化查询语言（SQL）。
对象模型描述
对象模型描述
对象模型是一种用于描述现实世界中的对象及其相互关系的方法。
它通过抽象和建模的方式，将复杂的现实世界问题简化为可管理的概念和关系，以便于程序员理解和实现。
在对象模型中，每个对象都有自己的属性和行为。
属性是对象的特征或状态，而行为是对象能够执行的操作。
通过定义对象的属性和行为，我们可以描述对象在系统中的角色和功能。
对象之间的关系可以分为聚合关系、组合关系和继承关系等。
聚合关系表示对象之间的一种整体与部分的关系，一个对象可以由多个其他对象组成；组合关系表示对象之间的一种包含与被包含的关系，一个对象是另一个对象的一部分；继承关系表示对象之间的一种继承与派生的关系，一个对象可以继承另一个对象的属性和行为。
在对象模型中，我们通过类来描述对象的共同特征和行为。
类是对象的抽象，它定义了对象的属性和行为的集合。
通过创建类的实例，我们可以实例化对象，并使用对象的属性和行为来完成具体的任务。
对象模型的设计需要考虑到系统的需求和约束。
在设计过程中，我们需要确定对象的属性和行为，定义对象之间的关系，以及确定对象的接口和方法等。
通过合理的设计和建模，我们可以实现系统的功能，并提高系统的可维护性和扩展性。
对象模型是一种描述现实世界中对象及其关系的方法。
它通过抽象
和建模的方式，将复杂的问题简化为可管理的概念和关系，以便于程序员理解和实现。
通过对象模型的设计，我们可以实现系统的功能，并提高系统的可维护性和扩展性。
建立对象模型方法
建立对象模型方法
要建立对象模型方法，可以按照以下步骤进行：
1. 确定对象的属性：确定对象模型中的每个对象都有哪些属性。
属性是对象的特征或状态，可以通过数据来表示。
例如，一个人对象可以有姓名、年龄、性别等属性。
2. 确定对象之间的关系：确定对象模型中的对象之间如何相互关联。
这些关系通常可以通过引用其他对象来表示。
例如，一个学校对象可以有多个学生对象，那么学校和学生之间就有一对多的关系。
3. 定义对象模型类：根据确定的属性和关系，定义对象模型中的类。
类是对象模型中的模板，描述了对象的属性和方法。
每个类可以有多个对象实例。
例如，可以创建一个"Person"类来描述人对象，其中包含姓名、年龄、性别等属性，并定义一些方法如获取姓名、设置年龄等。
4. 创建对象实例：根据定义的类，创建对象实例。
每个对象实例具有独特的属性值，并可以通过调用类中定义的方法来操作对象。
例如，可以创建一个名为"person1"的人对象实例，其中姓名为"张三"，年龄为20岁。
5. 操作对象：通过调用对象的方法来操作对象。
方法是对象具有的行为或操作，可以用来改变对象的状态或执行某些操作。
例如，可以调用"person1"对象的"
设置年龄"方法将其年龄修改为25岁。
通过以上步骤，可以建立对象模型，并使用对象来表示和操作现实世界中的实体和关系。
建立对象模型的五个步骤
建立对象模型的五个步骤第一步：识别问题领域中的概念和关系在建立对象模型之前，我们首先需要对问题领域进行全面的分析和理解。
通过与领域专家的交流，我们可以识别出问题领域中的各种概念和它们之间的关系。
这些概念可以是实体、事件、状态等，它们之间的关系可以是关联、继承、依赖等。
第二步：将概念转化为对象在第一步中识别出的概念，需要转化为计算机中的对象表示。
对象是具有状态和行为的实体，通过对对象的建模，我们可以更好地理解问题领域中的实体和其行为。
在这一步中，我们需要考虑到每个对象的属性和方法，并在对象模型中进行定义。
第三步：确定对象之间的关系在建立对象模型时，我们还需要考虑对象之间的关系。
这些关系可以是一对一、一对多、多对多等。
通过定义对象之间的关系，我们可以更好地描述问题领域中的各种关联和依赖关系。
在这一步中，我们可以使用关联关系、聚合关系、继承关系等来表示对象之间的关系。
第四步：定义对象的行为除了属性之外，对象还具有行为。
行为是对象所能够执行的操作，比如方法、事件等。
通过定义对象的行为，我们可以更好地描述对象与对象之间的交互和协作。
在这一步中，我们需要考虑对象的方法，并定义它们的输入和输出。
第五步：验证和优化对象模型在建立完对象模型之后，我们需要对其进行验证和优化。
验证可以通过与领域专家的交流来检查模型是否准确地反映了问题领域的要求。
如果发现问题，我们需要及时进行修正和调整。
优化可以通过运用设计原则和模式来改进模型的结构和性能。
建立对象模型是软件开发的关键一步，它能够帮助我们更好地理解问题领域，并将其转化为计算机中的对象表示。
通过上述五个步骤，我们可以有序地构建出准确、完整且可维护的对象模型，为后续的软件开发工作奠定坚实的基础。
面向对象设计模型
面向对象设计模型引言面向对象设计模型是软件工程中一种常用的设计方法，通过将事物抽象为对象，然后通过对象之间的交互来解决问题。
