第9章 面向对象的分析设计方法
第9章 面向对象的分析设计方法
第9章 面向对象的分析设计方法
9.1 面向对象的分析与设计方法概 述
面向对象技术是当前的热门话题，也是软件开发方法 的潮流和方向。面向对象方法的形成最初是从面向对象程 序设计语言开始的，随后才逐渐形成了面向对象的分析和 设计。面向对象是近几十年来国内外IT行业最为关注的技 术之一，面向对象技术是一种按照人们对现实世界习惯的 认识论和思维方式来研究和模拟客观世界的方法学。它将 现实世界中的任何事物都视为“对象”，将客观世界看成 是由许多不同种类的对象构成的，每一个对象都有自己的 内部状态和运动规律，不同对象之间的相互联系和相互作 用就构成了完整的客观世界。面向对象方法（Object Oriented,简称OO方法）克服了传统的功能分解方法只能 单纯反映管理功能的结构状态、数据流程模型只侧重反映 事物的信息特征和流程、信息模拟只能被动地迎合实际问 题需要等缺点，构成以系统对象为研究中心，为信息管理 系统的分析与设计提供了一种全新的方法。
第9章 面向对象的分析设计方法
面向对象方法就是以对象为中心、以对象为出发点的方 法。在应用领域中有意义的、与所要解决的问题有关系的任 何人或事物（即我们说的实体）都可以作为对象，它既可以 是具体的物理实体的抽象，也可以是人为的概念，或者是任 何有明确边界和意义的事物或东西。在面向对象方法中，对 象是一组数据（属性）和施加于这些数据上的一组操作代码 （操作）构成的独立类体。换言之，对象是一个有着各种特 殊属性（数据）和行为方式（方法）的逻辑实体。对象是一 个封闭体，它向外界提供一组接口界面，外界通过这些接口 与对象进行交互，这样对象就具有较强的独立性、自治性和 模块性，从而为软件的重用奠定了坚实的基础。
第9章 面向对象的分析设计方法
第9章 面向对象的分析设计方法 章
《实用软件工程》第9章 面向对象设计
• 信息隐藏：对于类而言，其内部信息如属性的表示方法和操作的实现算法，对 外界是隐藏的。外界通过有限的接口来访问类的内部信息。
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9.3.2 面向对象设计的原则
• 低耦合：在面向对象设计中，耦合主要指对象之间相互关联的紧密程度，低耦 合有利于降低一个模块改变对其他模块的影响。
• 高内聚：内聚与耦合密切相关，低耦合往往意味着高内聚，高内聚有助于提高 系统独立性。
但随着需求理解的加深，以及对系统认识程度的逐步 提高，设计人员还要对模型进行修正和完善。 • 设计任务管理子系统包括确定任务，分配任务，还包 括权衡一致性、成本、性能等因素以及未来可扩充性。 • 设计数据管理子系统，需要设计数据格式以及相应的 服务，设计数据格式的方法与所用的数据存储管理模 式密切相关，不同数据存储管理模式时，属性和服务 的设计方法是不同的。
9.2 面向对象设计与面向对象分析的关系
• 设计阶段的任务是及时把分析阶段得到的需求转变成符合各项要求的 系统实现方案。与传统的软件工程方法不同的是，面向对象的方法不强调 需求分析和软件设计的严格区分。实际上，面向对象的需求分析和面向对 象的设计活动是一个反复迭代的过程，从分析到设计的过渡，是一个逐渐 扩充、细化和完善分析阶段所得到的各种模型的过程。严格的意义上来讲， 从面向对象分析到面向对象设计不存在转换问题，而是同一种表示方法在 不同范围的运用。面向对象设计也不仅仅是对面向对象分析模型进行细化。
• （2）人机交互子系统包括有效的人机交互所需的显示和输入，这些类在很大程度上 依赖于所用的图形用户界面环境，例如Windows、Delphi、C++，而且可能包括“窗 口”、“菜单”、“滚动条”、“按钮”等针对项目的特殊类。
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9.5.1 系统分解
面向对象分析方法
面向对象分析方法面向对象分析方法是以系统的用户和目的为出发点的一种分析技术，它主要用于分析系统中的物体（对象）之间的关系，以及这些物体所具有的通用性质，以便将它们组织为一个可使用的整体系统。
在软件开发中，面向对象分析方法用于发现和描述系统中的对象，以及它们之间的关系，并将这些对象组织为可重用的模块，以便用于系统的设计和实现。
面向对象分析方法包括四个主要步骤： 1、识别对象：根据系统的用户和目的，识别系统中的对象，并确定它们之间的关系。
2、分析对象：对系统中的对象进行进一步分析，以便更好地理解它们之间的关系。
3、确定对象的功能：确定系统中的对象应该具有的功能，以及它们之间的关系应该如何实现。
4、设计对象结构：考虑到对象之间的关系，设计系统的对象结构，以便将它们组织为可重用的模块。
面向对象分析方法有助于定义和分析系统中的对象以及它们之间的关系，从而准备进行软件设计和实现。
它能够帮助开发人员更好地理解系统的用户和目的，以及系统的功能和结构，从而有效地实现软件开发过程。
首先，面向对象分析可以帮助开发人员确定和识别系统中的对象，以及它们之间的关系。
通过分析用户和目的，开发人员可以确定用户可能会使用的对象，以及这些对象之间的关系。
