【正文】 常重要的。4. 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的任務(wù)本文在介紹面向?qū)ο蟪绦蜻\(yùn)行基礎(chǔ)上，介紹了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的任務(wù)及過(guò)程，并通過(guò)案例進(jìn)行講解。幾個(gè)概念：對(duì)象 對(duì)象的屬性對(duì)象的行為 面向?qū)ο蟪绦蜻\(yùn)行靜現(xiàn)實(shí)抽象建模軟件系統(tǒng)對(duì)象類類類對(duì)象對(duì)象的屬性類的屬性類的屬性類的屬性對(duì)象的屬性對(duì)象的行為類的行為類的方法類的方法對(duì)象的方法UML表示動(dòng)消息機(jī)制客戶服務(wù)器端客戶端對(duì)象請(qǐng)求服務(wù)器端對(duì)象提供某一服務(wù)。服務(wù)器端對(duì)象通過(guò)調(diào)用自己的方法完成相應(yīng)的服務(wù)。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)任務(wù)，找出待開發(fā)系統(tǒng)中對(duì)象所應(yīng)該具有的屬性集合和行為集合。顧客請(qǐng)求面包師提供面包種類信息：面向?qū)ο蟪绦蜻\(yùn)行的原理，由靜到動(dòng)，調(diào)用服務(wù)服務(wù)器端的方法。（1）給一個(gè)程序，演示，說(shuō)明，有幾個(gè)類，各自有什么方法。對(duì)象之間的消息傳遞。（2）從代碼的角度解釋，程序中有幾個(gè)類，各自有什么方法。對(duì)象之間的消息傳遞就是對(duì)服務(wù)器端方法的調(diào)用。，解釋面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的任務(wù)，由動(dòng)到靜，完成為類分配職責(zé)的任務(wù)。（1）現(xiàn)實(shí)的圖片，分析圖片中的對(duì)象的不同類，并說(shuō)明各類對(duì)象具有的相同屬性。（2）抽象類模型，類名，類的屬性（此時(shí)類只具有靜態(tài)屬性）（3）對(duì)象之間互發(fā)消息，得到客服消息表，得到對(duì)象消息交互圖，從而轉(zhuǎn)換為服務(wù)器端類的方法。完成設(shè)計(jì)。 知識(shí)點(diǎn)介紹一． 面向?qū)ο蟪绦蜻\(yùn)行原理1． 相關(guān)概念2． 運(yùn)行原理：由靜到動(dòng)，協(xié)同工作。二． 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)任務(wù)。1． 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)任務(wù)：為類分配職責(zé)2． 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)過(guò)程：由動(dòng)到靜，完成設(shè)計(jì)任務(wù)。3． 案例一． 面向?qū)ο蟪绦蜻\(yùn)行原理1． 對(duì)象抽象形成類模型靜現(xiàn)實(shí)世界軟件系統(tǒng)1.對(duì)象與類（類模型）對(duì)象的屬性集對(duì)象的行為集類的屬性集類的方法集類模型的UML表示方法2.類模板與類的實(shí)例、類的對(duì)象類的屬性集類的方法集對(duì)象的屬性集對(duì)象的行為集類模板與類的實(shí)例的代碼表示方法體會(huì)現(xiàn)實(shí)中對(duì)象與類的概念體會(huì)：對(duì)象的行為：對(duì)象具有的能力，會(huì)做的事情。體會(huì)軟件系統(tǒng)中類模板與類的對(duì)象的關(guān)系體會(huì)軟件系統(tǒng)中類模板與類的對(duì)象的關(guān)系體會(huì)：（1）.由類創(chuàng)建對(duì)象屬性值的不同產(chǎn)生了不同的對(duì)象。（2）.對(duì)象具有行為能力，但現(xiàn)在處于靜止?fàn)顟B(tài)。（3）.類的不同對(duì)象具有相同的方法，可以共享方法的實(shí)現(xiàn)算法。2． 對(duì)象與對(duì)象之間的互發(fā)消息(動(dòng),對(duì)服務(wù)器端方法的調(diào)用)動(dòng)現(xiàn)實(shí)世界、軟件系統(tǒng)1.