面向对象设计模型有助于构建可维护、可重用和可扩展的软件系统。
本文将介绍面向对象设计模型的基本概念，以及如何应用它来设计高质量的软件系统。
什么是面向对象设计模型面向对象设计模型是一种软件设计方法，它将事物抽象为对象，对象之间通过消息传递来进行通信和协作。
面向对象设计模型的核心概念包括封装、继承和多态。
•封装：封装是将数据和行为组合到一个对象中，并对外部隐藏对象的内部细节。
通过封装，可以将复杂的系统拆分为多个简单的对象，每个对象只需关注自身的责任和行为。
•继承：继承是一种机制，允许在现有的类基础上创建新的类，并且继承原有类的属性和方法。
通过继承，可以实现代码的复用，减少重复编写类似的代码。
•多态：多态是指同一种方法可以根据接收到的不同对象所属的类而表现出不同的行为。
通过多态，可以提高代码的灵活性和可扩展性。
面向对象设计模型的目标是创建易于理解、可重用、可扩展和可维护的软件系统。
它强调将系统分解为小而简单的对象，每个对象都有明确的职责和行为。
通过对象之间的交互，可以实现系统的功能。
面向对象设计模型的设计原则面向对象设计模型遵循一些设计原则，这些原则有助于创建高质量的软件系统。
下面介绍几个常用的设计原则：1.单一职责原则（SRP）：一个类应该只有一个责任，在软件设计中，应该将不同的职责分离到不同的类中。
这样可以提高类的内聚性和代码的可读性。
2.开放封闭原则（OCP）：软件系统的设计应该对扩展开放，对修改关闭。
这意味着通过添加新的代码来扩展系统的功能，而不是修改已有的代码。
这样可以减少系统的风险，提高可维护性。
3.里氏替换原则（LSP）：子类型必须能够替换掉它们的父类型。
这意味着在使用继承时，子类不应该破坏父类的特性和约束。
这样可以使得系统更加灵活，可扩展。
4.接口隔离原则（ISP）：使用多个专门的接口，而不是一个总接口。
第2章 对象建模
6
2.3 对象的特性
• 封装：对象内部的数据和操作做了保护，如 何访问由对象自己决定(接口)
面向对象分析与设计
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2.4 数据重复问题
Hale Waihona Puke 面向对象分析与设计8
2.5 链接
面向对象分析与设计
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2.5 链接
面向对象分析与设计
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2.6 关联
• 类之间的长久而牢固的关系称为关联(数据关 系) • 角色名 • 重复约束 • 导航
面向对象分析与设计
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2.2 类和对象
• 类是对象的模板 • 对象是类的实例（Instance） • 对象设计的关键：数据（属性）和操作（方 法）
面向对象分析与设计
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2.2 类和对象
面向对象分析与设计
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2.2 类和对象
面向对象分析与设计
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2.3 对象的特性
• 状态：包含在对象属性中的值称为对象的状 态（State），对象的状态是动态变化的。 • 行为：对象所属类所定义的公有方法就是对 象的行为，也称为接口（Interface） • 本体：内存中的对象，一个对象只有一个本 体 • 对象名：为对象本体所提供的一个别名，一 个对象可以有多个别名，对象名是属于变量 的
第二章 对象建模
2.1 对象模型
• 对象模型是一种考虑程序结构的方式，由支 撑面向对象设计和编程活动的概念框架组成 • 对象模型的本质：计算发生在对象之中和对 象之间 • 对象结合了数据和处理 • 对象之间可以交互通信 • 一个运行的程序就是一个动态的对象网络 （类似人类社会） • 对象模型可以从静态和动态两个方面描述系 统
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2.8 多态性
面向对象分析与设计
对象建模技术
对象建模技术引言对象建模技术是软件工程领域中的一项重要技术，它用于对现实世界中的事物进行抽象和建模。
通过对象建模技术，开发人员可以更好地理解需求、设计系统，并最终实现高质量的软件系统。
本文将深入探讨对象建模技术的相关概念、方法和应用。
概述对象建模技术是一种用于描述和表示现实世界中事物的方法。
