面向对象软件开发概述精品PPT课件
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软件工程9面向对象的软件开发方法ppt课件
OMT方法将开发过程分为4个阶段： 1）分析 基于问题和用户需求的描述，建立现实世界的模型。
2）系统设计 结合问题域的知识和目标系统的体系结构（求解 域），将目标系统分解为子系统。
3）对象设计 基于分析模型和求解域中的体系结构等添加的实现 细节，完成系统设计。
4）实现 将设计转换为特定的编程语言或硬件，同时保持可 追踪性、灵活性和可扩展性。
1.问题分析 问题分析的主要任务是收集并确认用户的需求信息，对实际问 题进行功能分析和过程分析，从中抽象出问题中的基本概念、属 性和操作；然后，用泛化、组成和关联结构描述概念实体间的静 态关系；最后，将概念实体标识为问题域中的对象类，并定义对 象类之间的静态结构和信息连接关系，最终建立关于对象的分析 模型。
3. 类
类是对象的集合的一种抽象，它描述的是一类对象的 共同的性质和行为，其中性质用属性表达，行为用方 法描述。
例如，“人”就可被当作一个类，具有性别、身高、 体重、肤色等属性，同时，具有开门、走路、吃饭、 喝水等方法，这是所有“人”都具备的共同的性质和 行为。每一个具体的“人”是该类的对象。
1）关联
关联是一种结构化的关系，指一种对象和另 一种对象有联系。对于两个相对独立的对象， 当一个对象的实例与另一个对象的一些特定实 例存在固定的对应关系时，这两个对象之间为 关联关系。
Class Employee{ public void DoWork();
}
Class Association{ private Employee myEmployee;
Booch方法的过程包括以下步骤： （1）在给定的抽象层次上识别类和对象。 （2）识别这些对象和类的语义。 （3）识别这些类和对象之间的关系。 （4）实现类和对象。
面向对象软件开发 PPT课件
28
面向对象分析步骤
1．标识角色和创建用例模型 2．类-责任-协作者（CRC）建模 3．定义结构和层次 4．定义主题和子系统 5．建立各种系统模型（对象-关系模型、
对象-行为模型和功能模型）
29
面向对象设计（OOD）
面向对象设计（OOD，Object-Oriented Design）是根 据面向对象分析（OOA）中确定的类和对象设计软件系 统。从OOA到OOD是一个逐步建立和扩充对象模型的过 程。 面向对象设计模型是对系统中包含的对象或对象类，以及 它们之间的不同类型关系的描述。 OOD设计过程的一个重要步骤，就是根据所开发的系统 类型，选择设计模型和设计模型的细节层次，并尽量减少 模型使用的数量。
19
用例视图及示例
UML中，用例视图由角色、用例、关联和系统边界组成。
签定保险单
保险 销售员
销售统计资例视图例
20
对象-关系模型
UML中，对象-关系模型分别用类图和对象图描述。 ◆ 类图包括类、类之间的关联、类关联重数和继承等基本元素。 ◆对象图是系统运行某个时刻对象之间的关联关系。对象图是类图的 一个实例，类似于对象是类的一个实例。 ◆ 对象图和类图的区别是类图中的关联表示两个类是有联系的，而在 某个时刻它们可能没有联系，表现在对象图中它们之间就没有关系， 也就是说，只要在某个时刻对象之间有过联系，那么在类图中就认为 它们存在连接关系。
8
三种模型的关系
◆功能模型中的处理，对应于对象模型中类/对象 所提供的服务。 ◆功能模型中的数据存储、数据的源点/终点（在 功能模型中称为动作对象）是对象模型中的对象； 功能模型中的数据流是对象模型中的属性值，或 者是整个对象。 ◆ 对象模型描述了功能模型中的动作对象、数据 存储，以及数据流的结构。
面向对象分析步骤
1．标识角色和创建用例模型 2．类-责任-协作者（CRC）建模 3．定义结构和层次 4．定义主题和子系统 5．建立各种系统模型（对象-关系模型、
对象-行为模型和功能模型）
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面向对象设计（OOD）