對(duì)象與對(duì)象之間的互發(fā)消息消息的發(fā)送方客戶端對(duì)象消息的接收方服務(wù)器端對(duì)發(fā)向服務(wù)器端的消息對(duì)服務(wù)器端對(duì)象的方法的調(diào)用2.行為的協(xié)作3.發(fā)給自己的消息對(duì)象與對(duì)象之間的消息發(fā)送：之一：類的抽取之二：發(fā)送消息體會(huì)：（1）.向服務(wù)器端發(fā)消息，就是向服務(wù)器端提出服務(wù)請(qǐng)求，調(diào)用服務(wù)器端對(duì)象的方法 （2）.對(duì)象調(diào)用所屬類的方法，即產(chǎn)生了對(duì)象的行為。之三：發(fā)向自已的消息體會(huì)：（1）向服務(wù)器端發(fā)消息，就是向服務(wù)器端提出服務(wù)請(qǐng)求，調(diào)用服務(wù)器端對(duì)象的方法 （2）對(duì)象調(diào)用所屬類的方法，即產(chǎn)生了對(duì)象的行為。之四：行為的協(xié)作相互協(xié)作，共同推動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，得到了面向?qū)ο蟪绦蜻\(yùn)行原理：（靜） 對(duì)象（類） 各司其職 （動(dòng)） 互發(fā)消息 各盡其能（效果） 協(xié)同完成任務(wù)在介紹面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)之前，先介紹幾組概念，如下表1所示：1對(duì)象2對(duì)象與類類的實(shí)例或類的對(duì)象3對(duì)象的行為與類的方法4對(duì)象與對(duì)象之間的互發(fā)消息5消息的發(fā)送方客戶端對(duì)象6消息的接收方服務(wù)器端對(duì)象7客戶端對(duì)象向服務(wù)器端對(duì)象發(fā)送消息服務(wù)器端對(duì)象的方法調(diào)用8行為的協(xié)作與消息的傳遞9發(fā)向自己的消息自身即是客戶端對(duì)象又是服務(wù)器端對(duì)象對(duì)象在現(xiàn)實(shí)中是一個(gè)非常普遍的概念，現(xiàn)實(shí)中的一切都是對(duì)象，現(xiàn)實(shí)中的對(duì)象各司其責(zé)，通過(guò)互發(fā)消息，各盡其能，協(xié)同完成工作。對(duì)象的組成對(duì)象名對(duì)象的屬性對(duì)象的行為對(duì)具有相同屬性集和相同行為集的對(duì)象進(jìn)行抽象，就得到了這些對(duì)象所屬的類。類的不同對(duì)象之間其屬性值可以不同，但各個(gè)對(duì)象的行為算法一樣，因此，同一個(gè)類的所有對(duì)象可以共享算法代碼，這些屬性和行為可以被看作是新建類的對(duì)象的模板，類與對(duì)象的關(guān)系如同模具與產(chǎn)品之間的關(guān)系，類可以創(chuàng)建屬于它的新對(duì)象。 Robert , Lavette ，梁金昆譯. 面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)（UML版） 清華大學(xué)出版社，P205206在面向?qū)ο筌浖_發(fā)中，類創(chuàng)建的對(duì)象也叫類的實(shí)例或者叫做類的對(duì)象簡(jiǎn)稱對(duì)象。 對(duì)象的行為即是對(duì)象負(fù)責(zé)的職責(zé)，即抽象為類的方法，對(duì)象的行為實(shí)現(xiàn)即是類的方法的實(shí)現(xiàn)。消息是一個(gè)對(duì)象要求另一個(gè)對(duì)象執(zhí)行其負(fù)責(zé)的職責(zé)的請(qǐng)求，消息的發(fā)送方可以被看作是客戶端對(duì)象，消息的接收方可以被看作服務(wù)器端對(duì)象。消息從客戶端對(duì)象發(fā)向服務(wù)器端對(duì)象，即是客戶端請(qǐng)求服務(wù)器端執(zhí)行其負(fù)責(zé)的職責(zé)，即是對(duì)服務(wù)器端對(duì)象方法的調(diào)用。因此，發(fā)送消息，應(yīng)指明：對(duì)象名，消息接收方服務(wù)器端對(duì)象的標(biāo)識(shí)消息名，即是服務(wù)器端對(duì)象被請(qǐng)求執(zhí)行的行為職責(zé)名。消息的參數(shù)，即，執(zhí)行相應(yīng)職責(zé)行為所需的數(shù)據(jù)。在消息中，并沒(méi)有過(guò)多體現(xiàn)客戶端的信息。