它将现实世界中的事物抽象成对象，并定义对象之间的关系和行为。
对象建模技术主要包括面向对象的分析、面向对象的设计和面向对象的编程。
通过对象建模技术，开发人员可以将复杂的问题简化为对象集合和它们之间的交互，在系统设计和开发过程中获得更好的可维护性、可重用性和可扩展性。
面向对象的分析概念面向对象的分析是对象建模技术的第一步，它用于识别和理解问题域中的对象和对象之间的关系。
在面向对象的分析中，主要需要进行需求收集、问题领域分析和类定义等活动。
通过面向对象的分析，开发人员可以深入了解系统需求，准确地捕捉问题域中的对象和行为，为后续的设计和编程工作打下基础。
方法面向对象的分析主要采用以下方法来进行：1. 需求收集：通过与用户和相关利益相关方的沟通，获取系统需求和功能需求。
需求收集可以采用面谈、问卷调查等方法。
2. 问题领域分析：通过用户需求和问题领域的分析，识别问题域中的概念和实体，建立概念模型和问题领域模型。
3. 类定义：根据问题领域模型和需求分析，定义系统中的类和它们之间的关系。
类可以包括属性和方法，用于描述对象的状态和行为。
面向对象的设计概念面向对象的设计是在面向对象的分析的基础上，进一步对软件系统进行设计和架构。
在面向对象的设计中，主要需要进行系统架构设计、类设计和接口设计等活动。
通过面向对象的设计，开发人员可以将系统需求转化为具体的类和对象，确定类的继承关系和接口，规划系统的整体结构，为编码和测试提供指导。
方法面向对象的设计主要采用以下方法来进行：1. 系统架构设计：确定系统的整体结构和模块划分，定义不同模块之间的关系和接口。
建立对象模型的基本过程
建立对象模型的基本过程对象模型的基本过程包括以下步骤：
1. 确定对象：首先，确定需要建模的实体或概念。
这些实体可以是现实世界中的物体、人、地点等，也可以是一组相关的数据或操作。
2. 定义属性：对于每个对象，确定其属性。
属性是描述对象特征的数据项，可以是名称、大小、颜色、状态等。
属性应该与对象的性质和行为相匹配。
3. 确定关系：确定对象之间的关系。
关系描述了对象之间的连接和相互作用。
例如，一对多、多对多、继承关系等。
4. 建立类：根据对象的属性和关系，定义类。
类是一个抽象的概念，表示具有相同属性和行为的一组对象。
类定义了对象的结构和行为。
5. 创建实例：通过类创建对象的实例。
实例是类的具体化，表示一个具体的对象。
每个实例都具有唯一的标识符和属性值。
6. 定义方法：为类中的操作定义方法。
方法是用于执行特定功能的代码块。
它们可以访问和修改对象的属性，并与其他对象进行交互。
7. 实现封装和继承：利用封装将数据和方法隐藏在类的内部，只允许通过类的接口进行访问。
通过继承，可以创
建派生类，从而实现代码的重用和扩展。
8. 建立关联和依赖：建立对象之间的关联关系和依赖关系，以表示它们之间的交互和相互影响。
9. 优化设计：通过对对象模型进行分析和调整，优化设计，确保其简洁、灵活和易于理解。
以上是建立对象模型的基本过程。
这个过程旨在抽象和描述现实世界的实体和概念，并为其定义属性、行为和关系，以便更好地理解和组织系统或应用程序中的数据和逻辑。
ODSB模型设计介绍
ODSB模型设计介绍ODSB模型是一种面向对象的模型设计方法，通过对系统进行动态建模和静态建模，以实现系统开发过程中的需求分析、设计、实现和维护等各个环节的统一和一致性。
ODSB模型设计主要包含了对象、动态模型、静态模型和系统边界四个方面。
其次是动态模型。
动态模型描述了系统的行为和交互。
它包括了系统的事件、用例、活动图和状态图。
事件是系统中产生的外部刺激，用例描述了系统的功能需求，活动图描述了系统的流程和操作顺序，状态图描述了系统的状态变化和事件触发。
动态模型通过表示系统的流程和交互，帮助开发人员理解系统的功能和行为。
然后是静态模型。
静态模型描述了系统的静态结构。
它包括了系统的类图、对象图和组件图。
类图描述了系统的类和类之间的关系，对象图描述了系统的实例和实例之间的关系，组件图描述了系统的组件和组件之间的关系。
静态模型通过表示系统的组织和结构，帮助开发人员理解系统的组成和关系。
最后是系统边界。
系统边界定义了系统与外部环境之间的接口和关系。
它包括了系统的界面和数据流。
界面描述了系统与用户之间的交互方式，数据流描述了系统与外部环境之间的信息传递。
系统边界通过表示系统的接口和关系，帮助开发人员理解系统的外部交互和数据流动。
1.面向对象：ODSB模型设计方法将系统抽象为对象，实现了面向对象的开发思想。
对象是系统的核心组成部分，通过描述对象的属性和行为，实现了对系统的模拟和表达。
2.统一和一致性：ODSB模型设计方法通过动态模型、静态模型和系统边界等方面的综合表达，实现了系统需求分析、设计、实现和维护等各个环节的统一和一致性。
