第7章 面向对象分析

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问题域分析建立用例模型
图7.2用例的包含关系示例
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问题域分析建立用例模型
（b）扩展关系：用来说明可选的、只在特定条件下运行的 行为，具有扩展关系的用例基于参与者的选择，可以运 行几个不同的流。扩展关系用带关键字《extend》的依 赖关系表示，箭头指向原有的基本用例。一个用例可能 有多个扩展点，每个扩展点也可能出现多次。
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发现和定义对象与类
❖ 在面向对象分析中，从软件功能需求来看，分析 类（在进行面向对象分析过程中所使用的类）根 据其功能和作用可以划分为以下3种：
①实体类：表示系统存储和管理的永久信息； ②边界类：表示参与者与系统之间的交互； ③控制类：表示系统在运行过程中的业务控制逻辑。
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❖ OOA应该包含以下几个步骤： ① 分析问题域，建立用例模型。 ② 发现和定义对象和类。 ③ 识别对象的内部特征。 ④ 识别对象的外部联系。 ⑤ 识别对象之间的交互。
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第二节 面向对象分析过程
❖问题域分析建立用例模型 ❖发现和定义对象与类 ❖识别对象的内部特征 ❖识别对象的外部联系 ❖识别对象之间的交互
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面向对象分析模型
❖ 在面向对象分析中，主要包括以下3个独立的模型。 ①对象模型（静态模型）：对用例模型进行分析，把系统
分解成互相协作的分析类，通过类图/对象图描述对象/ 对象的属性/对象间的关系，是系统的静态模型。对象模 型是最基本、最重要、最核心的。 ②动态模型：描述系统的动态行为，通过顺序图/合作图描 述对象的交互，以揭示对象间如何协作来完成每个具体 的用例，单个对象的状态变化/动态行为可以通过状态图 来表达。
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需求获取
❖ 需求获取是需求分析的第一项工作，其本质主要 是人的活动，涉及软件设计人员如何与客户建立 有效的沟通。也称为“需求发现”、“需求获 得”。 需求获取是在问题及其最终解决方案之 间架设桥梁的第一步。源自文库
❖ 需求获取的途径和手段主要有以下几种： （1）“访谈式”（Visitation） （2）“诱导式”（Inducement） （3）“确认式”（Afirm）
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问题域分析建立用例模型
（b）班级基本信息管理模块的用例 ❖添加班级基本信息 ❖修改班级基本信息 ❖查询班级基本信息 ❖删除班级基本信息 ❖ 打印班级基本信息
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问题域分析建立用例模型
❖以学生信息管理系统为例。
图7.1 学生信息管理系统主要参与者
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问题域分析建立用例模型
（a）学生信息管理模块的用例 ❖录入学生基本信息 ❖查询学生基本信息 ❖修改学生基本信息 ❖删除学生基本信息 ❖打印学生基本信息
②在系统边界方面，应该考虑的因素包括人员、设备和外 部系统，它们可以启发分析员发现一些系统与外部活动 所进行的交互，并处理系统对外接口的对象。
③对系统责任的分析是基于对象识别的遗漏的考虑，对照 系统责任所要求的每一项功能查看是否可以由已找出的 对象来完成该功能，在不能满足要求时增加相应的对象， 可以是系统分析员尽可能完全的找出所需要的各种对象。
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问题域分析建立用例模型
（e）网上选课模块的用例 ❖查看课程基本信息 ❖添加选课信息 ❖删除已选课程
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问题域分析建立用例模型
（f）账号管理模块的用例 ❖创建新账号 ❖设置账号权限 ❖设置账号登录开关 ❖修改账号 ❖查看账号 ❖删除账号
③功能模型：以用例模型为基础，描述系统应具有的功能 用于实现用户的日常需要。由用例和场景表示。
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面向对象分析的步骤
❖ 面向对象分析需要将真实世界进行抽象，通过问题的叙 述，将真实世界系统加以描述。分析的目的是为了构造 一个系统属性和系统行为的模型，该模型是根据对象和 对象之间的关系、动态控制和功能转移来确定的。
图7.3 用例的扩展关系示例
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问题域分析建立用例模型
（c）泛化关系：用例的泛化关系是指一个父用例可以被特 化形成多个子用例。在泛化关系中，子用例继承了父用 例的所有结构、行为和关系，子用例是父用例的一种特 殊形式，父用例有子用例的若干种实现方式。
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问题域分析建立用例模型
❖面向对象分析的基础就是问题域以及用户 的需求，研究问题域和系统需求的主要目 的是通过对问题域的深入研究，建立一个 能够满足用户需求的系统模型。面向对象 分析强调系统模型与用户需求的紧密对应， 对问题域的研究贯穿与整个面向对象分析 工作中。面向对象分析的第一步就是分析 用户需求，在此基础上建立用例模型。
第七章 面向对象分析
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本章内容
❖面向对象分析概述 ❖面向对象分析过程
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第一节 面向对象分析概述
❖需求获取 ❖面向对象分析模型 ❖面向对象分析的步骤
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发现和定义对象与类
（1）识别边界类