面向对象设计（OOD，Object-Oriented Design）是根 据面向对象分析（OOA）中确定的类和对象设计软件系 统。从OOA到OOD是一个逐步建立和扩充对象模型的过 程。 面向对象设计模型是对系统中包含的对象或对象类，以及 它们之间的不同类型关系的描述。 OOD设计过程的一个重要步骤，就是根据所开发的系统 类型，选择设计模型和设计模型的细节层次，并尽量减少 模型使用的数量。
19
用例视图及示例
UML中，用例视图由角色、用例、关联和系统边界组成。
签定保险单
保险 销售员
销售统计资例视图例
20
对象-关系模型
UML中，对象-关系模型分别用类图和对象图描述。 ◆ 类图包括类、类之间的关联、类关联重数和继承等基本元素。 ◆对象图是系统运行某个时刻对象之间的关联关系。对象图是类图的 一个实例，类似于对象是类的一个实例。 ◆ 对象图和类图的区别是类图中的关联表示两个类是有联系的，而在 某个时刻它们可能没有联系，表现在对象图中它们之间就没有关系， 也就是说，只要在某个时刻对象之间有过联系，那么在类图中就认为 它们存在连接关系。
8
三种模型的关系
◆功能模型中的处理，对应于对象模型中类/对象 所提供的服务。 ◆功能模型中的数据存储、数据的源点/终点（在 功能模型中称为动作对象）是对象模型中的对象； 功能模型中的数据流是对象模型中的属性值，或 者是整个对象。 ◆ 对象模型描述了功能模型中的动作对象、数据 存储，以及数据流的结构。
第1章面向对象软件开发概述1精品PPT课件
(5) 继承是面向对象方法中除封装外的另一个 重要特性，通过继承可以很方便地实现应用的 扩展和已有代码的重复使用，在保证质量的前 提下提高了开发效率。
面向对象程序设计是将数据及数据的操作封装
在一起，成为一个不可分割的整体，同时将具有相同 特征的对象抽象成为一种新的数据类型——类。通过 对象间的消息传递使整个系统运转。通过对象类的继 承提供代码重用的有效途径。
当对象A是对象B的特例时，称对象A继承了对 象B。
实际上，这里所说的对象间的继承关系就是后 面要详细介绍的类间的继承关系。作为特例的类称为 子类，而子类所继承的类称为父类。父类是子类公共 关系的集合，子类将在父类定义的公共属性的基础上 ，根据自己的特殊性特别定义自己的属性。
3. 关联
当对象A的引用是对象B的属性时，称对 象A和对象B之间是关联关系。所谓对象的引 用是指对象的名称、地址、句柄等可以获取或 操纵该对象的途径。
1.4.2 对象的关系
一个复杂的系统必然包括多个对象，这 些对象间可能存在的关系有三种：包含、继承 和关联。
1. 包含
当对象A是对象B的属性时，称对象B包 含对象A。
当一个对象包含另一个对象时，它将在 自己的内存空间中为这个被包含对象留出专门 的空间，即被包含对象将被保存在包含它的对 象内部。
2. 继承
图1.1 对象、实体与类
1.4 对象的属性与相互关系
1.4.1 对象的属性 状态和行为是对象的主要属性。
状态：又称为对象的静态属性，主要指对象内 部所包含的各种信息，也就是变量。
行为：对象的操作，表述对象的动态属性，通 过行为设置或改变对象状态。
图1.2 对象的属性
“对象”是现实世界的实体或概念在计算机逻 辑中的抽象表示。最主要的特点是以数据为中 心，它是一个集成了数据和其上操作的独立、 自恰的逻辑单位。
面向对象程序设计是将数据及数据的操作封装
在一起，成为一个不可分割的整体，同时将具有相同 特征的对象抽象成为一种新的数据类型——类。通过 对象间的消息传递使整个系统运转。通过对象类的继 承提供代码重用的有效途径。
当对象A是对象B的特例时，称对象A继承了对 象B。
实际上，这里所说的对象间的继承关系就是后 面要详细介绍的类间的继承关系。作为特例的类称为 子类，而子类所继承的类称为父类。父类是子类公共 关系的集合，子类将在父类定义的公共属性的基础上 ，根据自己的特殊性特别定义自己的属性。
3. 关联
当对象A的引用是对象B的属性时，称对 象A和对象B之间是关联关系。所谓对象的引 用是指对象的名称、地址、句柄等可以获取或 操纵该对象的途径。
1.4.2 对象的关系
一个复杂的系统必然包括多个对象，这 些对象间可能存在的关系有三种：包含、继承 和关联。
1. 包含
当对象A是对象B的属性时，称对象B包 含对象A。
当一个对象包含另一个对象时，它将在 自己的内存空间中为这个被包含对象留出专门 的空间，即被包含对象将被保存在包含它的对 象内部。
2. 继承
图1.1 对象、实体与类
1.4 对象的属性与相互关系
1.4.1 对象的属性 状态和行为是对象的主要属性。