它通过集成和整合各个模型和视图，实现了对系统的全面描述和表达。
3.可视化和可理解：ODSB模型设计方法采用了图形化的方式，使系统的设计和开发过程变得可视化和可理解。
通过使用UML等图形化工具和标记，开发人员可以更加清晰和直观地理解系统的结构和行为。
4.可追踪性和可扩展性：ODSB模型设计方法以需求为基础，通过动态模型、静态模型和系统边界等方面的迭代和演化，实现了系统设计和开发的可追踪性和可扩展性。
建立对象模型讲解
▪ 泛化是同一语义层上的元素之间的连接，通常在同一 模型内。
▪ 细化是不同语义层中的元素之间的连接，通常建立在 不同的模型内。如果B是在A的基础上的更详细的描述， 则称B细化了A，或称A细化成了B。可以认为前者是后 者的实现。
在UML的类图中，用一端为空心三角的虚线表示细化 关系。
类图
命名：类名是一类对象的名字。
▪ 为类命名时应该遵守以下几条准则：使用标准术语、使 用具有确切含义的名词、必要时用名词短语作名字
描述类的属性：属性是该类对象的共同特征。
▪ 可见性 属性名：类型名=初值｛性质串｝
描述类的操作：操作是类所提供的服务，通俗地说，
可访问性：
(+)公有操的作就是定义了对象所能做的事情。
软件工程导论
陈丹琪
灾害信息工程系
复习
面向对象分析OOA(Object-Oriented Analysis)就是抽 取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程。
建立三种模型
功能模型（用例模型）：表达系统的详细需求，为软 件的进一步分析和设计打下基础。
对象模型：描述现实世界中的类和对象以及它们之间 的关系，表明目标系统的静态数据结构。
创建用例模型的步骤：
定义系统 寻找参与者和用例 描述用例 定义用例之间的关系 确认模型
本节课内容
第九章 面向对象方法学引论 9.4、对象模型
第十章 面向对象分析 10.1、面向对象分析的基本过程 10.2、需求陈述 10.3、建立对象模型 10.4、建立动态模型 10.5、建立功能模型 10.6、定义服务
设计类
细化关系的图示符号
分析类
建立对象模型
UML面向对象建模与设计第二版课程设计
UML面向对象建模与设计第二版课程设计1. 课程概述UML是面向对象建模与设计的重要工具，本课程旨在介绍UML的基本概念、语法和应用，以及面向对象的分析和设计方法。
本课程将从UML的基本架构开始讲解，解释UML的不同类型和模型元素，然后介绍UML用例模型、类图、时序图、状态图和活动图等基本建模技术，并结合设计案例进行实际操作。
2. 课程目标1.了解UML的基础理论和概念，掌握UML的语法和应用方法；2.掌握面向对象的分析和设计方法，并能用UML建立模型；3.能够运用UML分析和设计方法解决实际问题，编写高质量的面向对象软件设计文档；4.了解UML的发展历程，掌握UML的最新发展动态。
3. 课程大纲3.1 UML概述3.1.1 UML简介3.1.2 UML的起源和发展历程3.1.3 UML的基础概念3.1.4 UML的体系结构3.1.5 UML的建模目标和方法3.2 UML用例建模3.2.1 用例的概念和分类3.2.2 用例建模的过程和方法3.2.3 用例描述文档的编写3.2.4 用例图的概念和建模3.3 UML类图建模3.3.1 类与对象的概念和关系3.3.2 类图的概念和建模3.3.3 类和对象的属性和方法3.3.4 类和对象的关联、聚合、继承和实现3.4 UML时序图建模3.4.1 时序图的概念和建模方法3.4.2 时序图中的对象、操作和消息3.4.3 时序图中的组件、顺序和并发3.5 UML状态图建模3.5.1 状态图的概念和语法3.5.2 UML中的状态和事件3.5.3 状态图中的状态转换和动作3.6 UML活动图建模3.6.1 活动图的概念和语法3.6.2 活动图中的活动、分支和合并3.6.3 活动图中的数据流和控制流3.7 UML工具和应用3.7.1 UML工具和开发环境3.7.2 UML的应用和实例3.7.3 UML的扩展和发展趋势4. 课程评估4.1 作业和考试课程要求学生根据所学内容，完成相关的建模作业和练习，同时进行期末考试。
面向对象建模与设计
面向对象建模与设计面向对象建模与设计（Object-Oriented Modeling and Design）是一种软件开发方法，用于描述和设计系统的结构和行为。
它基于面向对象的思想，将系统看作是由对象及其相互作用构成的。
面向对象建模与设计包括以下主要步骤：1. 确定系统需求：了解用户的需求和系统的功能。
这可以通过与用户的交流和需求分析得到。
2. 定义系统的静态结构：根据系统需求，识别出系统中的对象和它们之间的关系。
这可以使用类图和关系图来表示。
3. 定义系统的行为：确定每个对象的职责和行为，并将它们组织起来以实现系统的功能。