在确定系统中的对象之后，开发人员可以分析这些对象，以便更好地理解它们之间的关系。
其次，面向对象分析可以帮助开发人员确定系统中的对象应该具有的功能，以及它们之间的关系应该如何实现。
通过分析用户和目的，开发人员可以确定每个对象应具有的功能，以及它们之间的关系应该如何实现。
最后，面向对象分析可以帮助开发人员设计系统的对象结构，以便将它们组织为可重用的模块。
在设计对象结构时，开发人员需要考虑到对象之间的关系，以及它们应该如何被组织和重用。
总之，面向对象分析方法是一种帮助开发人员确定和分析系统中的对象以及它们之间的关系的技术，从而为软件设计和实现提供依据。
它可以帮助开发人员确定系统中的对象，以及它们应该具有的功能和结构，从而有助于软件开发过程的有效实施。
面向对象 分析方法
面向对象分析方法面向对象分析方法（Object-Oriented Analysis, OOA）是一种软件开发中的分析方法，它主要是从对象的角度对系统进行分析，以便确定系统的需求，并定义系统中的对象和关系。
首先，面向对象分析方法强调对象的概念。
对象有状态，行为和标识，面向对象的分析方法的主要目的是理解系统对象。
分析中的对象通常是从现实世界中抽象的概念。
它们可以是具有属性以及可以执行的操作的任何事物，从人、动物、物品到商业概念和过程。
其次，面向对象分析方法强调抽象的重要性。
抽象是利用模型对信息进行缩减和简化的过程，以使得更容易理解精华、关键概念、规则和限制等. 面向对象分析方法通常以业务范畴对象的类的描述的概念模型开展。
应用程序的最终设计不同于一个概念模型，但它通常从这个带着剖析方法的模型开始。
接下来，面向对象分析方法规范化的技术是UML，即Unified Modeling Language。
UML是指一个由许多图表构成的项目和一些相关规范。
它是一个图形化的建模语言，可用于实现面向对象的分析、设计和构造。
UML 图表类型包括类图、用例图、对象图、时序图、通信图等, 主要用于完成对象指导的概念和设计。
最后，面向对象分析方法是软件开发过程中各阶段之间的桥梁。
它的主要目的是促进清晰的沟通，促进团队合作，并确保开发人员在开发那些与系统需求相符的代码时有一致的理解。
此外，它帮助开发人员对需求进行分析，确保大家共享对系统的理解。
这使得开发团队更加有效和掌握问题的机会。
综上所述，面向对象分析方法是一种强调对象概念和抽象的分析方法，它的最终目标是为确保开发人员有一致的理解并开发切合需求的代码。
这个方法在软件开发生命周期的各个阶段起到一个支撑作用，并且通过UML 规范化技术来完成。
对于当前的软件开发，需要理解和应用面向对象分析方法来提高开发的工作效率和程序的质量。
软件工程中的面向对象分析与设计方法
软件工程中的面向对象分析与设计方法1. 引言面向对象分析与设计是软件工程领域中一种重要的方法论，它以现实世界中的实体为基础，将问题领域抽象为对象，并通过定义对象的属性和行为，建立对象之间的关系，最终实现软件系统的高效设计与开发。
本文将介绍面向对象分析与设计的基本原则、常用的建模工具及其在软件工程中的应用。
2. 面向对象分析面向对象分析是指通过对问题领域的观察与理解，将实体抽象为具有一定属性和行为的对象，并识别对象之间的关系。
在面向对象分析中，常采用用例图、活动图、类图等建模工具来描述问题领域的各个方面。
2.1 用例图用例图是一种常用的需求建模工具，它主要用于描述系统与外部用户之间的交互，在分析阶段有助于识别系统的功能需求。
用例图由参与者和用例构成，参与者代表系统外部的用户或其他系统，用例则表示系统的各项功能。
2.2 活动图活动图是一种用于描述系统行为的建模工具，它展示了系统内部的活动流程与交互，用于显示各个活动的先后顺序和条件。
活动图对于面向对象分析阶段的行为建模非常有用，它可以帮助分析师更好地理解业务流程，并识别系统中的状态和事件。
3. 面向对象设计面向对象设计是在分析的基础上，根据需求分析的结果，进行软件系统的设计与实现。
面向对象设计强调系统模块的内聚性和模块之间的低耦合性，以实现系统的可维护性和可扩展性。
常用的面向对象设计的工具包括类图、对象图、序列图等。
3.1 类图类图是一种用于描述类、对象及它们之间关系的建模工具，它是面向对象设计的核心。
在类图中，类表示对象的属性和行为，关系表示类与类之间的关联、继承、依赖等关系。
类图能够直观地展示系统结构和模块间的关系，有助于工程师进行系统设计和代码编写。
3.2 对象图对象图是类图的一种特殊形式，它展示了某个特定时刻系统中对象的状态及对象之间的关系。
对象图可以帮助验证类图中所设计的类和关系，并在系统实现阶段进行对象间的通信和交互的设计。
3.3 序列图序列图是一种用于描述对象在一系列交互中如何协作的建模工具。
9_面向对象的需求分析方法
