第7章面向对象的需求分析

7.2.1 OMT方法
对象建模技术（ Object Modeling Technique ， OMT） 由 Rumbaugh等提出，其目的是不断对系统设计进 行细化，直到最后的模型适合于实现为止。
7.2.2 Booch方法
Booch 方法提出了描述对象系统的两个模型：用 于描述逻辑结构的逻辑模型（Logical Model）和描 述系统物理结构的物理模型（ Physical Model）， 而对于这两个模型又可以采用描述系统静态侧面的 静态模型（ Static Model ）和描写系统动态特性的 动态模型（Dynamic Model）两种方式来描述。
7.1.1 对象（Object）
对象是现实世界事物或个体的抽象表示，抽象的结 果不仅包括事物个体的属性，还包括事物的操作。 属性值表示了对象的内部状态。 在分析阶段，对象的操作是对象展现给外部的服务。 对象状态的改变是由对对象的操作引起的。 例如，对于民航机场的指挥控制系统，MU9114 航班就是该问题域中的对象，该对象的属性可以包 含：航班号、起飞机场、降落机场、起飞时间、降 落时间，位臵等；可能的操作包括离港、到港等。 当对MU9114航班对象进行离港操作时，对象的状 态将从停靠状态改变成飞行状态。
பைடு நூலகம்
1）标识潜在的对象
需求描述中的对象可能呈现以下方式： ①外部实体。通过与目标系统交换信息来实现交互。例 如物理设备，操作人员或用户，其他相关系统等。 ②信息域内的概念实体。如信号、报表等。 ③需记忆的系统事件。如交通监管系统中的一次汽车超 速事件。 ④角色。管理员，工程师，销售员等。不同的角色具有 不同的职能和权限。 ⑤场所、位臵。如卫星定位系统中被定位对象的位臵， 包括经度、纬度和高程。 ⑥组织机构。如财务部，项目部等。 ⑦聚集对象。如物理设备，它由多个成分对象聚集而成， 有时概念实体对象和外部实体对象也是聚集对象。
表7-2 银行系统潜在对象的筛选结果
潜在对象 理由
银行（Bank） 帐号（Account） 资金（Funds） 客户（Client） 交易（Transaction）
符合①～⑤ 符合①～⑤概念实体 不符合③ 符合①～⑤ 符合①～⑤
对象的识别和筛选结果没有正确与错误之分，识别 和筛选对象的结果依赖于分析人员的素质和经验。 好的分析员会得出一个易于重用和适应需求变更的 分析结果。随着分析活动的逐步展开，需求分析员 可以根据需要增加和删除原有的对象。
7.1.4 聚合（Aggregation）
聚合模拟了现实世界的部分与整体的关系。它允许利 用现有的类组成新类。比如说汽车，它是由发动机、 变速箱、底盘等组成，那么我们就可以利用发动机、 变速箱、底盘等类聚合成一个新的类：汽车类。
7.1.5 消息（Message）
消息是对象之间交互的唯一途径，一个对象要想使用 其他对象的服务，必须向该对象发送服务请求消息。 而接收服务请求的对象必须对请求做出响应。 例如：当我们向银行系统的帐号对象发送取款消息时， 帐号对象将根据消息中携带的取款金额对客户的帐号 进行取款操作：验证帐号余额，如果帐号余额足够， 并且操作成功，对象将把执行成功的消息返回给服务 请求的发送对象，否则发送交易失败消息。
2. 标识对象的属性

例如在用户需求的描述中有“帐号的余额”这样的 短语，余额便可以识别为帐号的属性。而“帐号可 以有两种状态，开放的和关闭的，开放的帐号可以 进行存入、提取、转帐操作”这段描述则可以识别 出帐号对象的一个重要的枚举类型的属性：帐号状 态，它可以取开放和关闭两个值，如果业务需要， 还可以取其他的值，比如“只存入”，处于这种状 态的帐号只能进行存入和转入操作，而不能进行提 取和转出操作。 有时，客户的需求描述中并没有陈述，但是它是对 象必须的的属性，这时候。也要把该属性作为对象 的属性。在帐号对象中，用户可能没有描述帐号所 属的银行，但它是银行跨行操作必须的一个属性。
第7章
面向对象的需求分析