状态：又称为对象的静态属性，主要指对象内 部所包含的各种信息，也就是变量。
行为：对象的操作，表述对象的动态属性，通 过行为设置或改变对象状态。
图1.2 对象的属性
“对象”是现实世界的实体或概念在计算机逻 辑中的抽象表示。最主要的特点是以数据为中 心，它是一个集成了数据和其上操作的独立、 自恰的逻辑单位。
《面向对象概述》课件
面向对象概述
本PPT课件将详细介绍面向对象的基本概念、特点、原则、应用场景以及编 程语言和工具。欢迎大家一起探索这个有趣的话题。
什么是面向对象？
面向对象是一种程序设计思想，将现实世界中的事物抽象成一个个对象，通过封装、继承和多态等特性 进行抽象、设计和编写软件，使其更具可维护性、可扩展性、易于理解并且更加符合人们的思考方式。
现实世界的事物
面向对象是一种对现实世界进行建模的方式，它 将事物抽象成对象。
更好的编码
面向对象编程的好处：更可维护、更可扩展、更 易于理解。
面向对象的三大特征
1 封装
封装是指将对象的属性 和行为包装在一个单元 中，对外部隐藏实现细 节。
2 继承
继承是指通过基类和派 生类之间的关系，实现 代码复用和功能扩展。
Java
Java是一种通用的高级编程语言，具有跨平台和 强大的面向对象特性，被广泛应用于各种开发场 景。
案例分析
面向对象的思想在各种场景下都有广泛应用，例如：图形化用户界面开发、游戏设计、机器学习算法编 写、网站开发等。下面就以一个简单的游戏为例，展示如何使用面向对象的思想进行软件开发。
游戏编程
使用面向对象的思想进行游戏编程，可以提高代 码的可维护性和复用性。
维护和扩展
面向对象的代码更加易于维护和扩展，能够 适应新的需求和更改。
面向对象的编程语言和工具
面向对象编程可以用各种编程语言实现，例如Java、Python、C#等。同时，各种集成开发环境（IDE） 也为开发者提供了很多便捷的工具和插件。
Python
Python是一种高级编程语言，以面向对象的设计 和语法为其特色，被广泛应用于Web开发、数据 分析、人工智能等领域。
3 多态
本PPT课件将详细介绍面向对象的基本概念、特点、原则、应用场景以及编 程语言和工具。欢迎大家一起探索这个有趣的话题。
什么是面向对象？
面向对象是一种程序设计思想，将现实世界中的事物抽象成一个个对象，通过封装、继承和多态等特性 进行抽象、设计和编写软件，使其更具可维护性、可扩展性、易于理解并且更加符合人们的思考方式。
现实世界的事物
面向对象是一种对现实世界进行建模的方式，它 将事物抽象成对象。
更好的编码
面向对象编程的好处：更可维护、更可扩展、更 易于理解。
面向对象的三大特征
1 封装
封装是指将对象的属性 和行为包装在一个单元 中，对外部隐藏实现细 节。
2 继承
继承是指通过基类和派 生类之间的关系，实现 代码复用和功能扩展。
Java
Java是一种通用的高级编程语言，具有跨平台和 强大的面向对象特性，被广泛应用于各种开发场 景。
案例分析
面向对象的思想在各种场景下都有广泛应用，例如：图形化用户界面开发、游戏设计、机器学习算法编 写、网站开发等。下面就以一个简单的游戏为例，展示如何使用面向对象的思想进行软件开发。
游戏编程
使用面向对象的思想进行游戏编程，可以提高代 码的可维护性和复用性。
维护和扩展
面向对象的代码更加易于维护和扩展，能够 适应新的需求和更改。
面向对象的编程语言和工具
面向对象编程可以用各种编程语言实现，例如Java、Python、C#等。同时，各种集成开发环境（IDE） 也为开发者提供了很多便捷的工具和插件。
Python
Python是一种高级编程语言，以面向对象的设计 和语法为其特色，被广泛应用于Web开发、数据 分析、人工智能等领域。
3 多态
面向对象概述ppt课件
n 实例成员：同特定实例相关；没有static修饰；构造函数 总是实例成员。
Person pp;
//声明一个对象
pp.setName(“zhang”); //通过方法改变对象的属性
pp.setAge(20);
cout << “Age is ” << pp.getAge() << endl;
cout << “Name is ” << pp.getName() << endl;
最痛苦的事情不是开始的编程，而是在以后修改它。
NIT Spring 2007, Liuqiyu7, 6