9.1 面向对象技术概述9 面向对象的需求分析方法二者的本质区别• 面向过程的结构化系统 = 功能 + 数据 • 面向对象的系统 = 对象 + 消息9 面向对象的需求分析方法二者的本质区别银行账户对象 存款 取款 利息结算 账户 余额 存 款 账户 余额 利息结算 外部消息 取 款9 面向对象的需求分析方法面向对象方法的发展历史• 初始阶段• 1960’s：Simula编程语言 • 1970’s：Smalltalk编程语言• 发展阶段• 1980’s：理论基础，许多OO 编程语言(如C++, Objective-C等)• 成熟阶段• 1990’s：面向对象分析和设计方法(Booch, OMT等), Java • 1997：OMG 组织的统一建模语言(UML) • 逐渐替代了传统的结构化方法9 面向对象的需求分析方法面向对象的软件工程• 面向对象分析(Object Oriented Analysis, OOA)• 分析和理解问题域，找出描述问题域和系统责任所需的类及 对象，分析它们的内部构成和外部关系，建立OOA 模型。
• 面向对象设计(Object Oriented Design, OOD)• 将OOA 模型直接变成OOD 模型，并且补充与一些实现有关 的部分，如人机界面、数据存储、任务管理等。
• 面向对象编程(Object Oriented Programming, OOP)• 用一种面向对象的编程语言将OOD 模型中的各个成分编写成 程序，由于从OOA→OOD→OOP实现了无缝连接和平滑过 渡，因此提高了开发工作的效率和质量。
9 面向对象的需求分析方法面向对象的软件工程现实世界OOA结构化分析OOD结构化设计OOP结构化编程可执行软件系统9 面向对象的需求分析方法OO中的喷泉过程模型• 喷泉模型：• 在OO开发过程中，各阶段之间形 成频繁的迭代； • OO各阶段均采用统一的“对象”概 念，各阶段之间的区分变得不明 显，形成“无缝”连接，从而容易实 现多次反复迭代。
面向对象分析与设计方法
面向对象分析与设计方法引言：面向对象分析与设计方法是一种软件开发的方法论，它强调将问题领域的实体和行为抽象成对象，并通过对象之间的交互来解决问题。
本文将探讨面向对象分析与设计方法的特点、应用场景以及其中涉及的主要概念和步骤。
一、面向对象分析与设计方法的特点1. 抽象与封装：面向对象方法将问题领域的实体和行为抽象成对象，通过封装对象的属性和方法，实现了信息隐藏和模块化。
2. 继承与多态：继承机制使得对象可以从已有的类派生出新的类，减少了重复设计的工作量。
多态使得同一种行为可以在不同的对象上具有不同的实现方式。
3. 消息传递与对象交互：对象通过消息传递进行通信，通过对象之间的交互来实现问题解决。
这种方式使得系统具有良好的灵活性和可扩展性。
4. 高内聚与低耦合：面向对象方法通过将相关属性和方法封装在同一个对象中，实现了高内聚；同时，对象之间的交互通过接口进行，实现了低耦合。
二、面向对象分析与设计方法的应用场景1. 软件系统设计：面向对象方法适用于各种规模的软件系统设计，可以帮助开发者理清系统的模块划分和功能实现。
2. 数据库设计：面向对象方法可以将数据库中的实体和关系映射到对象之间，方便进行数据库设计和操作。
3. 网络应用开发：面向对象方法适用于网络应用开发，如网站、移动应用等。
通过抽象出各个功能模块的对象，实现系统的灵活和可扩展。
三、面向对象分析与设计方法的主要概念和步骤1. 概念：- 类：表示一组具有相同属性和行为的对象的抽象。
类包含属性和方法。
- 对象：类的实例化。
每个对象都有一组属性和对应的方法。
- 属性：对象的特征，用于描述对象的状态。
- 方法：对象能够执行的操作。
- 关联：不同对象之间的关系。
- 继承：通过派生机制，实现类的复用和扩展。
- 多态：同一种行为在不同的对象上具有不同的实现方式。
2. 步骤：- 需求分析：了解问题领域，确定系统需求和功能。
- 概念设计：识别和分析问题领域中的实体、关系和行为，形成概念模型。
面向对象的系统分析与设计方法
面向对象的系统分析与设计方法在信息化时代，各种软件系统已经深入到人们日常生活的方方面面。
如何将软件设计得更加高效、安全、易用成为设计人员不断探索的问题。
其中，面向对象的系统分析与设计方法被广泛应用于软件领域，成为当前软件研发中的流行趋势。
一、面向对象思想面向对象思想是一种软件分析、设计和编程思路。
它将现实世界中的实体抽象为对象，通过对象之间的交互和信息处理来实现系统的功能。
对象的行为和属性都与现实世界中的事物相对应，因此可以更加符合人类的思维方式，易于理解和维护。
同时，面向对象的设计还具有可重用性好、扩展性强、易维护等优点，因此被广泛应用于软件开发中。
二、面向对象的系统分析与设计面向对象的系统分析与设计方法采用面向对象思想，以系统的对象为中心，对系统所涉及到的实体进行抽象分析和设计。
其主要步骤包括系统需求分析、面向对象的分析和面向对象的设计。
1.系统需求分析系统需求分析是整个软件开发的关键，需要通过对用户需求、客户需求和用户交互接口需求等方面进行深入分析和调研，明确软件的功能、性能、可靠性和安全性等需求要求，为后续的设计和编码打下基础。
2.面向对象的分析面向对象的分析将系统需求分析的结果转化为面向对象的模型，具体包括对象、类、关系、约束条件等方面的分析。
其中，最重要的是通过实体之间的关系和交互来建立对象模型，理清对象之间的依赖关系和功能流程，同时将软件的功能划分为一个个模块，为后续的设计提供可靠的基础。
3.面向对象的设计面向对象的设计是指基于面向对象的分析结果，对系统进行更加详细的设计。