面向对象（Object Oriented）方法是将现实世 界的事物以对象的方式映射到计算机世界的方 法。用面向对象的方法求解现实世界问题的第 一步便是面向对象分析。面向对象分析包含两 个可以重叠的过程：用面向对象的方法对现实 世界的问题进行分析；用面向对象的工具对分 析结果进行描述。 本章重点介绍面向对象的方法，并用银行系统 作为贯穿本章的例子。在介绍方法的同时，还 将 简 单 介 绍 面 向 对 象 的 CASE 工 具 Rational Rose和Rational统一过程。
7.1 面向对象的概念
从事物的过程侧面来描述事物的方法被称之为面向过 程的方法。该方法在认识现实事物的整个过程中是把 事物内部的处理过程作为核心来描述的。 从事物的属性侧面来描述事物的方法就是面向数据的 方法，该方法在认识事物的过程中始终把事物的属性 作为描述的核心。 从事物的组成部件及每个部件的属性、功能来认识事 物。比如，汽车由发动机，底盘，变速箱等组成，发 动机有排量，有冲程数等属性，同时发动机还具有启 动，加大油门等操作。这就是将现实世界的事物的属 性和及其过程一并进行描述的方法，这种方法被称为 面向对象的方法。
课程名称：软件工程 第12讲 班 级： 日 期： 教 室： 教学题目：第7章 面向对象的需求分析。 教学目的：理解面向对象的概念、Coad/Yourdon方 法、熟悉需求分析CASE工具和Rational过程。 教学重点： Coad/Yourdon方法、CASE工具。 教学难点： CASE工具。 教 具：多媒体教室、电子教案 作 业：
7.1.2 类（Class）
类是对具有共同特征的对象的进一步抽象。类通常 被认为是对象的模板，通过该模板可以创建特性一 致的对象。使用类创建对象的过程实际上是类的实 例化过程。
7.1.3 继承（Inheritance）
继承关系模拟了现实世界的一般与特殊的关系。 它允许我们在已有的类的特性基础上构造新类。被 继承的类我们称之为基类（父类），在基类的基础 上新建立的类我们称之为派生类（子类）。派生类 的特性比基类的特性更细致。 继承关系可以表述为：派生类是基类。因此可以 说：动物是生物。生物比动物具有更一般的特性。
图7-2-1 Account类
在Rational Rose中类用图7-2-1符号表示。其中第一 框为类名（帐号）；第二框为类的属性，accountNo 为帐号号码、bank为银行、createDate为建立日期、 holder为持有人、balance为余额；第三框是类的行为， withdraw为取款操作。
2. 标识对象的属性
对象属性的组合标明了对象状态，而对象状态的改变 则依赖于对对象的操作。对于银行帐号对象来说，帐 号accountNo、帐号创建时间createDate、帐号归属银 行bank、帐号持有者holder、帐号余额balance表明了 该帐号当前状态。从银行系统的业务描述中得知，一 个客户可以拥有多个帐号，同时一个帐号可为多个客 户拥有，因此帐号持有者 holder为客户类（Costumer） 的集合（可以是链表或静态数组）。帐号余额的改变 只能通过三种操作来实现：取款（ Withdraw ）、存 款（Deposit）和转帐（Transfer）。 在标识对象属性时，分析人员要保证识别出来对象的 属性落在所分析系统的信息域内。为了更准确的标识 对象的属性，分析人员还要认真的研究用户的需求陈 述，从中找到关键的形容词和带所有格的名词。
7.2.3 OOSE方法
OOSE （Object Oriented Software Engineering）是 用例（use case）驱动的方法。在该方法中，用例模 型是分析阶段的模型。用例模型主要用来描述系统外 部角色和软件系统为这些外部角色提供的服务和功能。 比如银行系统中的转帐功能既是客户角色的一个用例。 通过确定系统外部角色与系统内部功能的交互作用， 用例模型描述了系统的完整功能。 需求模型 OOSE的分析阶段，要构造两种模型： 分析模型 需求模型从用户的角度描述了系统具有的所有功能。 需求模型由三部分组成 用例模型 问题域对象模型 接口描述