Object-Oriented Programming
面向对象的程序设计(OOP)
n 发源于20世纪60年代， Simula语言中引入了类(Class)的 概念；
n 真正的面向对象程序设计是Smalltalk语言奠定基础的， “面 向对象”一词也是Smalltalk首先采用的；
Object-Oriented Programming
面向对象的基本概念
n 继承
n 通过继承机制， 派生类 (子类)可以继承基类 (父类) 的数据和操作，实现代码重用。
n 子类可从父类继承所有非private成员。
n 子类中可添加特有的属性和方法，也可重写父类的行为 和修改状态，以体现其个性。
n 继承关系是传递的。即如果有类C继承B ，B (间接)继 承A，则C (间接)继承A。
注：旷课一次扣 4 分，迟到一次扣 2 分(若不够从总成绩扣) n 实验成绩＝程序×50％ ＋ 文档×10％ ＋ 答辩×40％
NIT Spring 2007, Liuqiyu7, 2
Person pp;
//声明一个对象
pp.setName(“zhang”); //通过方法改变对象的属性
pp.setAge(20);
cout << “Age is ” << pp.getAge() << endl;
cout << “Name is ” << pp.getName() << endl;
最痛苦的事情不是开始的编程，而是在以后修改它。
NIT Spring 2007, Liuqiyu7, 6
Object-Oriented Programming
面向对象的程序设计(OOP)
n 发源于20世纪60年代， Simula语言中引入了类(Class)的 概念；
n 真正的面向对象程序设计是Smalltalk语言奠定基础的， “面 向对象”一词也是Smalltalk首先采用的；
Object-Oriented Programming
面向对象的基本概念
n 继承
n 通过继承机制， 派生类 (子类)可以继承基类 (父类) 的数据和操作，实现代码重用。
n 子类可从父类继承所有非private成员。
n 子类中可添加特有的属性和方法，也可重写父类的行为 和修改状态，以体现其个性。
n 继承关系是传递的。即如果有类C继承B ，B (间接)继 承A，则C (间接)继承A。
注：旷课一次扣 4 分，迟到一次扣 2 分(若不够从总成绩扣) n 实验成绩＝程序×50％ ＋ 文档×10％ ＋ 答辩×40％
NIT Spring 2007, Liuqiyu7, 2
面向对象的开发方法PPT课件可编辑全文
第23页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
类A
A的实例a1
A的操作
类A
实
A的变量
A的实例变量
现 继
承
机
制
类B：A的子类
B的实例b1
的
原
从A继承特性
类B
理
B的操作 B的变量
继承来的A的 实例变量
B的实例变量
第24页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
• 继承具有传递性 • 如果类C继承类B，类B继承类A，则类C继承类A。
第18页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
• 操作一般分为三个类型 1. 以某种方式处理数据的操作：如添加、删除、修改、选取等。 2. 执行一次计算的操作 3. 监控一个对象的操作
第19页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
六、消息
• 消息是用来请求对象执行某一处理或回答某一要求的信息，是对象之 间建立的一种通信机制，它统一了数据流和控制流。
第28页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
十、封装 • 封装是指将方法与数据同放于一对象中以使对数据的存取只通过该对象本身的方法。面向对象程序的 其它部分（对象以外的部分）都不能直接作用于一对象的数据，对象间的通信只能通过明确的消息来 进行。
第29页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
面向对象
第2页/共73页
第一节 面向对象概述