在设计过程中，需要运用各种通用的面向对象设计模式，如单例模式、工厂模式、观察者模式等，从而提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性，同时还需考虑系统安全性、性能等方面的设计。
三、面向对象设计方法的优势1.提高系统的可维护性面向对象设计方法可以将系统中的实体进行模块化的设计，每个模块都可以自行管理本身功能的维护和更新，同时多个模块之间的协调和合作也容易实现，从而提高了系统的可维护性。
面向对象的需求分析与设计方法研究
面向对象的需求分析与设计方法研究随着计算机技术的不断发展，软件的开发变得越来越重要。
在软件开发过程中，需求分析和设计是两个关键的环节。
随着软件系统规模的扩大，软件系统的复杂性逐渐增加，传统的软件开发模式面临着很大的挑战。
面向对象的需求分析和设计方法则成为了一种解决复杂性问题的有效途径。
本文将介绍面向对象的需求分析和设计方法，并分析其优点。
一、面向对象的需求分析方法面向对象的需求分析方法是一种基于面向对象的思想来进行系统需求分析的方法。
面向对象的思想是指将系统看作是由一系列对象组成的，每个对象都有自己的属性和行为，对象之间通过消息进行交互，从而完成系统功能。
面向对象的需求分析方法是基于这样一种思想进行的。
在面向对象的需求分析方法中，首先需要确定系统的用例。
用例是指系统中需要实现的功能，用例通常以场景来描述，描述清楚了用例中涉及到的角色、对象、操作等信息。
在用例的基础上，就可以进行对象建模。
对象建模主要包括四个步骤：识别类、识别属性、分析关系、识别行为。
在这个过程中，需要通过对象图、类图、活动图等UML图形建模工具来辅助分析建模。
面向对象的需求分析方法具有很多优点。
首先，它可以有效地控制系统的复杂性。
每个对象都有自己的职责，而对象之间协同完成整个系统的功能。
在这个过程中，每个对象承担的责任都会比较明确，系统的流程也会更为清晰。
其次，面向对象的需求分析方法可以提高系统的复用性。
在面向对象的设计中，每个对象都是可以被重复利用的模块。
在后面的设计和实现中，可以直接引用这些对象。
这样一来，可以有效地提高系统的可维护性、可重用性和可扩展性。
此外，面向对象的需求分析方法也有良好的可视化特性，可以辅助开发人员更清晰地了解整个系统的结构和功能。
二、面向对象的设计方法面向对象的设计方法是一种基于面向对象的思想来进行软件系统设计的方法。
在面向对象的设计方法中，需要完成三个阶段的工作：逻辑设计、物理设计和实现。
其中，逻辑设计阶段主要是通过建立类层次结构和类之间的关系来定义系统架构；物理设计阶段主要是通过选择数据存储结构、物理组成和外部接口等来概述系统实现；实现阶段则是通过编写程序代码，构建整个系统的实际功能。
软件工程-电子教案第9章
9.3.2 设计用户界面 9.3.3 画UML顺序图或活动图
【例9.4】画出招聘考试管理系统的顺序图 某市人事局举行统一招聘考试。首先，各招聘 单位向人事局登记本单位各专业的招聘人数， 由人事局向社会公布招聘情况；考生报名、填 志愿；人事局组织安排考试；录入考试成绩； 向考生和招聘单位公布成绩；招聘单位进行录 用；发录用通知书。这里，共有三个对象类： 人事局、考生和招聘单位。
《软件工程》 陆惠恩主编
3
9.2.2 确定类的相互关系 1. 类的一般-特珠关系
《软件工程》 陆惠恩主编
4
2. 聚集关系
“整体-部分”关系
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 第一季度 第三季度 东部 西部 北部
《软件工程》 陆惠恩主编
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3. 关联关系
阶 链属性
限定
《软件工程》 陆惠恩主编
《软件工程》 陆惠恩主编 18
9.7 UML的应用
9.7.1 UML模型 1. 用例模型 2. 静态模型 3．动态模型 4．实现模型
《软件工程》 陆惠恩主编
19
9.7.2 UML视图
视图域 视图 静态视图 结构分类 用例视图 实现视图 部署视图 状态视图 动态行为 活动视图 交互视图 图 类图 用例图 构件图 部署图 状态图 活动图 顺序图 协作图 模型管理 可扩展性 模型管理视图 类图 所有 所有 主要概念 类、关联、泛化、依赖关系、实现、接口 用例、执行者、关联、扩展、包含、用例 继承 构件、接口、依赖关系、实现 结点、构件、依赖关系、位置。 状态、事件、转换、动作 状态、活动、转换、分叉、连接 交互、对象、消息、激活 协作、交互、角色、消息 包、子系统、模型。 约束、版型、标签值
第9章 面向对象的分析设计方法
1对多： 多对多：
公司
有 写
雇员
作家
电脑 班 计算机
小说
鼠标
80
1对多：
1对多： 1对多：
装有
有 有
0或1
学生
+1
屏幕
Ⅲ. 继承关系 父-子关系
人
父
子 工人
子 农民
子 商人 脸
Ⅳ.集约关系整体-部分关系
嘴
眼
鼻
…
Ⅴ. 消息关系
O1
动作
O2
O3
例： …每个为公司工作的人都可以领到一份薪水和一项工作。老板评 价每个工人的工作表现。…
效 率
可 维
（1）系统层次结构设计