这可以使用状态图和活动图来描述对象的行为。
4. 设计系统的架构：定义系统的整体结构和组织方式。
这可以使用组件图和包图来表示。
5. 实现系统：将设计好的模型转化为实际的代码。
这可以通过面向对象的编程语言来实现。
6. 测试和调试：验证系统是否符合需求，并进行错误排查和修复。
面向对象建模与设计的优点包括：1. 可维护性：由于系统结构和行为清晰地描述在模型中，因此对系统进行修改和维护更加容易。
2. 可重用性：面向对象的设计方法鼓励代码的重用，可以有效地减少开发工作量。
3. 可扩展性：面向对象的设计方法使得系统的扩展更加方便，可以通过添加新的对象和行为来实现新功能。
4. 可测试性：面向对象的设计方法使得系统的测试更易于进行，可以针对对象和行为进行单独的测试。
综上所述，面向对象建模与设计是一种强调系统结构和行为的软件开发方法。
它通过对系统进行抽象和建模，帮助开发人员更好地理解和设计系统，从而提高软件开发的效率和质量。
分层协作系统的对象映射模型的设计和实现
分层协作系统的对象映射模型的设计和实现现阶段，分层协作系统的对象映射模型已经成为软件开发过程中重要的概念之一。
这一模型可以帮助系统构建者将数据存储到合适的数据库中，并且提供了实现系统中对象和行为之间映射关系的机制。
本文首先简要介绍了分层协作系统的对象映射模型，然后给出其设计和实现的具体方法。
分层协作系统的对象映射模型是一种以实体和行为为核心的应用程序设计模型。
实体表示可以存储在数据库中的“对象”信息，行为则表示对象的基本操作，比如创建、更新等操作。
实体对象之间通过关系映射关系进行链接，可以构建出实体包围树，从而获取到实体和行为之间高级引擎方法的映射关系。
针对分层协作系统的对象映射模型，主要有如下步骤:1. 定义实体对象：主要定义概念和属性。
定义的属性可以使用普通数据类型，也可以使用关联对象类型，以实现实体之间的映射。
2. 定义行为：根据实体对象定义相应的操作，行为包括增删改查等操作，增删改查操作应包含完整的业务功能，行为要能够与实体对象有效地完成映射。
3. 构建关系映射网络：定义实体之间的关系，构建实体包围树，以获取实体和对应行为之间映射关系。
4. 实现实体映射：采用合适的数据库技术将实体映射到数据库中进行存储，可以使用关系型数据库、XML文件或者NoSQL数据库等。
5. 实现行为映射：根据实体和行为之间的映射关系，实现行为的有效映射，这些行为要求具有完整的业务功能。
综上所述，实现分层协作系统的对象映射模型，其主要步骤包括定义实体对象、定义行为、构建关系映射网络、实现实体映射、实现行为映射。
在设计实现过程中需要注重于把握实体和行为之间精确的映射关系，并且要有效利用数据库技术实现持久化存储。
同时，在实现过程中要充分考虑各个组件之间的关系，以及构建完善的实体包围树，从而得到更加实用的分层协作系统的对象映射模型。
面向对象的设计建模
类
对象的抽象，具有相同属性和行为的对象 集合。
继承
子类继承父类的属性和行为，实现代码复 用。
封装
将对象的属性和行为封装在一起，隐藏对 象的内部细节。
面向对象设计建模的优点
代码复用
通过继承和多态，实现代码复 用，减少重复代码。
易于维护
对象之间相对独立，便于修改 和扩展。
易于理解
面向对象的设计建模更符合人 类的思维习惯，易于理解和维 护。
交互逻辑进行组织和管理。
05 面向对象设计建模的未来 发展
AI与机器学习在面向对象设计建模中的应用
01
自动化代码生成
利用机器学习技术，自动生成符 合面向对象设计原则的代码，提 高开发效率。
02
智能代码审查
03
智能重构工具
通过机器学习算法对代码进行审 查，检测出潜在的设计问题，提 供优化建议。
利用机器学习技术，自动识别代 码中的冗余、重复部分，并提供 重构建议。
微服务架构
将系统拆分为一系列小型、独立的服务，每 个服务负责单一功能。
事件驱动架构
系统中的事件触发其他组件或服务的响应。
容器化与云原生架构
利用容器技术实现应用的快速部署和管理。
04 面向对象设计建模的案例 分析
案例一：电子商务网站的设计建模
总结词
复杂度高，涉及多个实体和交互
详细描述
电子商务网站涉及商品、用户、订单等多个 实体，以及用户浏览、购物车、支付等交互 流程，需要使用面向对象设计建模来构建复 杂的关系和功能。
强大的扩展性
通过类和接口的继承和实现， 可以方便地扩展系统功能。
面向对象设计建模的适用场景
系统复杂度高
当系统复杂度较高时，使用面向 对象设计建模可以更好地组织和 管理代码。
建立对象模型的五个步骤
建立对象模型的五个步骤
建立对象模型的第一步是从问题领域的陈述入手。
分析需求的过程与对象模型的形成过程一致，开发人员与用户的交谈时从用户熟悉的问题领域的事物（具体实例）开始的，这就使用户与开发人员之间有了共同语言，使得开发人员能彻底搞清用户需求，然后再建立正确的对象模型。