• 自90年代以来，软件与硬件之间的差距至少有两代处理器之多，并且这种差距还在增大。当软件系统 变得更加复杂时，常规软件工具、技术和概念已不足以应付，从而使软件开发者陷入了困境。但面向 对象的方法能够控制软件的复杂性，从而促进了面向对象的发展，掀起了一股“面向对象”热。
第二节 面向对象的基本概念
类A
A的实例a1
A的操作
类A
实
A的变量
A的实例变量
现 继
承
机
制
类B：A的子类
B的实例b1
的
原
从A继承特性
类B
理
B的操作 B的变量
继承来的A的 实例变量
B的实例变量
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第二节 面向对象的基本概念
• 继承具有传递性 • 如果类C继承类B，类B继承类A，则类C继承类A。
第18页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
• 操作一般分为三个类型 1. 以某种方式处理数据的操作：如添加、删除、修改、选取等。 2. 执行一次计算的操作 3. 监控一个对象的操作
第19页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
六、消息
• 消息是用来请求对象执行某一处理或回答某一要求的信息，是对象之 间建立的一种通信机制，它统一了数据流和控制流。
第28页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
十、封装 • 封装是指将方法与数据同放于一对象中以使对数据的存取只通过该对象本身的方法。面向对象程序的 其它部分（对象以外的部分）都不能直接作用于一对象的数据，对象间的通信只能通过明确的消息来 进行。
第29页/共73页
第二节 面向对象的基本概念
面向对象
第2页/共73页
第一节 面向对象概述
• 自90年代以来，软件与硬件之间的差距至少有两代处理器之多，并且这种差距还在增大。当软件系统 变得更加复杂时，常规软件工具、技术和概念已不足以应付，从而使软件开发者陷入了困境。但面向 对象的方法能够控制软件的复杂性，从而促进了面向对象的发展，掀起了一股“面向对象”热。
第一章面向对象软件开发概述精品PPT课件
程序结构：
– 按功能划分为若干个基本模块，形成一 个树状结构。
– 各模块间的关系尽可能简单，功能上相 对独立；每一模块内部均是由顺序、选 择和循环三种基本结构组成。
– 其模块化实现的具体方法是使用子程序。
前一页 休息
北京邮电大学
8
程序设计方法的发展历程
——面向过程的结构化程序设计方法
优点：
有效地将一个较复杂的程序系统设计 任务分解成许多易于控制和处理的子任务， 便于开发和维护。
的 同的数据类型或表现出不同的行为。 方 这使得同一个属性或行为在一般类及 法 其各个特殊类中具有不同的语义。
第一章 面向对象软件开发概述
本章主要内容
计算机程序设计语言的发展 面向对象的方法 面向对象的软件开发 程序的开发过程
计
计算机程序
算
机
语
计算机的工作是用程序来控制的
言
的
程序是指令的集合。
发 展
指令是计算机可以识别的命令。
前一页 休息
北京邮电大学
2
机器语言与汇编语言
计
算 机
语 言
由计算机硬件系统可以识别的二进制指 令组成的语言称为机器语言。
前一页 休息
北京邮电大学
15
面向对象的基本概念
面
——类
向
对 面向对象方法中的"类"
象
– 具有相同属性和服务的一组对象的集合
的 方 法
– 为属于该类的全部对象提供了抽象的描述， 包括属性和行为两个主要部分。
– 类与对象的关系：
犹如模具与铸件之间的关系，一个属于某
类的对象称为该类的一个实例。
前一页 休息
前一页 休息
北京邮电大学
– 按功能划分为若干个基本模块，形成一 个树状结构。
– 各模块间的关系尽可能简单，功能上相 对独立；每一模块内部均是由顺序、选 择和循环三种基本结构组成。
– 其模块化实现的具体方法是使用子程序。
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北京邮电大学
8
程序设计方法的发展历程
——面向过程的结构化程序设计方法
优点：
有效地将一个较复杂的程序系统设计 任务分解成许多易于控制和处理的子任务， 便于开发和维护。
