软件工程-面向对象分析

OOA是分析用户需求，而建立问题域需求模型的过程：
1）OOA从分析用户需求陈述的文件开始：用户（代表）单方面写出需 求陈述；系统分析员配合用户共同写出需求陈述；招标方式的“标 书”作为初步的需求陈述。
2）建立和确认分析模型：系统分析员在搞清系统需求的基础上，应建 立系统的对象模型、动态模型和功能模型，从不同侧面完整、准确 地描述目标系统。
程本身是一个逐步深化、反复迭代的过程。
单10.3.击1 确此定类与处对象编辑母版标题样 式基本思想是：首先找出与问题空间相关的所有候选类与对象，然后从
候选类与对象中筛选掉不正确的或不必要的。 1、找出候选的类与对象 寻找类与对象的一般方法：对象是对问题空间相关实体或事物的抽象，
既可以是客观实体，也可以是抽象概念。一般划分5类： 1) 可感知的物理实体：如飞机、汽车、书、房屋等等。 2) 人或组织的角色：例医生、教师、雇主、计算机系、财务处等。 3) 应该记忆的事件：如飞行、演出、访问、交通事故等。 4) 两个或多个对象的相互作用：如购买、纳税、结婚等。 5) 需要说明的概念：如政策、保险政策、版权法等。 按照上述5类抽取和寻找系统的全部必要类和对象。
全理解用户需求及与问题域相关的背景知识； 2）表达需求：用某wk.baidu.com无二义性的方式把这种理解表达成软件需求规格
说明(对象模型、动态模型和功能模型)； 3）验证需求：OO分析过程是一个由浅入深、由表及里的理解和表达过
程，对需求的正确性、完整性和有效性必须进行验证、复审和修正
单10.1击面此向对处象分编析的基辑本过母程 版标题样 式10.1.1 概述
单击此处编辑母版标题样 式 一种寻找对象类的非正式分析方法：这种分析方法以需求陈述为依据，
把陈述中的名词作为类与对象的候选者；用形容词或名词作为确定属 性的候选者；把动词作为服务(操作)的候选者。
由于需求陈述用自然语言描述的随意性、隐含性和重复性，这种简单 方法确定的候选者是非常不准确的，其中往往包含大量不正确的或不 必要的事物，还必须经过更进一步的严格筛选。
单击此处编辑母版标题样 式
经过初步筛选，ATM系统保留的类与对象为：
ATM、中央计算机、分行计算机、柜员终端、总行、分行、 柜员、储户、账户、事务、现金兑换卡。
单击此处编辑母版标题样 式10.3.2 确定关联
两个或多个对象之间的相互依赖、相互作用的关系就是关联。实际上， 关联、聚集、依赖等都可视为关联关系。 1. 初步确定关联（候选关联） 基本方法：以需求陈述中描述性动词或动词词组为纽带，确定类与对 象之间的关联关系。（语法：主语+谓语+宾语） 寻找范围：直接提取需求陈述中的动词词组；分析发现陈述中隐含的 关联；与用户及领域专家讨论获取关联。 以ATM系统为例，经过分析初步确定出下列关联：
单击此处编辑母版标题样 式柜员终端与分行计算机通信。
柜员输入针对账户的事务。 ATM与中央计算机交换关于事务的信息。 中央计算机确定事务与分行的对应关系。 ATM读现金兑换卡。 ATM与用户交互。 ATM吐出现金。 ATM打印账单。 系统处理并发的访问。
单击此处编辑母版标题样 式银行柜员使用柜员终端处理储户提交的储蓄事务。储户可以用现金或支
票向自己拥有的某个账户内存款或开新账户。储户也可以从自己的账户 中取款。通常，一个储户可能拥有多个账户。柜员负责把储户提交的存 款或取款事务输进柜员终端，接收储户交来的现金或支票，或付给储户 现金。柜员终端与相应的分行计算机通信，分行计算机具体处理针对某 个账户的事务并且维护账户。
图10.2 ATM系统
单击此处编辑母版标题样 式自动取款机(ATM)系统需求陈述：
某银行拟开发一个自动取款机系统，它是一个由自动取款机、中央计 算机、分行计算机及柜员终端组成的网络系统。ATM和中央计算机由总 行投资购买。总行拥有多台ATM，分别设在全市各主要街道上。分行负 责提供分行计算机和柜员终端。柜员终端设在分行营业厅及分行下属 的各个储蓄所内。该系统的软件开发成本由各个分行分摊。
