面向对象程序设计方法研究
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Technology Analysis
DCW
技术分析
面向对象程序设计方法研究
丁 岚，范开勇，冯振颖
（深圳市赛为智能股份有限公司，深圳 518000）
摘要 ：本文阐述了一套基于面向对象的程序设计方法，实现对程序设计全生命周期的建模分析，不但为程序设计提供了可视化交 互设计模型，而且为系统编码实现提供了详细指导，最终保障了程序设计能够高效、准确、便捷的完成软件需求。
（2）类图。类图在设计时，主要完成目标系统的抽象定义， 包括类名、属性及操作三部分。另外，为了描述各个类之间的关 系，其通过关联、聚合以及泛化等关系完成目标系统可交互对象 的描述 ；
（3）对象图。对象图在设计，主要用于定义显示具备类似递 归关系的目标实例，进而完成部分复杂对象的解释 ；
（4）序列图。序列图在设计时，主要以时间顺序定义目标功 能的执行过程，包括执行时间点、执行顺序以及数据传递等 ；
（2）类（Class）。为了实现对具备相同结构、属性及行为目 标对象的高效管理，将这些对象汇总统一管理，并以类的方式进 行。
（3）封装（encapsulation）。为了防止目标对象之间结构、行 为等的互相影响，同时也为了提高对象设计的灵活性，将目标对 象封装起来提供统一服务，保障了数据的安全。
（4）继承（extends）。通过继承，能够实现子类对父类中所 有结构、行为的传承，并且能够对父类进行扩展、覆盖及重定义， 不但降低了代码实现的重复工作，而且提高了程序设计的灵活性。
2 面向对象概述
面向对象（Object Oriented，OO）作为一种新型的程序设计 方法，其是以对象模型为基础进行的抽象过程，并在应用过程中 形成了描述自己的抽象概念定义，包括对象、类、封装、继承以 及多态等，其中部分核心抽象定义分析如下 ：
（1）对象（Object）。在面向对象设计时，所有的目标需求均 根据需求内容的不同抽象为可独立完成某项功能的对象，并通过 标识、行为和状态对对其进行详细描述。
在基于 UML 的面向对象建模设计时，其主要是通过各种图 形进行表达设计，包括用例图、类图、对象图、序列图、协作图、 状态图、活动图、部署图，具体分析如下 ：
（1）用例图。通过用例图设计，能够以第三者的角度完成系来自百度文库统交互描述，包括系统的参与者、可参与用例以及他们之间的通 信，进而为与客户需求沟通，执行需求定义提供支持 ；
4 面向对象设计实践
根据面向对象程序设计原理分析可知，其主要是通过建模的 方式完成对目标系统全生命周期的交互设计，而在建模时，其建 模方法也包括 OMT、OOSE、Booch、OOA/OOD 以及 UML 等， 由于 UML 统一建模语言集成了众多建模方法的优势，并规避了 不足，所以 UML 建模已经成为当前面向对象程序设计过程中最 重要手段。
关键词 ：面向对象 ；程序设计 ；建模 doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.01.048 中图分类号 ：TP311 文献标示码 ：A 文章编码 ：1672-7274（2019）01-0073-02
1 引言
在早期的程序设计时，几乎全部采用面向过程的结构化程序 设计模式，由于该模式是以函数为主导，所以在实现时需要将目 标需求分解为多个不同的函数，并以函数为单位完成预定任务。 由于在这种模式下，公共资源定义，需要通过全局变量才能够实 现数据在多个函数之间传递，然而在函数内部却能够实现对全局 变量的变更，所以很容易导致全局变量发生潜在错误，进而影响 系统的使用。为了解决面向过程程序设计的不足，随着信息技术 的发展，出现了更为先进的程序设计模式，即面向对象程序设计， 其是将目标需求抽象、封装为一个独立的对象，并为对象赋予与 外界隔离的属性、动作等，由于在这种模式下，数据交互只有通 过对象公开方法进行，不允许直接修改对象的属性及动作，所以 就避免了不同对象之间数据的互相干扰，进而提高程序设计的安 全性、可靠性，所以越来越受到重视及关注。