的 同的数据类型或表现出不同的行为。 方 这使得同一个属性或行为在一般类及 法 其各个特殊类中具有不同的语义。
第一章 面向对象软件开发概述
本章主要内容
计算机程序设计语言的发展 面向对象的方法 面向对象的软件开发 程序的开发过程
计
计算机程序
算
机
语
计算机的工作是用程序来控制的
言
的
程序是指令的集合。
发 展
指令是计算机可以识别的命令。
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北京邮电大学
2
机器语言与汇编语言
计
算 机
语 言
由计算机硬件系统可以识别的二进制指 令组成的语言称为机器语言。
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北京邮电大学
15
面向对象的基本概念
面
——类
向
对 面向对象方法中的"类"
象
– 具有相同属性和服务的一组对象的集合
的 方 法
– 为属于该类的全部对象提供了抽象的描述， 包括属性和行为两个主要部分。
– 类与对象的关系：
犹如模具与铸件之间的关系，一个属于某
类的对象称为该类的一个实例。
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北京邮电大学
相关主题
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实体
抽 象
抽 象 实例化
类
计算机逻辑的实现 抽象数据类
概念世界
面向对象技术的一个关键的设计思想
让计算机逻辑来模拟现实世界的物理存在
让计算机世界向现实世界靠拢——面向对象 反之让现实向计算机靠拢——面向过程
最终目的
接近自然的思维模式 更接近于现实问题的本来面目的方法、设计 缩短开发周期 易于维护
详细设计原则
充分利用已存在的，可获得的对象类或部件 分析哪些类或哪些功能是可重用的，交专人优先开发 大型项目设专人管理可重用资源，组成类库或其它可重用
静态属性层
设计对象的状态及各对象间的约束关系
服务层（方法层）
定义对象和类的动态属性及对象之间的消息通信
结构层
定义系统中的所有对象和类之间的层次结构关系
主题层
划分子系统
1.4.2 面向对象的设计
OOD模型划分为四个部分
问题逻辑
界面管理
负责整个系统的人-机界面设计
任务管理
负责处理并行操作之类的系统资源管理功能的工作
1.1面向对象问题求解的提出
软件开发面临的问题
理论上
如何解决复杂-简化、缩短开发周期、易维护等
语言方面
机器语言-面向过程-面向对象
面向对象的程序设计
结构化程序设计 模块化 数据抽象 信息隐藏 知识表示 并行处理
优点
提高了软件的生产力（可扩充、可重用） 减小了维护开销(复杂性降低、标准件使用) 更接近人的思维活动
对客观世界进行抽象的例子
1 自行车：数据（属性） 车架尺寸 车轮尺寸 牌子 材料名称…
操作 变速 移动 修理…
2 窗口菜单： 数据（属性）： 颜色 样式 标题 位置… 操作： 选择 增加 移动…
1.3 对象的属性
1.3.1 对象的属性
对象的状态（又称静态属性）
对象内部所包含的各种信息，即变量。
行为共享 进化 确定性
类
类的概念
创建对象的样板 包含外部接口和内部算法以及数据结构的形式 简单化：是同种对象的集合与抽象 例：电脑是一个类（手提式、台式、掌上电脑
…）
实体与对象的关系
实体——现实世界（电视机、汽车） 对象——计算机世界（电视的属性和功能）
计算机世界
对象Βιβλιοθήκη 映射现实世界行为又称操作或方法（动态属性）
其作用是设置或改变对象的状态
方法(行为）和状态的关系
行为：打开
状态 是否开启 所在频道
以电视机为例
行为：改变频道
方法将对象的内部变量（状态）包裹、 封装、保护
只能通过方法改变状态
方法是对象与外界交互的接口
面向对象的问题求解的最终目的
最终形成一个广泛联系的、可理解的、 可扩充的、可维护的更接近问题原形的 动态对象模型系统
面向对象方法 分析（OOA Object Oriented Analysis) 设计（OOD Object Oriented Designed) 实现（OOP Object Oriented Programming)
1.2 面向对象问题求解概述
面向过程
以具体的解题过程为研究和实现的主体
数据管理
负责设计系统与数据库的接口
分为四个部分的优点
技术实现上的透明性 可重用性大大提高 维护更容易