行為的協(xié)作就是通過(guò)消息的傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一類比較特殊的情況：自已發(fā)向自己的消息，自身既是客戶端對(duì)象又是服務(wù)器端對(duì)象。二． 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)任務(wù)(為類分配職責(zé),由動(dòng)到靜)（1）.對(duì)象與對(duì)象之間消息傳遞(動(dòng))（2）.轉(zhuǎn)化為服務(wù)器端對(duì)象的方法(靜)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的任務(wù)為類分配職責(zé)1． 什么是職責(zé)？一個(gè)對(duì)象對(duì)另一個(gè)對(duì)象應(yīng)盡的義務(wù)，或者講，是一個(gè)對(duì)象應(yīng)向其他對(duì)象提供的服務(wù)。2． 如何分配職責(zé)？由面向?qū)ο蟪绦蜻\(yùn)行原理可以知道，當(dāng)客戶端向服務(wù)器端發(fā)送消息時(shí)，即，客戶端請(qǐng)求服務(wù)器端提供服務(wù)時(shí)，客戶端所發(fā)送的消息，必須是服務(wù)器端能提供的服務(wù)，也即對(duì)服務(wù)器端的方法的調(diào)用。反過(guò)來(lái)，如果客戶端向服務(wù)器端所發(fā)送的消息請(qǐng)求是合乎依據(jù)的請(qǐng)求，那么就應(yīng)該是服務(wù)器端應(yīng)提供的服務(wù)，也即，服務(wù)器端應(yīng)具有的方法，由此，可以通過(guò)將客戶端向服務(wù)器端發(fā)送的消息請(qǐng)求，轉(zhuǎn)換為服務(wù)器端的方法，這就完成了為類分配職責(zé)的任務(wù)。3． 如何確定客戶端向服務(wù)器端提出的消息請(qǐng)求。為類分配職責(zé)的事情被轉(zhuǎn)化為尋找向服務(wù)器端發(fā)送的合乎情理、合乎工作邏輯的消息，根據(jù)什么來(lái)確定向服務(wù)器端發(fā)送的這些消息呢？即，根據(jù)與用戶交流后形成的用例敘述來(lái)確定。4． 消息的類型、職責(zé)的類型通過(guò)把向服務(wù)器端發(fā)送的消息轉(zhuǎn)化為服務(wù)器端的職責(zé)、方法來(lái)完成為類分配職責(zé)，那么消息的類型就決定了職責(zé)的類型。客戶端向服務(wù)器端發(fā)送的消息，可以分為如下兩類：獲知類消息和執(zhí)行類消息。舉例：5. 面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的過(guò)程與產(chǎn)出過(guò)程中需要一些圖形進(jìn)行交流，但不能濫用圖形，不能夸大圖形的地位面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的產(chǎn)出只有源代碼清單。何時(shí)使用圖形，要將產(chǎn)生圖形與產(chǎn)生代碼的成本進(jìn)行比較，如果產(chǎn)生代碼的成本較小，則產(chǎn)生圖形的工作可以忽略。第一部分 需求分析第二部分 系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析圖解如下：（1）系統(tǒng)需求說(shuō)明書 224。 用例圖系統(tǒng)需求說(shuō)明書：用于描述系統(tǒng)基本功能要求及性能要求 224。用例圖 ：用于描述 從用戶角度來(lái)看，用戶參與了系統(tǒng)的哪些基本功能，或者說(shuō)，用戶使用了系統(tǒng)的哪些功能。對(duì)于性能沒(méi)有體現(xiàn)。（2）用例圖中每個(gè)用例對(duì)應(yīng)的 業(yè)務(wù)處理過(guò)程描述 224。每個(gè)用例的 活動(dòng)圖活動(dòng)圖以用例為單位，對(duì)每個(gè)用例的業(yè)務(wù)處理過(guò)程描述是繪制 活動(dòng)圖的依據(jù)?；顒?dòng)圖的繪制 可以用于檢驗(yàn)用例對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)處理過(guò)程的正確性、完整性?；顒?dòng)圖一方面要求體現(xiàn)為了完成一項(xiàng)用例活動(dòng)所需做的動(dòng)作流的組合，另一方面也要求體現(xiàn) 在完成這項(xiàng)活動(dòng)時(shí)是否有新的對(duì)象產(chǎn)生了。第二部分常常為人們使用活動(dòng)圖模型時(shí)所忽略，從而導(dǎo)致大家認(rèn)為活動(dòng)圖不重要的一個(gè)重要原因。