对软件系统进行的整体划分。 水平方向代表系统的不同抽象 级别与层次；纵向表明每个层 次所提供的功能模块
模块1 模块1 模块1 模块1 模块1
模块3 模块3 模块3 模块3 模块3
问题空 间对象
分析期间 建立系统 模型
设 计 期 间 模 型
• 系统设计 • 对象设计
1、系统设计
系统设计是以软件方式实现系统功能而进行软件的系统结构设计及 程序实现中的总体的、策略性的解决方案的制定 时 间 空 间 软 件 硬 件 单 一 一 般
应用程序 模块2 高层次接口 模块2 核心 模块2 驱动 模块2 硬件 模块2
图书1 书 名：程序设计 总页数：280 版 本：2 ...... 返回书名 返回总页数 返回版本号 ...... MyBook1 : CBook m_pczName:char* =“程序设计” nTotalPage:int =280 nEdition:int =2 ...... char* GetBookName(); int GetTotalPage(); int GetEdition(); ......
管理信息系统第九章 面向对象的分析与设计
一、对象的基本概念 -2
对象、类和消ห้องสมุดไป่ตู้传递
二、类的继承 -1
类的层次
实际应用中,事物分类很难一蹴而就,往往要先进行粗分 类,再进一步细分,最终使分类相互联系而形成完整系统结构.继 承是类之间的重要关系,依赖继承机制,可由类产生对象,或由已 知类定义其它类.
继承是指一个类（即称子类）因承袭而具有另一个类 （或称父类）的能力和特征的机制或关系。
称为OOPL）。50年代后期，在用FORTRAN 语言编写大型程序时，常出现变量名在程序不 同部分发生冲突的问题。鉴于此，ALGOL语 言的设计者在ALGOL60中采用了以 "Begin……End"为标识的程序块，使块内变 量名是局部的，以避免它们与程序中块外的同 名变量相冲突。这是编程语言中首次提供封装 （保护）的尝试。此后程序块结构广泛用于高 级语言如Pascal 、Ada、C之中。
有继承关系的类之间应具有如下特性： 类间具有共享特征(包括数据和程序代码的共享)； 类间具有细微的差别或新增部分(包括非共享程序代码 和数据)； 类间具有层次结构。
二、类的继承 -2
类的层次
例如，飞机和交通工具都是类，它们之间的关系是“is a”关系，飞机是 一种特殊的交通工具。
通常，越上层的类越具有一般性和共性，越下层的类越特殊、越具体。
OOD是把系统所要求解的问题分解为一些对象及对象间传 递消息的过程；
面向对象的分析和设计步骤
即定义事件的操作
1.3 面向对象的设计
系统分析主要关心系统必须做什么，而不必太多的考虑其中的实现 细节，它注重的是问题领域与系统责任。系统设计就要考虑实现的细 节问题了，它主要说明如何实现分析中的元素，注重的是实现相关的 问题，并作为实施阶段的依据。即设计是把分析阶段得到的需求转变 成系统实现方案的过程,回答“怎么做”的问题，面向对象的设计是针 对系统的一个具体的实现运用OO方法，其中包括两方面的工作，一 是把OOA模型直接搬到OOD(不经转换，仅作某些必要的修改和调整)， 作为OOD的一部分；另外是针对具体实现中的人机界面、数据存储、 任务管理等因素补充一些与实现有关的部分。大多数系统的面向对象 设计就是实现目标系统的四个子系统：问题域子系统、人—机交互子 系统、任务管理子系统、数据管理子系统。
部 分2
图1.3表示组合关系的图形符号
3.关联关系
库管员
物资
图 1.4 库 管 员 与 他所管理的物资 之间的关系
文件
用户
访问权 限
图1.5链属关系的表示方法
目录
文件 名
文件
图1.6 一个受限的关联
发送者
接收者
图1.7 消息连接的表示符号
（4）消息连接 （5）状态的表示
初始状态
状态1
服务1[条件1] 服务2[条件2]
1.2.3 建立动态模型
各个类的状态图通过共享事件合并起来，构成了系统的动态模型。 动态模型描述了系统投入运行后可能出现的各种正常/异常情况、各 种事件发生的次序、人机界面的情况等。一个系统的动态模型通过 系统脚本、用户界面、事件跟踪图和状态图来描写。 注意：对于仅存储静态数据的系统而言，动态模型毫无意义，可以 不建立；而对于交互式系统，动态模型起着很重要的作用。
面向对象分析与设计方法
面向对象分析与设计方法面向对象分析与设计方法（Object-oriented Analysis and Design，简称OOAD）是一种用于系统开发的方法论，它倡导通过抽象和模块化的方式来分析和设计系统。
在软件开发领域，面向对象的方法已经成为主流，它具有良好的可维护性、可扩展性和可重用性。
一、面向对象分析（Object-oriented Analysis）面向对象分析是软件开发过程的第一步，它主要涉及到研究问题域并确定需求。
在面向对象分析阶段，开发团队与用户和领域专家进行密切合作，以确保对问题域的深入理解。
这一阶段的重要任务包括：1. 需求收集与分析：通过与客户和用户的交流，明确系统的功能需求和业务流程。
分析师可以使用各种技术（如访谈、问卷调查、观察等）来获取准确的需求。
2. 领域建模：通过对问题域的建模，深入理解业务领域的概念、业务规则和相关过程。
建模工具如UML（统一建模语言）可以被用来表示领域模型。