开发人员需要以下自底向上的抽象思维。
1、首先确定对象类和关联（因为它们影响到系统整体结构和解问题的方法）
2、对于大型复杂的问题还要进一步划分出若干个主题
3、然后给类和关联增添属性，以进一步描述它。
4、接下来利用适当的继承关系进一步合并和组织类。
5、由于经过一次建模过程很难得到完全正确的对象模型，所欲需要反复修改。
面向对象的设计建模
面向对象的设计建模1.类和对象的抽象：面向对象的设计建模将问题域中的实体抽象为类和对象的概念，类是对具有相同属性和行为的对象的抽象，而对象是类的具体实例。
通过对类和对象的抽象，可以更好地理解和描述问题，并提供开发和维护代码的基础。
2.继承与多态：继承是一种将类与类之间的关系进行抽象的方式，通过继承，子类可以继承父类的属性和方法，并可以在此基础上进行扩展和修改。
多态是一种运行时的特性，它允许不同类型的对象对同一个方法做出不同的响应。
继承和多态可以提高代码的重用性和可扩展性。
3.封装与数据隐藏：封装是一种将数据和操作封装到一个独立的单元中的方式，通过封装可以隐藏对象的内部实现细节，并提供公共接口供其他对象调用。
数据隐藏可以保护数据的完整性和安全性，同时也提高了软件的可维护性。
4.关联与依赖：关联是对象之间的一种关系，它描述了对象之间的连接和交互。
依赖是一种对象之间的使用关系，当一个对象依赖于另一个对象时，它需要调用该对象的方法或访问其属性来完成一些操作。
通过关联和依赖可以建立对象之间的协作和交互，实现系统的功能。
5.接口与实现：接口是一种规范，它定义了对象提供的服务和方法，而实现是接口的具体实现。
接口与实现的分离可以降低对象之间的耦合度，并提供更高的灵活性和可扩展性。
面向对象的设计建模常常使用接口来描述对象之间的交互和通信。
在进行面向对象的设计建模过程中1.单一职责原则：一个类应该只负责一个职责，这样可以提高类的内聚性和复用性。
2.开放封闭原则：一个系统应该对扩展开放，对修改关闭，这样可以提高系统的可扩展性和可维护性。
3.依赖倒置原则：高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。
通过抽象可以降低对象之间的耦合度，提高系统的可测试性和可重用性。
4.迪米特法则：一个对象应该尽可能少地与其他对象发生交互，只与其直接的朋友发生交互。
通过减少对象之间的依赖关系，可以提高系统的灵活性和可移植性。
面向对象的设计建模是软件开发过程中非常关键的一步，它可以帮助开发者更好地理解和描述问题，优化系统的架构和设计，提高代码的可维护性和可重用性。
对象模型设计
§ 6.2.1包设计原则
一、包的内聚性设计原则 （3）共同封闭原则CCP 共同封闭原则是指一个包中所有的类应该对同 类型的变更封闭。当软件的变更影响到某个包时， 便会影响到这个包中所有的类，而对其他包不应 造成影响，变更在这个包中是封闭的。 CCP原则的目标是按预期的修改将类分组，把 那些因为相同原因需要修改的所有类组合进一个 包里
6.1.5设计类之间的关系
一、设计关联
2. 关联的实现策略
（1）单向关联：可以用指针来实现，指针可以
是一个包含对象引用的属性。
（2）双向关联 ： 方法1：用指针实现一个方向，在需要反向遍历 时执行一次搜索。 方法2：两个方向都实 现成指针，这种方法允许快速访问，但只要有一 个方向更新了，那么另一个方向也要更新以保持 其链接的一致性。 方法3：用独立的关联对象实现双向关联。。
二、定义类的操作 UML规定操作的语法格式为: 可见性 操作名 (参 数表) : 返回类型 {约束特性} 1．识别类的操作
2. 设计实现操作的方法 （1）选择实现操作花费最小的算法。 （2）给算法选择合适的数据结构。 （3）定义内部类和操作。
6.1.5设计类之间的关系
一、设计关联 1. 确定关联的导航性 在设计阶段，设计人员需要仔细推敲每一个双向 关联的必要性，尽量将关联关系单向化，仅保留 确有必要的双向关联
6.1.1类设计原则
1 .开闭原则（OCP) 开闭原则是指一个模块在扩展性方面应该是开放 的，而在更改性方面应该是封闭的。
6.1.1类设计原则
2.里氏替换原则(LSP) 里氏替换原则，具体表述为：一个软件实体如果 使用的是一个父类的话，子类可以替换父类出现 在父类出现的任何地方，同时，它也意味着父类 之间的关联也可以被它们的子类所继承。
怎么理解程序的设计模型
怎么理解程序的设计模型程序的设计模型是指在开发软件时，所采用的一种模式或思维方式，用于指导程序的设计和实现。
它可以帮助开发人员更好地组织和管理代码，提高软件的可维护性和可扩展性。
本文将从几个不同的角度来理解程序的设计模型。
一、结构化设计模型结构化设计模型是一种基于模块化的设计方法，将程序分解为多个小模块，每个模块负责完成特定的功能。
