面向对象的设计方法全解

OOA、OOD、OOP阶段间反复迭代
基于UML的OOD概述
分析模型：顶层架构图、用例与用例图、领域概念模型。 设计模型：体系结构图(包图)、交互图、类图、状态图、
活动图等。
任务：
①针对分析模型用例，设计用UML交互图表示的实现方
案。 ②设计技术支撑设施。非业务需求的一部分，但却为多 种业务需求的实现提供公共服务,如：数据的持久存储 服务、安全控制服务、远程访问服务等。 ③设计用户界面。 ④针对分析模型中的领域概念模型，以及第(2)、第(3) 两个步骤引进的新类，完整、精确地确定每个类的属 性、操作，完整地标示类之间的关系。
3 设计用户界面

用户界面设计的策略和步骤：
① ②
③
④ ⑤
⑥
熟悉用户并对用户分类。 按用户类别分析用户工作流程与习惯。 设计并优化命令系统。 设计用户界面的各种细节。 增加用户界面专用的类与对象。 利用快速原型演示，改进界面设计。为人机交互部 分构造原型，是界面设计的基本技术之一。
4 精化设计模型
2 设计技术支撑方案——数据持久存储服务

目的：将目标软件系统中依赖于系统运行环境的数 据存取部分与其它部分相分离。 数据持久存储服务的设计包括：

定义数据格式 定义数据存取操作
2 设计技术支撑方案——并发与同步控制服务

目的：将目标软件系统中依赖于系统运行环境的并 发与同步控制部分和其他部分相分离。 功能：进程/线程的定义与启动、终止、状态查询、 同步点设置及其在同步点的信息交换等。
面向对象的设计方法
1. 设计用例实现方案 2. 设计技术支撑方案 3. 设计用户界面 4. 精化设计模型
Hale Waihona Puke Baidu述

OOA、OOD模型过渡平滑
分析以问题为中心，设计面向计算机实现。 OOD使得从问题空间到解空间的变换直观合理。 OOD更自然地遵循抽象、信息隐藏、模块化原则。 OOD完成信息和处理的双重模块化。
1 设计用例实现方案——构造交互图

用例描述中，事件流中的事件直接对应于交互图中的消息， 事件的顺序体现为交互图中的时序… 用分离的交互图分别表示事件流和每个备选事件流 顺序图的布局规则： 协作图的布局规则：
1 设计用例实现方案——精化类图

利用交互图精化分析模型中的类图
交互图中，对每个类的对象都规定了它必须响应的消息(对应
①
②
③
④
简单消息：以一种简单、抽象的函数表示对象之间的信息传递，不考虑通信过程 的内部细节。简单消息在UML顺序图中用普通的有向箭头表示。 同步消息：消息源发出消息后必须等待消息处理过程完毕并返回处理结果后，消 息源才可继续执行后续操作。前面所述的自调用消息应该是同步的。一般来讲同 步消息的表示图元与简单消息相同，这表明UML在缺省情形下认为简单消息即为 同步消息。 异步消息：消息源发出消息后不必等待消息处理过程的返回，即可继续执行自己 的后续操作。异步消息主要用于描述实时系统中的并发行为。异步消息在UML顺 序图中用一种特别的单向箭头表示。 返回消息： 表示前面发送的消息的处理过程完结之后的返回结果。返回消息应该 是同步的。在许多情况下，可以隐藏返回消息，但也可显式标出返回消息以示强 调。返回消息用虚线有向箭头表示，
实体类：表示目标软件系统中具有持久意义的信息项及其操作。 控制类：完成用例任务的责任承担者，协调、控制其它类共同完
成用例规定的功能或行为。 提取方法：


一般执行者与用例之间的一种通信连接对应一个边界类； 实体类主要来源于领域概念模型，在用例描述中也有； 一般而言，一个用例通常对应一个控制类，也可能多个用例共享一个控制 类或不设独立控制类的情况。
类的操作)以及对象之间的消息传递通道(对应类间的连接关 系) 。 方法/操作：原则上，每个类都应有一个操作来响应交互图中 指向其对象的那条消息。设计人员应尽量使用已有操作来响 应新消息，并尽量使用已存在的连接路径作为消息传递通道。
属性：类的操作完成消息响应责任的能力来源于两方面的知
识：类本身具有的信息（属性），其它类的协助。
设计过程：
1 设计用例实现方案


用例实现方案用交互图描述，交互图包括：顺序图、协作图 顺序图：描述对象之间动态的交互关系，着重表现对象间消息传递的 时间顺序。例：下页图

元素：对象、时间、生命线、生命终结、活跃期、消息（序号、条件表达 式）、迭代标记*、描述信息等。 UML消息的四种类型：

精化的任务：
① ② ③ ④ ⑤
以顶层架构图为基础，精化目标软件系统的体 系结构。 精化类之间的关系。 精化类的属性和操作。 针对具有明显状态转换特征的类，设计状态图。 （画图） 针对比较复杂的类方法，设计活动图。 （画图）
4 精化设计模型——精化体系结构



目的：寻找一种理想的包划分方案，使得每个包中直接包含 的类的数量规模适中，包的边界清晰、自然，并且包间的耦 合度较低。 类间耦合：从高到低 ：继承关系、构成关系、聚合关系、 关联关系、依赖关系、两个类的对象受同一执行者变化的影 响。 包的合并和分拆的目标：强内聚，松耦合 完全排除包间的依赖关系既无必要，也不合理。但是以下原 则要尽量遵守：
2 设计技术支撑方案


应用功能往往都需要一组技术支撑机制为其提供服 务。 技术支撑方案是整个目标软件系统中全局性的公共 技术平台。 技术支撑方案应具有良好的稳定性、开放性、可扩 充性。 技术支撑方案的设计一方面取决于目标软件系统对 公共技术服务的需求，另一方面取决于设计人员对 软件技术手段的把握和选取。

协作图：描述相互合作的对象间的交互关系和链接关系，强调交互对 象间的静态链接关系。例：见下页图

元素：对象、链接、消息
1 设计用例实现方案
1 设计用例实现方案——提取边界类、实体
类和控制类
边界类：用于描述目标软件系统与外部环境间的交互，功能：
① ② ③
界面控制：包括输入数据的格式及内容转换，输出结果的呈现，软件运行 过程中界面的变化与切换等。 外部接口：实现目标软件系统与外部系统或外部设备之间的信息交流和互 操作。主要关注跨越目标软件系统边界的通信协议。 环境隔离：将目标软件系统与操作系统、数据库管理系统、应用服务器中 间件等环境软件进行交互的功能与特性封装于边界类之中，使目标软件系 统的其余部分尽可能地独立于环境软件。