3. 构建用例模型：用例模型是对系统功能需求的描述，它描述了系统与外部参与者之间的交互。
用例模型可以帮助开发团队明确系统的边界和关键功能。
二、面向对象设计（Object-oriented Design）在面向对象设计阶段，分析师通过对需求的深入理解和领域模型的基础上，开始设计系统的结构和组织。
设计的目标是构建一个高效、灵活和可扩展的系统。
以下是面向对象设计的主要任务：1. 构建类模型：类是面向对象系统中最基本的构建块。
在设计阶段，分析师需要根据领域模型和需求，识别出系统中的类，并定义它们的属性和行为。
2. 定义类之间的关系：在面向对象系统中，类之间的关系非常重要。
通过定义关联、继承、聚合和依赖等关系，可以更好地组织系统的结构，使系统具有更好的灵活性和可扩展性。
3. 定义接口和协议：接口和协议定义了类之间的合作方式，它们定义了类的公共方法和行为。
通过良好的接口设计，可以实现系统模块的解耦合，提高系统的可维护性和可重用性。
面向对象的分析方法
面向对象的分析方法面向对象的分析方法是一种软件开发方法，它的主要目标是通过识别和描述系统内部的对象，以及它们之间的关系和行为，来构建高质量的软件系统。
面向对象的分析方法常用于对系统进行分析和设计，能够提高系统的稳定性、可维护性和扩展性。
下面我将详细介绍面向对象的分析方法。
面向对象的分析方法主要包括以下几个方面：1. 抽象：面向对象的分析方法通过建立模型来描述系统中的对象及其特征。
在分析过程中，需要从现实世界中抽象出合适的对象，并确定它们的属性和行为。
通过抽象，可以将系统中的复杂问题简化，并提高对问题的理解和处理能力。
2. 继承：继承是面向对象的分析方法中的一个重要特性。
通过继承，可以在已有的类的基础上创建新的类，并从已有的类中继承属性和方法。
这样可以避免重复编码，提高代码的可重用性和维护性。
3. 封装：封装是面向对象的分析方法中的另一个重要特性。
通过封装，可以将类的属性和方法封装起来，只暴露必要的接口给外部。
这样可以降低系统的耦合度，提高系统的安全性和可靠性。
4. 多态：多态是面向对象分析方法的另一个重要特性。
多态通过将对象的具体类型隐藏起来，只保留对象的抽象类型。
这样可以实现程序的动态性和灵活性，提高系统的可扩展性和可维护性。
面向对象的分析方法是系统开发过程中的一个关键环节，它可以帮助开发者更好地理解和分析系统需求，并将其转化为可执行的软件系统。
在面向对象的分析方法中，常用到的建模工具有UML（统一建模语言），通过使用UML工具，可以将系统中的对象、类、关系和行为进行可视化描述，使开发者更易于理解和交流。
在面向对象的分析方法中，首先需要进行需求分析，明确系统的功能需求和非功能需求。
然后通过抽象、继承、封装和多态等方法，将需求转化为系统的类和对象，并描述它们之间的关系和行为。
在这个过程中，需要充分考虑系统的扩展性和灵活性，以及用户的使用习惯和需求变化。
在进行面向对象的分析方法时，还需要注意一些常见问题。
面向对象分析与设计方法
面向对象分析与设计方法在软件开发中，面向对象分析与设计（OOAD）是一种常用的方法和技术，旨在通过对问题领域中的对象进行建模和分析，然后基于这些模型进行软件设计和实现。
本文将介绍面向对象分析与设计方法，并讨论其在软件开发中的应用。
一、概述面向对象分析与设计方法是一种基于对象的思维方式和开发过程。
它将问题领域中的实体、关系和行为看作对象，通过识别、分类和定义这些对象，建立起领域模型。
面向对象分析和设计方法主要包括以下几个步骤：1.需求分析：分析用户需求，识别系统的功能和性能要求。
2.领域建模：通过抽象和分类，识别问题领域中的实体、关系和行为。
3.对象设计：定义对象的属性、方法和关系，确定对象之间的协作方式。
4.系统设计：将对象组织成类和模块，确定系统的结构和架构。
5.实现和测试：基于设计结果进行编码实现，并进行测试验证。
二、面向对象分析与设计方法的特点面向对象分析与设计方法具有以下几个特点：1.模块化：将系统划分为独立的、可重用的模块，从而简化系统的设计和实现。
2.封装性：将数据和处理逻辑封装在对象中，实现了数据和行为的统一管理。
3.继承性：通过继承机制，实现了代码的重用和扩展，提高了系统的灵活性。
4.多态性：通过多态机制，实现了对象的动态行为绑定，提高了系统的可扩展性。
5.抽象性：通过抽象机制，将对象的共性特征抽象成类的属性和方法，实现了模型的简化和易维护性。
三、面向对象分析与设计方法的应用面向对象分析与设计方法广泛应用于软件开发中，尤其适用于中大型软件系统的开发和维护。
它可以提高软件系统的可维护性、可重用性和可扩展性，并降低软件开发的风险和成本。
面向对象分析与设计方法在以下方面有着重要的应用：1.需求分析：通过面向对象的方法，将用户需求转化为面向对象模型，明确系统的功能和性能需求。
2.架构设计：通过面向对象的架构设计，组织系统的各个模块和类之间的关系，确保系统的稳定性和可扩展性。
3.模块设计：通过面向对象的模块设计，定义模块的接口和功能，实现系统的解耦和模块化。
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V.