这些模块之间通过接口进行通信，相互独立并可以重复使用。
结构化设计模型使得程序的组织结构更加清晰，易于理解和维护。
通过模块化的方式，可以将复杂的问题分解为简单的子问题，提高开发的效率。
二、面向对象设计模型面向对象设计模型是一种以对象为中心的设计方法，将程序看作是由多个对象组成的集合。
每个对象都有自己的属性和方法，能够进行自我管理和交互。
面向对象设计模型强调封装、继承和多态的概念，使得程序的结构更加灵活和可扩展。
通过面向对象的方式，可以更好地模拟现实世界的问题，提高软件的可重用性和扩展性。
三、数据流程设计模型数据流程设计模型是一种以数据流为中心的设计方法，将程序看作是一系列数据的加工和传递过程。
数据在不同的模块之间流动，经过一系列的处理和转换，最终得到期望的结果。
数据流程设计模型强调数据的流向和处理逻辑，使得程序的执行过程更加清晰和可控。
通过数据流程的方式，可以更好地分析和优化程序的性能，提高软件的效率和可靠性。
四、事件驱动设计模型事件驱动设计模型是一种基于事件和消息的设计方法，将程序看作是一系列事件的响应和处理过程。
事件可以是用户的输入、系统的消息等，程序通过监听和响应这些事件来完成相应的操作。
事件驱动设计模型强调事件的触发和处理，使得程序的交互和反馈更加灵活和实时。
通过事件驱动的方式，可以更好地响应用户的操作，提高软件的用户体验和互动性。
五、领域驱动设计模型领域驱动设计模型是一种以领域为中心的设计方法，将程序看作是对特定领域知识的建模和实现过程。
开发人员需要深入理解领域的需求和规则，将其转化为程序的实体、行为和关系。
第2章 对象建模
第2章对象建模对于软件是什么以及程序如何工作，面向对象编程语言和设计语言有一个共同的理解。
对象模型是UML和面向对象编程语言共享的公共计算模型。
尽管编程语言和设计语言是在不同的抽象级别来表示程序的，但是我们理解这两种语言的基础都是对象模型所提供的对运行程序的抽象描述。
本章在一个简单应用的背景下，引出并描述对象模型的本质特征。
通过例子介绍UML 提供的这些概念的表示法，说明如何实现这些概念，解释设计语言和编程语言之间的密切联系。
2.1 对象模型对象模型不是一个特定的UML模型，而是一种考虑程序结构的一般方式。
它由构成面向对象设计和编程活动的基础的概念框架组成。
如同它的名字使人想起的那样，对象模型的基本性质是，计算是发生在对象之内和对象之间的。
各个对象负责维护系统数据的一部分，并负责实现系统整体功能的某些方面。
当程序运行时，对象典型地由内存区域表示，该内存区域中就包含着该对象存储的数据。
对象还支持方法或函数，以访问和更新对象所包含的数据。
因此，对象结合了计算机程序的两个根本方面，即数据和处理，在其他软件设计方法中这二者是分离的。
然而，程序要比一组孤立的对象集合描述得更多。
各个对象中存储的数据之间的关系必须要记录，而且程序的整体行为只有从多个不同对象的交互中才能显现出来。
通过允许将对象连接到一起可以支持这些需求。
典型地，这是通过使一个对象能够拥有对另一个对象的引用，或者更具体地讲，是知道其他对象的位置来实现的。
因而，对象模型将一个运行的程序视作是一个对象网络，或图（graph）。
对象构成该图中的结点，连接对象的弧称为链接（link）。
每个对象包含程序数据的一个小子集，对象网络的结构则表示这些数据之间的关系。
对象可以在运行时创建和销毁，对象之间的链接也可以改变。
因此，对象网络的结构，或拓扑结构，是高度动态的，会随着程序的运行而改变。
对象之间的链接还可以作为对象交互的通信路径，使得对象能够通过互相发送消息（messages）进行交互。
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6.1.2类设计、构建设计类图的过程
构建设计类图的过程是： 识别设计类。 定义设计类的属性和操作: 给设计类添加完整的属性以及属性类型并定义
属性的可见性；给设计类定义操作，需要确定 类中包含的操作以及操作的名称、可见性等等。 设计类之间的关系。 将解决方案可视化、划分成适当的包。
6.1.4定义类的属性、操作
一、定义类的属性 1．属性的识别 2．精化类的属性： 完善属性的定义，包括名称、类型、可见性、初 始值、约束条件及属性说明， UML属性格式:可见性 属性名：类型=初始值{约 束特性} （1）可见性 （2）类型 （3）约束特性 （4）初始值或省缺值
6.1.4定义类的属性、操作
6.1.5设计类之间的关系
一、设计关联
2. 关联的实现策略
（1）单向关联：可以用指针来实现，指针可以
是一个包含对象引用的属性。