单击此处编辑母版标题样 式 第10章 面向对象分析（OOA）
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
单击此处编辑母版标题样 式分析综述：OO分析的过程就是按照OO分析方法提取系统需求的过程。
OOA对应的分析过程包括： 1）理解需求：系统分析员通过与用户及领域专家的充分交流，力求完
单击此处编辑母版标题样 式5）操作：在需求陈述中既可作为名词，又可作为动词的词，应该慎重
考虑它们在本问题中的含义，以便正确决定他们作为类还是操作。
6）实现：在分析阶段不应该过早地考虑怎样实现目标系统。因此，应 该去掉仅和实现有关的候选的类与对象。
在ATM系统中，“事务日志”是对一系列事务的记录，它的确切表示方 式是面向对象设计的议题；“通信链路”在逻辑上是一种联系，在 系统实现时它是关联类的物理实现。应该暂时去掉 “事务日志”和 “通信链路”这两个类，在设计或实现时再考虑它们。
以ATM系统为例：银行实际指总行或分行，访问在这里实际指事务，此 外还有一些笼统含糊的名词。在本例中应该去掉“银行”、“网 络”、“系统”、“软件”、“信息”、“访问”等候选类。
4）属性：把描述属性的名词应从候选类与对象中去掉。
在ATM系统的例子中，“现金”、“支票”、“取款额”、“账单”、 “余额”、“分行代码”、“卡号”、“密码”、“类型”等，实 际上都应该作为属性对待。
图10.1 复杂问题的对象模型的5个层次
单击此处编辑母版标题样 式 对象模型5个层次的含义：类与对象、结构（类或对象之间的关系）、
属性和服务的概念，已经在第9章介绍过。现在介绍主题的概念。
主题含义：主题是指导开发人员和用户理解大型、复杂模型的一种机 制。实际上，主题就是对对象模型所涉及的诸多类和对象按照问题空 间的组成范围（方面）进行划分和归类。
关系不大的类与对象。
ATM系统为例：系统不处理分摊软件开发成本的问题，而且ATM和柜 员终端放置的地点与本软件的关系也不大。因此，应该去掉候选 类“成本”、“市”、“街道”、“营业厅”和“储蓄所”。
单击此处编辑母版标题样 3）笼统：删除笼统的、泛指的、模糊的名词对应的候选类与对象，保 式留有更明确、更具体的名词对应的类与对象。
动态模型和功能模型中都包含了对象模型中的操作(即服务或方法)。
单击此处编辑母版标题样 2）对象模型的5个层次：主题层、类与对象层、结构层、属性层和服务 式层，如下图所示。这5个层次按照从上到下或从抽象到具体的层面一
层比一层更细地给出了对象模型的更多细节。在概念上，这5个层次 是整个模型的5张水平切片。
单击此处编辑母版标题样 1）直接提取动词短语得出的关联 式ATM、中央计算机、分行计算机及柜员终端组成网络。
总行拥有多台ATM。 ATM设在主要街道上。 分行提供分行计算机和柜员终端。 柜员终端设在分行营业厅及储蓄所内。 分行分摊软件开发成本。 储户拥有账户。 分行计算机处理针对账户的事务。 分行计算机维护账户。
5个层次对应着建立对象模型的5项主要活动：找出类与对象，识别结 构，识别主题，定义属性，定义服务。
面向对象分析的一般步骤：寻找类与对象，识别结构，识别主题，定 义属性，建立动态模型，建立功能模型，定义服务。
单10.2击需此求陈处述 编辑母版标题样 式10.2.1 书写要点
1）写什么：需求陈述的内容包括：问题范围，功能需求，性能需求， 应用环境及约束条件等。简单地讲，需求陈述应该阐明系统“做什 么”、“做得怎么样”、“受何约束”，而不管“怎样做”。
分析抽取和确定问题域中的对象类； 确定对象类之间的关系(关联或结构)； 对于大型复杂问题还要进一步划分出若干个主题； 确定对象类和关联类中的属性； 利用适当的继承关系进一步合并和组织类； 对类中操作需等到建立了动态模型和功能模型之后再确定。 注意：上述建立对象模型的步骤顺序是不严格限定的，因为分析建模过
单击此处编辑母版标题样