不同对象的组合及其间的相互作用和联系构成了系统
VI. 对象间的相互作用通过消息传递，对象根据所接收到 的消息做出自身的反应
9.0 面向对象技术及其发展历史
4. 认知规律
归纳 演绎
天下乌鸦 一般黑
归 纳： 演 绎： 形象思维： 逻辑思维： 认知深度： 认知广度： 认知连续性： 从特殊到一般的思维过程 从一般到特殊的思维过程 从一公理体系出发，根据定理、定律等使用归纳及 演绎进行推理，从而解决给定问题。 从多个具有共性的解决问题的过程，发现解决这类 问题的通用方法 先一般、总体，后特殊、具体 根据事物之间的联系，将认识的焦点从一个事物转 移到另一个事物，从而扩大视野 认识的深入具有连续性，在继承已有知识的基础上 进行新认识。
:计算机类 :打印服务器类 :打印机类 :打印队列类
打印（文件）
1
event1 3
打印（文件）
2
[打印机空闲] 打印（文件） [打印机忙] 暂存（文件）
event2
2、 对象继承
• 人类对事物分类后，从某种角度观察，不同类之 间具有一定的联系。 • 人类认识事物从对象个体、类的认识，通过事务 间关联，进一步深入去认识其它事物，通过对不 同事物间关系的描述建立系统的层次结构。 • 人类对某一新事物的认知经常建立在已经获取的 一些认知结论的基础上，类似的情形同样常发生 在对事物的描述中，比如对一个新事物的描述通 常都将尝试应用业已存在的理论或方法。 • 对于人类的这种行为以及类之间关系的描述，面 向对象技术给予充分的技术支持。
图书1 书 名：程序设计 总页数：280 版 本：2 ...... 返回书名 返回总页数 返回版本号 ...... MyBook1 : CBook m_pczName:char* =“程序设计” nTotalPage:int =280 nEdition:int =2 ...... char* GetBookName(); int GetTotalPage(); int GetEdition(); ......
问题空间对象
分析中的对象
设计中的对象
对象数据封装
解空间对象 Class CBook { char* m_pczName; int m_nPages; int m_nEdition; …… } … … CBook b;
地址
003B0870
0012FF6C
0012FF68
0012FF64
内容 属性名 ... ... 00 C6 计 BC E8 设 C9 F2 序 D0 CC 程 B3 ... 00 m_nEdition 00 （int类型） 00 （版本） 02 00 m_nPages 00 （int类型） 01 （总页数） 18 00 m_pczName 3B （char* 类型 ） 08 （书名） 70
生产软件产品
9.0 面向对象技术及其发展历史
2. 从“软件工程” 的发展史看面向对象技术出现的必然性
结构化 程序设计 面向对象 程序设计
面向机器
面向过程
机器语言 助记符语言 汇编语言 面向机器
直接控制机器 的运行
FORTRAN BASIC 面向过程
描述解题过程
C PASCAL 结构化 程序设计
以控制结构表 示程序的物理 层次结构
CRectangle::Display()
与运算符相似
CCircle::Display()
CRectangle a; a.Display()
CCircle c; c.Display()
§9.2 面向对象分析方法
面向对象分析 OOA 分析模型 面向对象设计 OOD 设计模型 面向对象实现 OOI 实现模型
效 率
可 维
（1）系统层次结构设计
对软件系统进行的整体划分。 水平方向代表系统的不同抽象 级别与层次；纵向表明每个层 次所提供的功能模块
模块1 模块1 模块1 模块1 模块1
模块3 模块3 模块3 模块3 模块3
数据流
对象或处理的输入输出与另一对象或处理的输入输出之间的 连接，表明计算中的中间数据
邮编 城市 数字 地址 街道 楼号
数据拷贝
聚集数据分解
功能模型（数据流图）
施动者
通过产生或使用数据驱动数据流图的主动对象，与数据流图 的输入输出联系在一起。
像素操作
转换成像素
屏幕缓 冲区
数据存储
数据流图中为后继访问而存储数据的被动对象。与施动者不 同，它不产生任何操作，仅对存储和访问数据的请求响应。
CEditText
CScreenObject
CWnd
3、多态性
人类思维和描述中经常使用同一个名字代表不同的事物，客 观事物也往往具有多重身份，在不同的场合显现出不同的形 态。如：+、操作（函数）等。面向对象中使用多态性表述 这种习惯。 多态性的含义：一个标识符标识多个语义。 例如：Display()在CCircle类和CRectangle类中.