（2）双向关联 ： 方法1：用指针实现一个方向，在需要反向遍历 时执行一次搜索。 方法2：两个方向都实 现成指针，这种方法允许快速访问，但只要有一 个方向更新了，那么另一个方向也要更新以保持 其链接的一致性。 方法3：用独立的关联对象实现双向关联。。
6.1 类设计
设计阶段需要借助类图来记载和表达设计。 设计的目的就是实现系统所有的功能性需求与非 功能性需求，因此要以需求的实现作为对象设计 的目标，即用例驱动，针对每个用例，开发实现 这些用例所需的类设计，逐步细化设计类模型， 构建其设计类图。 对本节主要介绍类设计原则、类设计、构建设计 类图的过程及方法和步骤。
6.1.1类设计原则
1 .开闭原则（OCP) 开闭原则是指一个模块在扩展性方面应该是开放 的，而在更改性方面应该是封闭的。
6.1.1类设计原则
2.里氏替换原则(LSP) 里氏替换原则，具体表述为：一个软件实体如果 使用的是一个父类的话，子类可以替换父类出现 在父类出现的任何地方，同时，它也意味着父类 之间的关联也可以被它们的子类所继承。
6.1.3确定设计类
一、类的几种版型 （1）边界类： 是提供参与者与系统交互方式的类。边界类位于 系统与外界的交界处，主要指用户界面类、系统 接口类和设备接口类等。 边界类可以通过用例确定 边界类一般可以没有属性，只有操作。 （2）控制类：用于协调其他类工作和控制总体 逻辑流程。通常可以为每个用例设置一个控制类。 （3）实体类：是需要永久保存信息的类。类及 其属性最终可能映射成数据库中的表以及字段。
二、定义类的操作 UML规定操作的语法格式为: 可见性 操作名 (参 数表) : 返回类型 {约束特性} 1．识别类的操作
2. 设计实现操作的方法 （1）选择实现操作花费最小的算法。 （2）给算法选择合适的数据结构。 （3）定义内部类和操作。
6.1.5设计类之间的关系
一、设计关联 1. 确定关联的导航性 在设计阶段，设计人员需要仔细推敲每一个双向 关联的必要性，尽量将关联关系单向化，仅保留 确有必要的双向关联
6.1.5设计类之间的关系
二、调整继承关系 1. 重新调整类和操作以增加继承性 对操作或类的定义稍作改动，就可以使这些操作 变得一致，进而可以使用单继承操作来覆写它们。 2. 将类分组以提取公共行为 重新检查对象模型，寻找类与类之间的共同性。 3. 使用组合替代继承以实现行为共享
6.1.6在线销售系统类图设计示例
6.1.3确定设计类
二、识别设计类 识别设计类应该从以下几个方面考虑： 一方面是把分析阶段及系统结构设计中得出的类 带进设计中，将其映射成设计类，但并不是完全 的一一映射。 另一方面设计类也可能来自系统提供的类库或者 可复用的构件。 在设计对象模型时，有时为了提高效率也增加新 的冗余类。
6.1.1类设计原则
3 .依赖倒置原则（DIP) 依赖倒置原则是指依赖关系应该尽量依赖于抽象 （接口)，而不是依赖具体的类。 遵循依赖倒置原则，要求在设计时应该针对接口 编程，尽量依赖接口（或抽象类），而不是依赖 具体的类。
6.1.1类设计原则
4.接口分离原则（ISP） 不要设计出包含很多职责的臃肿接口，否则当该 接口发生变更时，即使依赖于它的客户端并未使 用被变更的职责，它们也需要对接口变更作出响 应。
本章导读
本章介绍:
对象模型设计是对前述的分析和系统设计的精 工细雕；是设计者根据系统设计时所选取的策略对 分析阶段建立的对象模型进行精化、完善及优化的 过程。
本章将结合对象模型设计原则、方法介绍类设 计和包设计。
学习要求:
理解、掌握对象模型设计的原则、方法。
本章目录
6.1 类设计 6.1.1类设计原则 6.1.2类设计、构建设计类图的过程 6.1.3确定设计类 6.1.4定义类的属性、操作 6.1.5设计类之间的关系 6.1.6在线销售系统类图设计示例 6Байду номын сангаас2 包设计 6.2.1包设计原则 6.2.2在线销售系统包图设计示例 本章小结和习题
§ 6.2.1包设计原则
一、包的内聚性设计原则
（1）重用发布等价原则REP 用发布等价是指重用的粒度等价于发布粒度， 这种粒度就是包。包中的所有元素，要么都可被 重用，要么都不可被重用。
例如，下面只针 对用例“下订单” 的部分实现进行 类设计
6.1.6在线销售系统类图设计示例
“下订单”用例 的部分类图
6.1.6在线销售系统类图设计示例
“下订单”用例顺序图
6.1.6在线销售系统类图设计示例
“下订单”用例 的部分设计类图
6.1.6在线销售系统类图设计示例
6.2包设计
在进行架构设计和子系统设计时，包图常被用来 描述设计方案，体现软件系统的高层结构。 如果包的划分不合理，反而发布困难、不易重用。 良好的包结构会很大地增强模型的可维护性，设计 良好包结构的关键是“包内强内聚，包间松耦合”。 Robec.Martin总结了关于包的内聚度和包间的 耦合度的一些包设计的合理原则对包的设计有很好 的帮助作用。