问题逻辑部分的任务
对最初的OOA模型进一步细化分析、设计和验证
细化分析包括 ▪ 对类静态数据的确定 ▪ 对类方法的参数、返值、功能实现的明确规定
细化验证包括 ▪ 各对象类公式间的相容性和一致性 ▪ 各个类间、类内成员的访问权限的严格合理性 ▪ 对象类的功能是否符合用户需求
面向对象
以解决问题中所涉及到的各种对象为主体
面向对象程序设计核心围绕几个概念
抽象数据类型和类 类的层次-子类 继承和多态
对象（Object）-面向对象技术的核心
对象是现实世界的实体或概念在计算机逻辑中的抽象表示 一个对象包含数据结构及相关的操作
例如：某台电视机，特指的某辆汽车
黑盒
1.4 面向对象的软件开发过程
——需求分析（需求模型：对象模型，动态行为 模型，用户界面模型）
——设计（概要设计，详细设计） ——实现（选择语言，编码，集成，测试）
1.4.1 面向对象的分析
任务：用户需求 OOA模型的设计和表达方法（五个层次）
对象——类层
现实世界到计算机世界（对象、类）的抽象
对象、实体与类关系
对象：现实世界中某个具体的物理实体在计算 机逻辑中的映射和体现
类：是一种抽象的数据类型，是同种对象的集 合与抽象。属于类的某一个对象则被称为类的 一个实例
鸭子：类
手表：类
那只红嘴巴的鸭子：对象 老王的手表：对象
1.3.2 对象的关系
包含
当对象A是对象B的属性时，称对象B包含对象A。
例：电视机——显像管，汽车——发动机
继承
当对象A是对象B的特例时，称对象A继承了对象B。
例：小汽车——（小轿车、小货车、小客车…） 学生——（小学生、中学生、大学生…）
父——公共关系集合 子——除公共以外，有属于自己的特殊属性
关联 当对象A的引用是对象B的属性时，称对象A、B为关联关系
用户只关心能做什么？如汽车的功能：代步、运输等等 而不必关心具体内部原理，即如何做？
面向对象的程序是由对象组成，这些对象应具有以下特征：
自治性：数据结构和操作合为一体，且私有和公有分开，可 以达到保护、减少干扰、降低复杂性、提高可靠性。
自恰性：可以通过自身定义的操作来管理自己 接口和消息机制：消息隐藏、通过接口体现功能.
抽象
抽象的概念
从特定的实体中抽取共性形成一般化概念的过程 简化了的描述，强调共性，忽略一部分细节 描述——说明 解释——实现 抽象是具有层次的，高层抽象视其低层抽象为它的一种实现 是人们理解复杂现象和求解复杂问题中处理复杂性的重要工具
面向对象的抽象原理
数据抽象
模块化 信息隐藏
对象的引用：可以获取或操作该对象的途径（线索）
例：汽车对象中包含厂商对象的线索（厂名、址、电话…）
注意: 包含和继承 的区别
包含：是整体中不可缺少的一个部分 继承：是在已有之上细化（具体化、扩充）,
是一般与特殊的结构关系.
包含和关联 的区别
包含：含有实体 关联：不含实体，只包含与实体相关的线索
抽 象
抽 象 实例化
类
计算机逻辑的实现 抽象数据类
概念世界
面向对象技术的一个关键的设计思想
让计算机逻辑来模拟现实世界的物理存在
让计算机世界向现实世界靠拢——面向对象 反之让现实向计算机靠拢——面向过程
最终目的
接近自然的思维模式 更接近于现实问题的本来面目的方法、设计 缩短开发周期 易于维护
详细设计原则
充分利用已存在的，可获得的对象类或部件 分析哪些类或哪些功能是可重用的，交专人优先开发 大型项目设专人管理可重用资源，组成类库或其它可重用
静态属性层
设计对象的状态及各对象间的约束关系
服务层（方法层）
定义对象和类的动态属性及对象之间的消息通信
结构层
定义系统中的所有对象和类之间的层次结构关系
主题层
划分子系统
1.4.2 面向对象的设计
OOD模型划分为四个部分
问题逻辑
界面管理
负责整个系统的人-机界面设计
任务管理
负责处理并行操作之类的系统资源管理功能的工作
1.1面向对象问题求解的提出
软件开发面临的问题
理论上
如何解决复杂-简化、缩短开发周期、易维护等
语言方面
机器语言-面向过程-面向对象
面向对象的程序设计
结构化程序设计 模块化 数据抽象 信息隐藏 知识表示 并行处理
优点
提高了软件的生产力（可扩充、可重用） 减小了维护开销(复杂性降低、标准件使用) 更接近人的思维活动
对客观世界进行抽象的例子
1 自行车：数据（属性） 车架尺寸 车轮尺寸 牌子 材料名称…
操作 变速 移动 修理…