人
姓名
身份证号码 地址
老板
员工
工资帐号
管理 工作部门
公司 为…工作 名称 地址 薪水 工作职务
工人
工作效率
2、动态模型
对象的动态行为包括两个方面的内容：
单个对象自身生命周期演化； 整个对象系统中对象间消息传递及相互作用
（1） 对象生命周期
event 1 S1 event 3 event 2 S2 event 4 S3 状态转换图
1对多： 多对多：
公司
有 写
雇员
作家
电脑 班 计算机
小说
鼠标
80
1对多：
1对多： 1对多：
装有
有 有
0或1
学生
+1
屏幕
Ⅲ. 继承关系 父-子关系
人
父
子 工人
子 农民
子 商人 脸
Ⅳ.集约关系整体-部分关系
嘴
眼
鼻
…
Ⅴ. 消息关系
O1
动作
O2
O3
例： …每个为公司工作的人都可以领到一份薪水和一项工作。老板评 价每个工人的工作表现。…
（1）父类和子类
一般—特殊结构
人类对事物进行分类后，在概念上，一些种类的事物之间存在着联系， 一些类之间在行为、属性等方面具有部分相似性，其间存在一般与特 殊的对应关系：汽车与轿车、学生与班委会… … 这种关系不存在于具体对象实例之间，而存在于对象类之间。
一般性寓于特殊性之中，体现在一般类对象所具有的属性和操作包含 于特殊类对象之中。
第9章 面向对象的分析设计方法
内容提要： 面向对象技术及其发展历史 面向对象技术的一些基本概念 面向对象的分析 面向对象的设计 面向对象的实现
9.0 面向对象技术及其发展历史
1. 什么是面向对象技术
以面向对象方法学为基础的软件系统组织和结构设计的工程技术
内部组成 层次结构
特点： 标准的工艺流程 统一的生产规范 内容：面向对象分析 面向对象设计 面向对象程序设计
C++ Java 面向对象 程序设计
程序设计过程 与人类的认知 过程统一
9.0 面向对象技术及其发展历史
3. 面向对象方法学基本内涵
I. II. 客观世界的事物由各种各样的实体（对象）构成 每个对象都有各自的内部状态和运动（状态）规律
III. 根据对象的属性和运动规律的相似性可以将对象分类 IV. 复杂对象由相对简单的对象组成
§9.1 面向对象技术的基本概念 1、什么是对象
对象的含义是什么？ 对象Object 在不同场合具有不同的含义： 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，而且对外界提供一组服务（即公 有的操作）。
（1）对象数据封装
人、学生、学校、班级、处、电视、汽车……等都可以被看作对象 对象的形态与静态特征
最高温度 读数 最低温度
气温
功能模型（数据流图）
举例
窗口
图标名 转换成像素 位置 向量表
窗口图标显示数据流图
图标定义 显示缓冲像素
视口
9.3 面向对象设计概述
面向对象设计阶段在分析模型 基础上进行未来软件的系统设 计、对象设计，从而得到设计 模型，该模型包含了解决问题 的方案和策略。是确定问题具 体解决方案的过程
将复杂问题（复 杂对象）划分为 一系列简单的组 成部分（简单对 象）
符合人类认知规律的 软件开发过程 认识各类对象
自身属性及行 为 全部事物 的完整认 识 认识对象及类 之间关系
划分
分类
按照对象间的各种 相似性将对象分类
1 2 3
4
将问题划分为不同对象。 通过类比发现对象间存在的相似性，从而得到类、子类、父类等。 对属于同一个类的对象定义一组数据用以刻画该类对象的整体特征； 定义一组“方法”（函数）用以描述能够对该类对象进行的操作 （行为）。 建立对象间的联系以反映不同对象之间的相互作用。
打电话者 电话线 接电话者
拿起耳机 拨号音开始 拨号 4 拨号 8 拨号 3 拨号 2 铃声 铃声停止 电话连通 电话断开 打电话者挂机
铃声
接受对方回答 铃声停止 电话连通 受话方挂机 电话断开
3、功能模型（数据流图）
处理
数据变换或操作，表明数据流入经处理后被变换为输出
被除数 整除 除数 商 余数
客观事物
OOA三种模型 • 对象模型—用类和关系来描述系统的静态结构 • 动态模型—用事件和对象状态来描述系统的动态 特性 • 功能模型—按照对象的操作来描述如何从输入给 出输出结果（数据流图）
1、对象模型
对象模型符号表示： ①类 ②关联 I.一般关联： 1对 1 ： 国家
有
政府