2019年整理面向对象方法导论

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4.2 表示类间关系的符号
• 类间、对象间的关系可以概括为泛化关 系、组合关系及关联关系三种关系
1. 泛化关系：“是一种”（ISA） “一般─特殊”关系，反映了一个
类与若干个互不相容的子类之间的分类 关系。高层类（即基类或超类）说明一 般（公共）的属性，低层类（即派生类 或子类）说明特殊属性。
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对象模型例子
员工
姓名 地址 身份证号码 工资
1+
为之工作 职务
公司
名字 电话号码 主要产品 地址 雇用 解雇
部门名
工人
参加
1+
项目
1+
项目名 预算 优先级
经理
管理
0,1
部门
主持
生产
1+
产品
1+
产品名 成本 重量
一家公司的对象模型
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5 面向对象分析(OOA)
• 什么是面向对象分析？ 抽取和整理用户需求并建立问题域精确模 型的过程。
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面向对象建模
• 为什么要建模？ 完全、彻底地理解问题
• 什么是模型？ 对事物的一种抽象，由一组图示符号和组 织这些符号的规则组成。目的：理解事物。
如下图：
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面向对象建模
员工
姓名 地址 身份证号码 工资
1+
为之工作 职务
公司
名字 电话号码 主要产品 地址 雇用 解雇
部门名
工人
参加
1+
项目
1+
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类间关系-关联关系
二元关联的5个要素： •连线：连线端点所在的位置表明，这是 对象（而不是类）之间的映射关系。
教师
1+
书
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表示类间关系的图形符号
•阶 参与关联的对象的个数。阶用标在连
线端点的单个数字或数值区间表示。例 如，“1+”（一个或多个），“3，5”（3 至5）等 。
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表示类间关系的图形符号
在C++ 语言中，多态性是通过虚函数来实现 的。（动态联编）
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基本概念
•重载（Overloading）
有两种重载： 函数重载是指在同一作用域内的若干个参 数特征不同的函数可以使用相同的函数名字； 例： 运算符重载是指同一个运算符可以施加于 不同类型的操作数上面。
例： cout<<“2”;表示向屏幕输出字符串2 x<<2;表示将x中的二进制左移2位
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表示归纳关系的图形符号
一般化类
具体类1
具体类2
表示归纳关系的图形符号
半圆形 表明泛 化关系 的方向： 从半圆 弧中点 引出的 直线指 到一般 化的类。
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表示泛化关系的图形符号
• 例：
图形
颜色 中心位置 笔粗细 笔类型 移动（move) 选择（select) 旋转（rotate) 显示（display)
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面向对象分析OOA
2、筛选出正确的类—&—对象 从候选的类—&—对象中去掉不正确或不必要
的类—&—对象，主要遵循下列原则： • 冗余的：两个类名表示了相同的信息 • 无关的： • 笼统的（模糊的）：用精确的代替 • 属性：去掉无关的属性 • 操作：动词定义的操作是否作为类？如拨号 • 实现：分析阶段少或不考虑怎样实现目标系
图 对象模型中的图形符号 21
表示类—&—对象的图形符号
例：计算圆的面积。
圆
圆的半径 计算圆面积 显示圆面积
圆
圆的半径 计算圆面积 显示圆面积
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表示类—&—对象的图形符号
• 类的命名规则 类名应富有描述性、简洁且无二义性，命名时 应该遵守以下几条准则： (1)使用标准术语 (2)使用具有确切含义的名词 (3)必要时用名词短语作名字：如公司员工
受限关联
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表示类间关系的图形符号
• 消息连接 反映了一个对象对另一个对象的处理
依赖性。
发送者
接收者
表示消息连接的图形符号
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4.3 对象模型例子
例1：一家公司的对象模型。该公司有许多部 门，每个部门由一名经理管理，也有的经理 不管理任何部门，每个部门生产多种产品， 每种产品仅由一个部门生产。公司有许多员 工为之工作，员工分为工人和经理，每名工 人可参加多个项目，每个项目需要多个工人 参与，每位经理可主持多个项目，每个项目 由一位经理主持。
统
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OOA第二步：确定关联
• 两个或多个对象之间的相互依赖、相互作 用的关系就是关联。
• 关联关系的确定 （1）抽取需求陈述中使用的描述性动词或
动词词组 （2）找到隐含的关联关系 （3）补充一些必要的关联关系 （4）去掉不正确或不必要的关联
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面向对象分析OOA