2 窗口菜单： 数据（属性）： 颜色 样式 标题 位置… 操作： 选择 增加 移动…
1.3 对象的属性
1.3.1 对象的属性
对象的状态（又称静态属性）
对象内部所包含的各种信息，即变量。
行为共享 进化 确定性
类
类的概念
创建对象的样板 包含外部接口和内部算法以及数据结构的形式 简单化：是同种对象的集合与抽象 例：电脑是一个类（手提式、台式、掌上电脑
…）
实体与对象的关系
实体——现实世界（电视机、汽车） 对象——计算机世界（电视的属性和功能）
计算机世界
对象Βιβλιοθήκη 映射现实世界行为又称操作或方法（动态属性）
其作用是设置或改变对象的状态
方法(行为）和状态的关系
行为：打开
状态 是否开启 所在频道
以电视机为例
行为：改变频道
方法将对象的内部变量（状态）包裹、 封装、保护
只能通过方法改变状态
方法是对象与外界交互的接口
面向对象的问题求解的最终目的
最终形成一个广泛联系的、可理解的、 可扩充的、可维护的更接近问题原形的 动态对象模型系统
面向对象方法 分析（OOA Object Oriented Analysis) 设计（OOD Object Oriented Designed) 实现（OOP Object Oriented Programming)
1.2 面向对象问题求解概述
面向过程
以具体的解题过程为研究和实现的主体
数据管理
负责设计系统与数据库的接口
分为四个部分的优点
技术实现上的透明性 可重用性大大提高 维护更容易
问题逻辑部分的任务
对最初的OOA模型进一步细化分析、设计和验证
细化分析包括 ▪ 对类静态数据的确定 ▪ 对类方法的参数、返值、功能实现的明确规定
细化验证包括 ▪ 各对象类公式间的相容性和一致性 ▪ 各个类间、类内成员的访问权限的严格合理性 ▪ 对象类的功能是否符合用户需求
面向对象
以解决问题中所涉及到的各种对象为主体
面向对象程序设计核心围绕几个概念
抽象数据类型和类 类的层次-子类 继承和多态
对象（Object）-面向对象技术的核心
对象是现实世界的实体或概念在计算机逻辑中的抽象表示 一个对象包含数据结构及相关的操作
例如：某台电视机，特指的某辆汽车
黑盒
1.4 面向对象的软件开发过程
——需求分析（需求模型：对象模型，动态行为 模型，用户界面模型）
——设计（概要设计，详细设计） ——实现（选择语言，编码，集成，测试）
1.4.1 面向对象的分析
任务：用户需求 OOA模型的设计和表达方法（五个层次）
对象——类层
现实世界到计算机世界（对象、类）的抽象
对象、实体与类关系
对象：现实世界中某个具体的物理实体在计算 机逻辑中的映射和体现
类：是一种抽象的数据类型，是同种对象的集 合与抽象。属于类的某一个对象则被称为类的 一个实例
鸭子：类
手表：类
那只红嘴巴的鸭子：对象 老王的手表：对象
1.3.2 对象的关系
包含
当对象A是对象B的属性时，称对象B包含对象A。
例：电视机——显像管，汽车——发动机
继承
当对象A是对象B的特例时，称对象A继承了对象B。
例：小汽车——（小轿车、小货车、小客车…） 学生——（小学生、中学生、大学生…）
父——公共关系集合 子——除公共以外，有属于自己的特殊属性
关联 当对象A的引用是对象B的属性时，称对象A、B为关联关系
用户只关心能做什么？如汽车的功能：代步、运输等等 而不必关心具体内部原理，即如何做？
面向对象的程序是由对象组成，这些对象应具有以下特征：
自治性：数据结构和操作合为一体，且私有和公有分开，可 以达到保护、减少干扰、降低复杂性、提高可靠性。
自恰性：可以通过自身定义的操作来管理自己 接口和消息机制：消息隐藏、通过接口体现功能.
抽象
抽象的概念
从特定的实体中抽取共性形成一般化概念的过程 简化了的描述，强调共性，忽略一部分细节 描述——说明 解释——实现 抽象是具有层次的，高层抽象视其低层抽象为它的一种实现 是人们理解复杂现象和求解复杂问题中处理复杂性的重要工具
面向对象的抽象原理
数据抽象
模块化 信息隐藏
对象的引用：可以获取或操作该对象的途径（线索）
例：汽车对象中包含厂商对象的线索（厂名、址、电话…）
注意: 包含和继承 的区别
包含：是整体中不可缺少的一个部分 继承：是在已有之上细化（具体化、扩充）,
是一般与特殊的结构关系.
包含和关联 的区别
包含：含有实体 关联：不含实体，只包含与实体相关的线索