软件工程学习笔记（六）面向对象分析

面向对象方法概述

面向对象=对象+类+继承+消息通信

1. 对象Object由一组属性以及作用于这组属性的一组操作（也称方法）共同构成。
   属性：描述对象静态特征的一个数据项。
   操作（或方法）：描述对象动态特征的一个函数或过程。
2. 类（Class） 具有相同属性和相同操作的一组对象可归并为一个“类”
   属性的表达方式：
   可见性 属性名：数据类型 = 初始值
   操作的表达方式：
   可见性 操作名(参数列表)：返回值数据类型
   类中的属性和操作的可见性分为：
   公有（public）：+
   私有（private）：-
   保护（protected）：#
3. 封装（Encapsulation） 把对象的属性和操作封装在一起形成一个独立的整体，从而对外界隐藏了对象内部的所有实现细节。
4. 继承（Inheritance）
5. 多态性（Polymorphism）
   在父类中定义的属性或操作被子类继承后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的实现方式。
6. 消息（Message）
   消息一般应包含以下内容：接收消息的对象名、消息名（操作或方法名）、输入参数、返回参数。
7. 类间关系（Relationship between classes）
   (1) 泛化关系（Generalization）
   
   (2) 组成关系
   具体分为两种情况：
   聚合关系（Aggregation）整体类对象与部分类对象在生命周期上是相互独立的
   
   组合关系（Composition） 整体类对象与部分类对象具有同样的生命周期
   
   (3) 关联关系（Association）
   (4) 依赖关系（Dependency）
   一个类是另一个类的某个操作（或方法）的参数。
   一个类在另一个类的某个操作（或方法）中被使用。
   
   五种类间关系小结：
   (1) 泛化/继承：一般与特殊的关系 分类结构
   (2) 组合：整体与部分的关系，彼此不可分 组成结构

(3) 聚合：整体与部分的关系，但彼此可分 组成结构

(4) 关联：对象之间长期的静态联系 实例连接
(5) 依赖：对象之间动态的、临时的通信联系 消息连接
类间关系的强度：继承 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖

用例模型

面向对象分析（Object Oriented Analysis，简称OOA）

用例模型就是从用户 角度获取系统的功能需求
用例模型主要由三种模型元素构成
1、角色（actor）
2、用例（use case）
3、通讯关联（communication association）
用例建模的基本过程：

Step 1：识别角色（actor）
Step 2：识别用例每个用例至少应该涉及到一个actor。每个actor也必须至少涉及到一个用例
Step 3：识别角色与用例之间的通讯关联，并绘制用例图
Step 4： 给出每个用例内部的详细描述（也称用例说明）
描述：简要介绍该用例将完成什么功能或操作。
角色：该用例由哪个角色来启动。
前置条件：该用例在满足什么前提条件下才能执行。
后置条件：该用例执行完后会达到什么结果。
事件流分为两类：常规事件流和备选事件流
备选流的描述：
起点：该备选流从事件流的哪一步开始；
条件：在什么条件下会触发该备选流；
动作：系统在该备选流下会采取哪些动作；
恢复：该备选流结束之后，该用例应如何继续执行
Step 5：细化用例模型
利用以下关系调整已有的用例模型：

• 角色与角色之间的泛化关系（generalization）
• 用例与用例之间的泛化关系（generalization）
  当多个用例共同拥有一种类似的行为时，可将它们的共性抽象成为父用例，其它用例作为泛化关系中的子用例
• 用例与用例之间的包含关系（include）
• 用例与用例之间的扩展关系
  （extend）
  表示只有在某些特定情况下用例2才会使用到用例1，此时用例1的事件流将被插入到用例2的事件流中。

UML中的活动图和泳道图

活动图和泳道图中的基本元素：
起始点；结束点；泳道；
活动；活动之间的时序连接；
决策点；活动之间的并发点；

静态结构模型与动态行为模型

面向对象分析的基本过程：

• 建立用例模型；
• 从用例模型入手，识别“分析类”；
• 识别类之间的关系，绘制类图（静态结构模型）；
• 定义分析类对象之间的交互行为，绘制时序图或协作图（动态行为模型）；
• 识别分析类的属性和操作；
• 评审OOA模型。

在面向对象分析阶段（OOA阶段）所描述的类，统称为分析类。分析类直接与系统的应用逻辑和需求相关，而与技术实现无关
分析类一般分为三种类型：

• 边界类
  用于描述系统外部的角色与系统之间的交互接口。着重描述用户与系统之间的交互信息（比如，传入或传出哪些信息或指令），而不是描述用户界面的表现形式（比如，按钮、菜单、文本框等）
  三种类型：用户界面、软件系统接口、硬件设备接口

• 控制类
  控制类负责协调边界类和实体类：控制类接收由边界类收集上来的信息或指令，然后根据用例的执行逻辑，再将具体任务分发给不同的实体类去完成

• 实体类

典型的OO分层

1、识别边界类：
通常，用例模型中的一个角色与一个用例之间的通信关联对应一个边界类。
2、识别控制类：
控制类负责协调边界类和实体类。通常在现实世界中没有对应的事物。
3、识别实体类：
实体类通常是用例中的一些参与对象，对应着现实世界中的“事物”

绘制时序图的基本步骤：

1. 列出启动该用例的角色；
2. 列出启动该用例时角色所使用的边界类对象；
3. 列出管理该用例的控制类对象；
4. 列出该用例执行过程中涉及到的实体类对象；
5. 根据该用例描述的所有流程（用例说明中的事件流），按照时间先后顺序，依次列出各个分析类对象之间进行消息访问的序列。