【软件工程】面向对象技术（一）

什 么 是 面 向 对 象 ？

coad 和 Yourdon 给 出 了 一 个 定 义 ： 面 向 对 象 ： 对 象 + 类 + 继 承 + 通 信。如 果 一 个 软 件 系 统 是 使 用 这 样 4 个 概 念 设 计 和 实现的 ， 则 我 们 认 为 这 个 软 件 系 统 是 面 向 对 象 的 。

 

什么是对 象？

对 象 是 面 向 对 象 开 发 模 式 的 基 本 成份， 每 个 对 象 可 用 它 本 身 的 一 组 属 性 和 它 可以 执 行 的 一 组 操 作 来 定 义。属性一 般 只 能 通 过 执 行 对 象 的 操 作 来 改 变 。 操 作 又 称 为 方 法 或 服 务 ，它 描 述 了 对 象 执 行 的 功 能 ， 若 通 过 消 息 传 递 ， 还 可 以 为 其 它 对 象 使 用 。

什么是消息？消 息 是 一 个 对 象 与 另 一 个 对 象 的 通 信 单 元 ， 是 要求 某 个 对 象 执 行 类 中定 义 的 某 个 操 作 的 规 格 说 明

 

那什么是类？

类 是 一 组 具 有 相 同 数 据 结 构 和 相 同 操 作 的 对 象 的 集 合 。 类 的 定 义 包 括 一 组 数据 属 性 和 在 数 据 上 的 一 组 合 法 操 作 。

继 承：继 承 是 使 用 已 存 在 的 定 义 做 为 基 础 建 立 新 定 义 的 技 术 。  新 类 的 定 义 可 以 是 既 存 类 所 声 明 的 数 据 和 新 类 所 增 加 的声 明 的 组 合

 

面 向 方 法 的 开发 过 程

面 向 对 象 方 法 改 进 了 在 生 存 期 各 个 阶 段 之 间 的 接 口 ， 因 为 在 生 存 期 各 个 阶 段所 开 发 出 来 的 “ 部 件 " 都 是 类 。在 面 向 对 象 生 存 期 的 各 个 阶 段 对 各 个 类 的 信 息 进 行 细 化 ， 类 成 为 分 析 、 设 计 和 实 现 的 基 本 单元 。

 

论 域 分 析

论 域 分 析 开 发 问 题 论 域 的 模 型 考 察 问 题 论 域 内 的 一 个 较 宽 的范 围 ， 分 析 覆 盖的 范 围 应 比 直 接 要 解 决 的 问 题 更 多 建 立 大 致 的 系 统 实 现 环 境。

 

 应 用 分析

应用分析则根据特定应用 的 需求 进 行 论 域 分 析 。应 用 （ 或 系 统 ）分析 细 化 在 论 域 分 析 阶 段 所开 发 出 来 的 信 息 ， 把 注 意 力 集 中 于当 前 要 解 决 的问 题。

 

类 的 定 义

一 旦 标 识 了 一 个 类 ， 就 给 出 了 它 的 规 格 说 明 ， 其 中 包 括 类 的 实 例 可 执 行 的 操作 和 它 们 的 数 据 表 示。对 每 一 个 ， 无 论 在 哪 一 个 阶 段 标 识 的 类 都 是 如 此 。到 类 的 规 格 说 明 定 义 了施加 于 对 象 的 数 据 存 储 上 的 一 组 操 作 。  

 

类 的 实 现

通 过 变 量 的 声明 、 操 作 界 面 的 实 现 及支 持 界 面 操 作 的 函 数 的 实 现 ， 可 实 现 一 个类 的 期 行 为 和 状 态。实 现 是 与 语 言 有 关 的 。 一 个 好 的 面 向 对 象 语 言 应 当 分 离 共 有 界 面 与 其 内 部实现。

 

类 的 测 试

如 果 类 的 定 义 提 供 的 界 面 比 较 狭 窄 ， 那 么 穷 举 测 试 就 有 可 能 实 现 。 类 的 测 试在 最 抽 象 的 层 次 开 始 ， 沿 继 承 关 系 继 续 向 下 进 行 。已 经 测 试 过 的 部 分 不 需 要 从 新 测 试

 

 

求 精 和 维 护

这 是 一 个 在 软 件 生 存 期 中 最 花 费 时 间 的 部 分 。 传 统 的 维 护 活 动 是 针 对 应 用 的， 而 求 精 过 程 是 针 对 类 ， 针 对 把 类 集 成 在 一 起 的 结 构 。 我 们 可 以 标 识 抽 象 的 抽 象 ， 使 得 继 承结 构 通 过 一 般 化 增 加 新 的 层 次 ， 即 在 既 存 的 根 类 之 上 增 加 新 的 层 次 。

 

对 象 模 型 ：是 三 个 模 型 中 最 关 键 的 一 个 模 型 ， 它 的 作 用 是描 述 系 统 的 静 态 结 构，包括 构 成 系 统 的 类 和 对 象 ， 它 们 的属 性 和 操 作 ， 及 它 们 之 间 的 关 系 。在 OMT 中， 类 与 类 之 间 的 关 系 叫 做关 联 

 

 

聚 合 ， 代 表 整 体 与 部 分 的 关 系 ， 这 是 一 种 特 殊 形 式 的 关 联 。 限 定 ， 用 以 对 关联 的 含 义 做 某 种 约 束 。 角 色 ， 用 来 说 明 关 联 的 一 端 。 由 于 多 数 关 联 具 有 两 个 端 点 ， 因 而 涉 及到 两 个 角 色 。

 

动 态模 型 ：动 态 模 型 着 重 于 系 统 的 控 制 逻 辑 。  它 包 括 两 个 图 ， 一 是 状 态 图 ， 一 是事 件 追 踪 图

 

 状 态图：状态 图 是 一 个 状 态 和 事 件 的 网 络 ， 侧 重 于 描 述 每 一 类 对 象 的 动 态 行 为。在 状 态 图 中 ， 状 态 是 对 某一 时 刻 中 属 性 特 征 的 概 括 。 而 状 态 迁 移 表 示 这一类对象在何时对系统内外发生的哪些时间做出何种响应。

动 态 模 型 由 多 个 状 态 图 组 成，各 个 状 态 图 并发 地 执 行 ， 并 可 以 独 立 地 改 变状态。

 

 事 件：一个 事 件 发 生 在 某 一 时 刻 ，每 个 事 件 都 是 单 独 发 生 的。 我 们 建 立 事 件 类 ， 并 给 每 个 事 件 一 个 名 字， 以 指 明 共 同 结 构 和 行 为。事 件 从 一 个 对 象 向 另 一 个 对 象 传 送 信 息 。

 

 

状 态 图 与 事 件 追 踪 图 的 关 系

状 态图 叙 述 一 个 对 象 的 个 体 行 为 ， 事 件 追 踪 图 则 给 出 多 个 对 象 所 表 现 出 来 的 集 体 行 为 。 例 如 ， 一个 事 件 追 踪 图 指 出 某 一 对 象 在 接 受 一 个 事 件 之 后 发 出 另 一 事 件 ， 同 一 行 为 在 此对 象 的 状 态 图 中也 应 当 有 所 表 示。