10.3 建立对象模型
式对象模型的作用：对象模型描述问题域中的“类与对象”以及它
们之间的相互关系，表示了目标系统的静态数据结构。
建立对象模型的信息来源：需求陈述、应用领域的专业知识以及 关于客观世界的常识，是建立对象模型时的主要信息来源。
单击此处编辑母版标题样 式建立对象模型的步骤：由于对象模型有5个层次。典型的工作步骤是：
删除不正确或不必要的类与对象的筛选准则：
1）冗余：如果两个类表达了同样的信息，则应该保留行业规范名称。
ATM例中：储户与用户，现金兑换卡与磁卡及副本分别描述了相同的两 类信息，因此，仅保留“储户”和“现金兑换卡”这两个类，应该 去掉“用户”、“磁卡”、“副本”等冗余的类。
单击此处编辑母版标题样 式2）无关：保留与本问题密切相关的类与对象，删除与本问题无关或
2）怎么写：文字描述要做到语法正确，内容完整，条理清晰。准确使 用名词、动词、形容词和同义词。
3）需求陈述作用：需求陈述仅仅是理解用户需求的出发点，千万不可 将此陈述当成完整、准确、有效和一成不变的文档。
单击此处编辑母版标题样 10.2.2 需求陈述书写举例 式 下图所示为自动取款机(ATM)系统（作为OO分析和OO设计实例）
下面以ATM系统为例，说明非正式分析过程。认真阅读ATM需求陈述， 从中找出相关名词，可以把它们作为类与对象的初步的候选者：
单击此处编辑母版标题样 式银行，自动取款机(ATM)，系统，中央计算机，分行计算机，柜员终端，
网络，总行，分行，软件，成本，市，街道，营业厅，储蓄所，柜员， 储户，现金，支票，账户，事务，现金兑换卡，余额，磁卡，分行代码， 卡号，用户，副本，信息，密码，类型，取款额，账单，访问。
单10.1击.2 此3个子处模型编与5个辑层次母版标题样 式1）三个模型：对象模型，描述系统的静态数据结构； 动态模型，描
述系统的交互次序和行为过程；功能模型，描述数据变换结果。
三个模型的侧重点：对象模型对于任何系统都是最基础、最重要和最 核心的，是必需的；动态模型对于涉及交互行为和时序过程(如用户界 面及过程控制)的系统是重要的；功能模型对于解决运算量很大的问题 (如科学与工程计算等)是重要的。
单击此处编辑母版标题样 式拥有银行账户的储户有权申请领取现金兑换卡。使用现金兑换卡可以通
过ATM访问自己的账户。目前仅限于用现金兑换卡在ATM上提取现金(即 取款)，或查询有关自己账户的信息(例如，某个指定账户上的余额)。 将来可能还要求使用ATM办理转账、存款等事务。
所谓现金兑换卡就是一张特制的磁卡，上面有分行代码和卡号。分行代 码惟一标识总行下属的一个分行，卡号确定了这张卡可以访问哪些账户。 通常，一张卡可以访问储户的若干个账户，但是不一定能访问这个储户 的全部账户。每张现金兑换卡仅属于一个储户所有，但是，同一张卡可 能有多个副本，因此，必须考虑同时在若干台ATM上使用同样的现金兑 换卡的可能性。也就是说，系统应该能够处理并发的访问。
单击此处编辑母版标题样 式当用户把现金兑换卡插入ATM之后，ATM就与用户交互，以获取有关这次
事务的信息，并与中央计算机交换关于事务的信息。首先，ATM要求用 户输入密码，接下来ATM把从这张卡上读到的信息以及用户输入的密码 传给中央计算机，请求中央计算机核对这些信息并处理这次事务。中央 计算机根据卡上的分行代码确定这次事务与分行的对应关系，并且委托 相应的分行计算机验证用户密码。如果用户输入的密码是正确的，ATM 就要求用户选择事务类型(取款、查询等)。当用户选择取款时，ATM请 求用户输入取款额。最后，ATM从现金出口吐出现金，并且打印出账单 交给用户。
注意：分析员应该根据领域知识或常识进一步把隐含的类与对象提取出 来。例如，ATM系统必须包含“通信链路”和“事务日志”实体，应该 补充进来。
单击此处编辑母版标题样 式2. 筛选出正确的类与对象
候选类与对象可能包括一些不正确的或不必要的类与对象，应该筛选掉， 仅保留确那些确实需要记录信息或提供服务的对象。