面向对象开发方法

目录

1. 面向对象

2. 面向对象分析

2.1 UML统一建模语言

2.2 用例模型

3. 面向对象设计

3. 面向对象测试

参考

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1. 面向对象

面向对象方法是一种主流的软件开发方法，包括面向对象分析、面向对象设计、面向对象程序设计 。

基本概念：

• 对象：一组属性和属性上的专用操作的封装体。属性可以是一些数据，也可以是另一个对象。

• 类：一组具有相同属性和相同操作的对象的集合。

• 继承

• 封装

• 多态

• 消息：对象间通信手段，一个对象通过向另一个对象发送消息来请求其服务。一个消息包括**接收对象名、调用的操作名、适当的参数 。

2. 面向对象分析

运用面向对象方法，对问题域和系统责任进行分析和理解，正确认识其中事物和它们之间的关系，找出描述问题域和系统责任所需的类和对象，定义它们的属性和服务，以及它们之间所形成的结构、静态联系和动态联系。

2.1 UML统一建模语言

• UML结构

三种构造块：

（1）事物（Things)

（2）关系（relationship）

（3）图（diagram）

• UML事物

也成为建模元素，包括结构事物、行为事物、分组事物、注释事物 。

• 结构事物：最静态的部分，共7种：类、接口、协作、用例、活动图、构件、节点。

• 行为事物：UML模型中动态部分，共2种：交互、状态机

• 分组事物：UML模型中组织的部分，只有1中：包

• 注释事物：UML模型中解释部分。

• UML关系

  • 事物（类）之间关系：泛化、实现、依赖、关联、聚合、组合（详见：《UML统一建模语言》）

  • 用例间关系：泛化、包含、扩展 。

• UML图：14中图：包图、类图、对象图、构件图、组合结构图、用例图、顺序图、通信图、定时图、状态图、活动图、部署图、制品图、交互图。

2.2 用例模型

用例分析技术，构建用例模型的三个阶段：

• 识别参与者：actor

• 合并需求获得用例：为每一个参与者确定用例，绘制用例图。注意区分业务用例和系统用例。

• 细化用例描述：书写用例规约（use case specification），内容至少包括：用例名、参与者、目标、前置条件、事件流（基本事件流、扩展事件流）、后置条件等。

3. 面向对象设计

把面向对象分析阶段得到的需求转变成符合成本和质量要求的、抽象的系统实现方案的过程。

分为概要设计和详细设计两个阶段，也可以分为系统设计和对象设计。

系统设计确定实现系统的策略和目标系统的高层结构。

对象设计确定解空间中的类、关联、接口形式和实现操作的算法。

（1）面向对象设计的基本准则有：模块化、抽象、信息隐藏、高内聚和低耦合。

（2）面向对象设计（设计模型）的7个具体原则 有：

• 单一职责原则：模块内聚在类和类的职责中的体现，类尽量承担单一的职责，减少职责耦合。

• 开放-封闭原则：对扩展开放、对修改关闭。

• 李氏替换原则：子类型必须能够替换掉他们的基类型。子类具有扩展父类的责任，而不是重写的责任。

• 依赖倒置原则：高层模块不应该依赖底层模块，二者都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖抽象。要针对接口编程，而非实现编程。

• 接口隔离原则：为客户端提供尽量小的单独接口，而不是提供大的接口，使用多个专门的接口比使用单一总接口要好。

• 组合重用原则：尽量使用组合，而不是继承关系达到重用 目的。组合相对继承，具有更大灵活性。

• 迪米特（Demeter）原则：又称最小知识法则，一个对象应当对其他对象尽可能少的了解。

3. 面向对象测试

4个测试层次：

• 算法层：测试类中定义的每个方法，相当于传统软件测试中的单元测试。

• 类层：用于测试封装在同一个类中的所有方法和属性之间的相互作用。

• 模板层：也称主题层，用于测试一组协同工作的类和对象之间的相互作用。大体相当于传统软件测试中的子系统测试。

• 系统层：把各个子系统组装成完整的面向对象软性系统，在组装过程中同时进行测试。

参考

• 《系统架构设计师》

关于作者：

犇叔，浙江大学计算机科学与技术专业，研究生毕业，而立有余。先后在华为、阿里巴巴和字节跳动，从事技术研发工作，资深研发专家。主要研究领域包括虚拟化、分布式技术和存储系统（包括CPU与计算、GPU异构计算、分布式块存储、分布式数据库等领域）、高性能RDMA网络协议和数据中心应用、Linux内核等方向。

专业方向爱好：数学、科学技术应用

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