3 面向对象设计原理
面向对象设计（Object Oriented Design，OOD）在应用时， 其目的不是对目标功能、数据进行分解，而是希望通过对目标对 象进行符合现实客观世界的抽象描述，完成目标对象的定义，并
通过程序设计中的软件对象模型仿真现实世界的对象和行为。 由于针对现实世界的各种问题解决，人们通过长期的实践总
（5）多态（implements）。多态在应用时，各个子类可以对父 类进行分别实现，进而充当父类表达自己独特的需求，实现同一 目标对象的不同表现。
在面向对象程序设计时，常用的设计语言包括 Smalltalk、 Eiffel、C++ 以及 Java 等，并且这些语言在设计时，将面向对象 的概念充分植入到程序语言的骨髓中，能够实现与面向对象概念 一一对应的程序设计对象，进而完成面向对象程序设计的功能， 最终为面向对象程序系统编码实现提供了支持。
结形成了一定的处理经验，并形成了独具特色的人工仿真系统， 然而传统的面向过程设计方法却忽略了这种仿真，并由系统分析 人员完成需求定义、设计人员完成软件实现，由于缺少了自然的 仿真交互，所以很难适应不断增长的需求变更。面向对象程序在 设计时，其原理恰恰利用了现实世界的仿真系统原型，并提供了 与仿真系统相似的一一对应关系建模原型，所以也克服了现实世 界抽象模型与软件结构之间的差异，最终为系统程序设计提供了 更准确、更可靠的方式。
（5）协作图。协作图在设计时，作用是以对象角色为基准， 完成目标功能执行过程的描述 ；
（6）状态图。通过状态图的设计，能够完成目标对象所处状 态以及潜在影响状态变更的因素进行展示 ；
（7）活动图。活动图在设计时，其作用是展示一个进程中各 个活动对象之间的彼此依赖关系 ；
（8）部署图。部署图在设计时，主要描述展示了目标系统建 设时需要的软硬件资源。
综上可知，在基于 UML 的面向对象程序设计最佳实践时， 其原理是根据软件系统各个生命周期的建设需求，设计出不同的 可交互图模型，进而通过模型设计完成目标需求的可视化转化， 最终为设计实现质量可靠、运行高效、服务稳定的软件（转下页）
DCW
技术分析
面向对象程序设计方法研究
丁 岚，范开勇，冯振颖
（深圳市赛为智能股份有限公司，深圳 518000）
摘要 ：本文阐述了一套基于面向对象的程序设计方法，实现对程序设计全生命周期的建模分析，不但为程序设计提供了可视化交 互设计模型，而且为系统编码实现提供了详细指导，最终保障了程序设计能够高效、准确、便捷的完成软件需求。
（2）类图。类图在设计时，主要完成目标系统的抽象定义， 包括类名、属性及操作三部分。另外，为了描述各个类之间的关 系，其通过关联、聚合以及泛化等关系完成目标系统可交互对象 的描述 ；
（3）对象图。对象图在设计，主要用于定义显示具备类似递 归关系的目标实例，进而完成部分复杂对象的解释 ；
（4）序列图。序列图在设计时，主要以时间顺序定义目标功 能的执行过程，包括执行时间点、执行顺序以及数据传递等 ；
（2）类（Class）。为了实现对具备相同结构、属性及行为目 标对象的高效管理，将这些对象汇总统一管理，并以类的方式进 行。
（3）封装（encapsulation）。为了防止目标对象之间结构、行 为等的互相影响，同时也为了提高对象设计的灵活性，将目标对 象封装起来提供统一服务，保障了数据的安全。
（4）继承（extends）。通过继承，能够实现子类对父类中所 有结构、行为的传承，并且能够对父类进行扩展、覆盖及重定义， 不但降低了代码实现的重复工作，而且提高了程序设计的灵活性。
2 面向对象概述
面向对象（Object Oriented，OO）作为一种新型的程序设计 方法，其是以对象模型为基础进行的抽象过程，并在应用过程中 形成了描述自己的抽象概念定义，包括对象、类、封装、继承以 及多态等，其中部分核心抽象定义分析如下 ：
（1）对象（Object）。在面向对象设计时，所有的目标需求均 根据需求内容的不同抽象为可独立完成某项功能的对象，并通过 标识、行为和状态对对其进行详细描述。