例：例2得到类间的关系为：
动词 相关类
类中所定义的数据，它是对客观世界实体所 具有的性质的抽象。类的每个实例都有自己特 有的属性值。 例：圆类（半径、位置、颜色）
在C++ 语言中把属性称为数据成员。
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基本概念
• 方法（Method）
对象所能执行的操作，它应用于类或被类中对象使用。
在C++中称为成员函数。通常，一个函数对应一个 操作，实现一个功能。
例：圆对象响应显示圆的消息 在Circle类中必须定义能够显示这个圆的方法，
即编写成员函数Show(int color)。
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基本概念
• 消息（Message） 对象之间相互请求相互协作的途径
一个消息由下述三部分组成： （1）接收消息的对象； （2）消息选择符（也称为消息名）； （3）零个或多个变元。
• 面向对象分析工作大体上按照下列顺序进 行： (1)寻找类—&—对象 (2)识别结构 (3)定义属性 (4)定义服务
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面向对象的程序设计
• 人类习惯的解决问题的方法：“顾客--服 务员”的工作模式。
例：去理发馆理发
• 面向对象的方法模拟人类习惯的解题方法, 用对象分解取代功能分解，程序中的所有 对象分工协作，共同完成整个程序的功能。
• 链属性
链属性就是关联链的性质。例如，计算机中 每个用户对不同文件拥有不同的访问权限，访 问权限就是文件与用户之间的关联链的属性。
文件
1+
用户
1+
访问权限
链属性之例
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表示类间关系的图形符号
• 限定 一个受限的关联由两个对象及一个限
定词组成。可以把限定词看作是一种特 殊的链属性。
目 录 文件名
文件
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面向对象的程序设计 • 面向对象方法的优点
（1）与人的思维习惯一致 （2）稳定性好 （3）可重用性好 （4）可维护性好
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OOA第一步：确定类—&—对象
1、找出候选的类—&—对象 有两种方法： （1）找出问题域中的五类事物作为候选类—&—对象 • 可感知的物理实体，如书、汽车 • 人或组织的角色，如教师、雇员 • 应该记忆的事件，如演出、访问 • 两个或多个对象的相互作用，通常具有交易或接触
例：中国人 6
基本概念
• 实例（Instance） 是由某个特定的类所描述的一个具体的对
象。 “对象”这个术语，既可以指一个具体的
对象，也可以泛指一般的对象，“实例” 这个术语，必然是指一个具体的对象。
C++中，要定义一个对象或实例，必须 先建立一个这类对象的类。
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基本概念
• 属性（Attribute）
实现封装的条件 ：
（1）有一个清楚的边界
（2）有确定的接口（用于接受用户发送的消息）
（3）受保护的内部实现
封装的好处就是实现了信息隐藏，把对象 的实现细节对外界隐藏起来了，提高安全性。
在C++中，通过定义类来实现封装。
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基本概念
• 继承（Inheritance）
指能够直接获得已有的性质和特征，而不必重 复定义它们。是子类自动地共享基类中定义的 数据和方法的机制。 例：家族关系
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对象
对象的定义
对象是一个封装体，封装了数据结构及可以施加在这 些数据结构上的操作。 • 对象有对象名； • 对象中的数据表示对象的状态，一个对象的状态只能 由该对象本身的操作来改变。 • 对象向外界提供一组服务（即公有的操作），称为与 外界的接口。
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对象
对象的特点： • 以数据为中心 • 对象是主动的 • 实现了数据封装 • 本质上具有并行性 • 模块独立性好
项目名 预算 优先级
经理
管理
0,1
部门
主持
生产
1+
产品
1+
产品名 成本 重量
一家公司的对象模型
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面向对象建模
• 用面向对象方法开发软件，通常要建立三 种形式的模型： 对象模型：描述系统数据结构 动态模型：描述系统控制结构 功能模型：描述系统功能
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4 对象模型
• 对象模型表示系统的静态结构，描述了对 象、对象间的关系。
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。一个类除了具有该类 所描述的性质外，还具有该类上层全部基类描 述的一切性质。
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基本概念 • 多态性(Polymorphism )
在类等级的不同层次中，相同的消息，被 不同类的对象接收，产生了不同的行为。 例：“打”
好处：增加软件系统的灵活性，减少了信 息冗余，提高了软件的可重用性和可扩充性。
的性质，如购买，结婚 • 需要说明的概念，如政策 （2）将需求分析中的名词或名词短语作为候选者
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面向对象分析