❖ 边界类使是从那些系统和外界进行交互的对象中归纳、 抽象出来的，它是系统内的对象和系统外的参与者的联 系媒介，外界的消息只有通过边界类的对象实例才能发 送给系统。
❖ 根据角色的不同类型，边界类可以是用户接口、系统接 口和设备接口。对于用户接口来说，边界类集中描述了 用户与系统的交互信息，而不是描述用户接口的显示形 式，如按钮等；对于系统接口和设备接口来说，边界类 集中描述所定义的通信或交换协议，而不是说明协议如 何实现的。边界类使系统与系统的外部变化隔离开来。 参与者只许通过边界类和系统通信。
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发现和定义对象与类
（2） 识别控制类 ❖控制类是实体类和边界类之间的润滑剂，
用于协调边界类和实体类之间的交互。
❖控制类与用例存在着密切的关系，它在用 例开始执行时创建，在用例结束时取消。 一般来说，一个用例对应一个控制类。
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发现和定义对象与类
❖ 发现学生信息管理系统中的类对象：首先在用户 需求中分检出候选的类对象。通常，需要通读需 求报告，在问题域中发现其中的名词，将其分检 出来作为候选的类对象。在学生信息管理系统中， 可能作为候选类对象的有：系统、用户、新生、 系统管理员、学生、基本信息、姓名、性别、年 龄、身份证号、家庭住址、身高、编号、学生证 号、学校领导、学生信息、相关部门、新专业、 学校、社会、课程信息、课程编号、所属专业、 课程名称、开课学期、学时、学分、任课教师、 专业、班级、报表、网络、选修课、时间、数量、 人数、考试、考试成绩、账号、密码、账号信息。
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发现和定义对象与类
❖ 在寻找各种可能有用的候选对象时，主要的策略是：从 问题域、系统边界和系统责任这3方面出发，考虑各种能 启发我们发现对象的因素，找到可能有用的候选对象。
①在问题域方面，可以启发分析员发现对象的因素包括人 员、组织、物品、设备、事件、表格、结构等等。
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问题域分析建立用例模型
（g）登录模块的用例 ❖登录 ❖修改密码
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问题域分析建立用例模型
❖ 发现用例之间的关系。用例之间也存在着一定的 关系。在发现用例以后还需要分析用例之间的关 系，用例之间的关系主要有：包含关系、扩展关 系和泛化关系。
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发现和定义对象与类
❖ 在对象识别中最为关键的是正确运用抽象原则。 面向对象分析用对象来映射问题域中的事物，但 并不是问题域中的所有事物都需要用对象来映射。
❖ 首先要舍弃与系统责任无关的事物，保留与系统 责任有关的事物。其次，还要舍弃与系统责任有 关的事物中与系统责任无关的特征。判断事物极 其特征是否与系统责任相关的准则是：该事物是 否向系统提供了一些服务或需要系统描述它的某 些行为。同时还要考虑将问题域中的事物映射为 什么对象以及如何对对象进行分类
图7.4 用例的泛化关系示例
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问题域分析建立用例模型
图7.5 学生基本信息管理模块用例图
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问题域分析建立用例模型
图7.6 课程信息管理模块用例图
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发现和定义对象与类
❖对于我们研究的学生信息管理系统，还需 要筛选和精简候选的类对象。
❖本系统中筛选的候选类对象包括：学生、 教师、账号、课程、成绩、班级、专业和 选修课。为了将学生、教师类与参与者相 互区别，这里描述为学生信息、教师信息。
❖ 对于对象的属性和服务，面向对象方法提供了专 门的表示方法：对象的属性用在类符号中部填写 的各属性的名字表示；而对象的服务则用在类符 号的下部填写的各服务的名称表示。
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识别对象的内部特征
（1） 定义对象的属性 ❖ 可以从以下角度确定对象应具有的属性： ① 按照一般常识，对象应该具有哪些属性； ② 在当前问题域中，对象应具有哪些属性； ③ 根据系统责任的要求，对象应具有哪些属性； ④ 建立该对象是为了保存和管理哪些信息； ⑤ 对象为了在服务中实现其功能，需要增设哪些属性； ⑥ 是否需要增设属性来区别对象的不同状态； ⑦ 用什么属性来表示对象的整体-部分联系和实例连接。
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识别对象的内部特征
❖ 对象的内部特性包括对象的属性和服务。识别对 象的内部特征包括定义对象的属性和服务两个部 分的工作。问题域中，事物的特征可以区分为静 态特征和动态特征，静态特征通过一组数据来表 示，而动态特征则可以通过一系列操作来表达。
❖ 对象的属性和服务描述了对象的内部细节，只有 给出了对象的属性和服务，才能说对于该对象有 了明确的认识和定义。
❖ （a）包含关系：又称使用关系。如果若干用例 的某些行为都是相同的，则可以将这些相同的行 为提取出来单独组成一个用例。当其他用例使用 该用例时，便包含了该用例的所有行为。包含关 系用带关键字<<include>>的依赖关系来表示， 箭头指向被包含的用例。一个用例可以包含多个 用例，一个用例也可以被多个用例包含。
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发现和定义对象与类
学生信息 学号 姓名 年龄 家庭住址 性别 身份证号 身高
教师信息
课程 课程编号 所属专业 课程名称 学时 学分 任课教师
班级
账号 密码
成绩
专业
学期 选修课 选课信息
图7.7 系统初步类图
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问题域分析建立用例模型
（c）课程基本信息管理模块的用例 ❖添加课程基本信息 ❖查询课程基本信息 ❖修改课程基本信息 ❖删除课程基本信息 ❖打印课程基本信息
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问题域分析建立用例模型
（d）成绩管理模块的用例 ❖录入成绩 ❖修改成绩 ❖保存成绩 ❖查询成绩 ❖打印成绩单