在基于 UML 的面向对象建模设计时，其主要是通过各种图 形进行表达设计，包括用例图、类图、对象图、序列图、协作图、 状态图、活动图、部署图，具体分析如下 ：
（1）用例图。通过用例图设计，能够以第三者的角度完成系来自百度文库统交互描述，包括系统的参与者、可参与用例以及他们之间的通 信，进而为与客户需求沟通，执行需求定义提供支持 ；
4 面向对象设计实践
根据面向对象程序设计原理分析可知，其主要是通过建模的 方式完成对目标系统全生命周期的交互设计，而在建模时，其建 模方法也包括 OMT、OOSE、Booch、OOA/OOD 以及 UML 等， 由于 UML 统一建模语言集成了众多建模方法的优势，并规避了 不足，所以 UML 建模已经成为当前面向对象程序设计过程中最 重要手段。
关键词 ：面向对象 ；程序设计 ；建模 doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.01.048 中图分类号 ：TP311 文献标示码 ：A 文章编码 ：1672-7274（2019）01-0073-02
1 引言
在早期的程序设计时，几乎全部采用面向过程的结构化程序 设计模式，由于该模式是以函数为主导，所以在实现时需要将目 标需求分解为多个不同的函数，并以函数为单位完成预定任务。 由于在这种模式下，公共资源定义，需要通过全局变量才能够实 现数据在多个函数之间传递，然而在函数内部却能够实现对全局 变量的变更，所以很容易导致全局变量发生潜在错误，进而影响 系统的使用。为了解决面向过程程序设计的不足，随着信息技术 的发展，出现了更为先进的程序设计模式，即面向对象程序设计， 其是将目标需求抽象、封装为一个独立的对象，并为对象赋予与 外界隔离的属性、动作等，由于在这种模式下，数据交互只有通 过对象公开方法进行，不允许直接修改对象的属性及动作，所以 就避免了不同对象之间数据的互相干扰，进而提高程序设计的安 全性、可靠性，所以越来越受到重视及关注。
3 面向对象设计原理
面向对象设计（Object Oriented Design，OOD）在应用时， 其目的不是对目标功能、数据进行分解，而是希望通过对目标对 象进行符合现实客观世界的抽象描述，完成目标对象的定义，并
通过程序设计中的软件对象模型仿真现实世界的对象和行为。 由于针对现实世界的各种问题解决，人们通过长期的实践总
（5）多态（implements）。多态在应用时，各个子类可以对父 类进行分别实现，进而充当父类表达自己独特的需求，实现同一 目标对象的不同表现。
在面向对象程序设计时，常用的设计语言包括 Smalltalk、 Eiffel、C++ 以及 Java 等，并且这些语言在设计时，将面向对象 的概念充分植入到程序语言的骨髓中，能够实现与面向对象概念 一一对应的程序设计对象，进而完成面向对象程序设计的功能， 最终为面向对象程序系统编码实现提供了支持。
结形成了一定的处理经验，并形成了独具特色的人工仿真系统， 然而传统的面向过程设计方法却忽略了这种仿真，并由系统分析 人员完成需求定义、设计人员完成软件实现，由于缺少了自然的 仿真交互，所以很难适应不断增长的需求变更。面向对象程序在 设计时，其原理恰恰利用了现实世界的仿真系统原型，并提供了 与仿真系统相似的一一对应关系建模原型，所以也克服了现实世 界抽象模型与软件结构之间的差异，最终为系统程序设计提供了 更准确、更可靠的方式。
（5）协作图。协作图在设计时，作用是以对象角色为基准， 完成目标功能执行过程的描述 ；
（6）状态图。通过状态图的设计，能够完成目标对象所处状 态以及潜在影响状态变更的因素进行展示 ；
（7）活动图。活动图在设计时，其作用是展示一个进程中各 个活动对象之间的彼此依赖关系 ；
（8）部署图。部署图在设计时，主要描述展示了目标系统建 设时需要的软硬件资源。
综上可知，在基于 UML 的面向对象程序设计最佳实践时， 其原理是根据软件系统各个生命周期的建设需求，设计出不同的 可交互图模型，进而通过模型设计完成目标需求的可视化转化， 最终为设计实现质量可靠、运行高效、服务稳定的软件（转下页）