7.2.3 OOSE方法
分析模型是通过对接口对象、实体对象 和控制对象的分析和描述而建立的模型。 接口对象、实体对象和控制对象可以完 成用例视图所要求的全部功能。 OOSE方法的最大的贡献就是引入了 用例的概念。
7.2.4 Coad/Yourdon的OOA/OOD方法
Coad/Yourdon面向对象的方法包含5个步骤：
7.1 面向对象的概念
在抽象现实世界的事物时，必须把抽象的范围限定 在我们的问题域内。现实世界的事物都有很多侧面， 我们只应关心那些跟我们要解决的问题相关的侧面。 比如，在抽象和描述“学生”对象时，针对不同的 问题域，可能得到不同的抽象结果。对于学生管理 系统，学生的成绩、所选的课程等在问题域范围内， 而学生的病史，过敏史则不在问题域内；如果是一 个医管系统，病史，过敏史则落在问题域内。
分析阶段所得到的对象应该是实际问题域中有 意义的个体或概念实体。对象应该具有记忆其 自身状态的能力。也就是对象具有软件系统所 关心的属性。而且对象不应该是孤立的。它必 须以某种方式与系统中的其他对象进行交互。
识别对象包括两个基本步骤：标识潜在的对象 和筛选对象。
1）标识潜在的对象
识别潜在对象主要依据用户的需求描述。 具体方法——找出需求描述中的名词或名词短语 并合并同义词。除去有动作含义的名词，他们 将被描述为对象的操作而非对象本身。 可修改性和可重用性是面向对象系统的目标，因 此仅仅通过上述的机械方法不能符合对象系统 的目标。其中正确的分析类之间的继承、聚合 关系以及类之间的通讯方式是至关重要的。
识别对象 标识对象的属性 标识对象的性为 识别对象所属的类 定义主题词 这些步骤之间并无严格的边界，比如可以在 识别对象的同时标识对象的属性和行为等活动。
7.2.4 Coad/Yourdon的OOA/OOD方法 1. 识别对象
OOA最困难的部分就是如何将系统分解成相互 作用的对象集合。识别对象是面向对象分析的 第一步也是很关键的一步，分析阶段的模型基 本上决定了系统的可重用性和可修改性指标。
2）筛选对象
对潜在的对象进行筛选的原则： ①对象应具有记忆自身状态的能力。并且对象的属性 应该是系统所关心的，或者是目标系统所必须的。 ②对象应具有有意义的操作，以某种方式修改其状态。 并且，对象应利用其操作为目标系统中的其他对象提 供外部服务。 ③对象应具有多种意义的属性。仅有一种属性的对象最 好表示为其他对象的属性。 ④对象的属性和操作应该适用于对象的所有实例，这是 对象所必须具备的基本条件。 ⑤对象应是软件需求模型的必要成分，与设计和实现方 法无关。需求分析阶段只关心对象的外部表现，而对 象的具体实现则在设计阶段才会考虑。所以在分析阶 段不应包含实现对象功能所用到的对象。
标识潜在的对象举例
根据描述识别潜在的对象如表7-1 银行系统的需求描述： ①一个银行可以有多个帐号。 ②一个银行可以有多个客户。 ③一个客户可以持有多个帐号。 ④一个帐号可以被多个客户持有。 ⑤可以开户、注销帐户、存钱、取钱、银行 内转帐、银行间转帐 表7-1 银行系统潜在的对象
潜在对象 银行（Bank） 帐号（Account） 资金（Funds） 客户（Client） 交易（Transaction） 理由 概念实体 概念实体 概念实体 外部实体 事件对象
面向对象需求分析方法的概念
面向对象的需求分析方法通过提供对象、 对象间消息传递等语言机制，让分析人
员在解空间中直接模拟问题空间中的对
象，从而消减运用其他分析方法带来的
语义断层，为需求建模活动提供直观、
自然的语言支持和方法学指导。
7.2 面向对象的分析方法
面向对象的分析和设计(OOA&OOD)方 法出现在20世纪70年代中期。从1989年 到1994年，面向对象方法从不到10种增 加到50多种。这些不同的面向对象的方 法具有不同的建模符号体系，建模语言 本身又各有优劣，用户很难从这些方法 中找到一个适合自己的方法。