事實(shí)上，活動(dòng)圖的正確性將直接影響到面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)時(shí)的對(duì)象的尋找 類的抽象 方法的抽象等重要環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)是一些軟件工程理論知識(shí) 如：模塊獨(dú)立性原則、模塊內(nèi)聚性、 模塊間耦合性的 體現(xiàn)， 甚至包括面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的方法的設(shè)計(jì)原則 都會(huì)在活動(dòng)圖中找到其影子。 因此，活動(dòng)圖是一個(gè)非常非常重要的模型。 （3）活動(dòng)圖的模塊劃分 224。基本用例敘述 基本用例敘述也是面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)過(guò)程中非常重要的一個(gè)模型。基本用例敘述是將系統(tǒng)需求由面向過(guò)程敘述 轉(zhuǎn)化為 面向?qū)ο笏季S的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。基本用例敘述奠定了整個(gè)系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的思維方式，采用 面向?qū)ο蟮?客戶服務(wù)器 消息請(qǐng)求 思維模式?；居美龜⑹龃蜷_了采用面向?qū)ο笏季S模式對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)的第一步。（4）基本用例敘述 224。系統(tǒng)時(shí)序圖（不完整的消息序列圖）如果說(shuō)基本用例敘述 不能夠十分清晰地讓你看清你所使用的分析設(shè)計(jì)思維模式，系統(tǒng)時(shí)序圖所表現(xiàn)出來(lái)了參與者與系統(tǒng)的消息通信，應(yīng)該當(dāng)你看到了面向?qū)ο蟮乃季S方式。系統(tǒng)時(shí)序圖只反映了系統(tǒng)的參與者 或者說(shuō)是系統(tǒng)的使用者 與系統(tǒng)之間的消息通信?？陀^世界是一個(gè)豐富多樣的世界，面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)也不甘是一個(gè)對(duì)象貧瘠的世界。（5）基本用例敘述 224。系統(tǒng)操作約定（6）系統(tǒng)操作約定 224。域模型（7）基本用例敘述、系統(tǒng)操作約定 224。對(duì)象消息序列圖 系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的 現(xiàn)實(shí)的對(duì)象 及其通信關(guān)系 到此分析結(jié)束 （8）對(duì)象消息序列圖、域模型 224。 業(yè)務(wù)類圖 1. 系統(tǒng)需求說(shuō)明系統(tǒng)需求說(shuō)明書：某企業(yè)為了方便員工用餐，為餐廳開發(fā)了一個(gè)訂餐系統(tǒng)（COS：Cafeteria Ordering System），企業(yè)員工可通過(guò)企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)使用該系統(tǒng)。企業(yè)的任何員工都可以查看菜單和今日特價(jià)。系統(tǒng)的顧客是注冊(cè)到系統(tǒng)的員工，可以訂餐（如果未登錄，需先登錄）、注冊(cè)工資支付、預(yù)約規(guī)律的訂餐，在特殊情況下可以覆蓋預(yù)訂。餐廳員工是特殊顧客，可以進(jìn)行備餐、生成付費(fèi)請(qǐng)求和請(qǐng)求送餐，其中對(duì)于注冊(cè)工資支付的顧客生成付費(fèi)請(qǐng)求并發(fā)送給工資系統(tǒng)。菜單管理員是餐廳特定員工，可以管理菜單。送餐員可以打印送餐說(shuō)明，記錄送餐信息（如送餐時(shí)間）以及記錄收費(fèi)（對(duì)于沒(méi)有注冊(cè)工資支付的顧客，由送餐員收取現(xiàn)金后記錄）。顧客訂餐過(guò)程如下：1. 顧客請(qǐng)求查看菜單；2. 系統(tǒng)顯示菜單和今日特價(jià)；3. 顧客選菜；4. 系統(tǒng)顯示訂單和價(jià)格；5. 顧客確認(rèn)訂單；6. 系統(tǒng)顯示可送餐時(shí)間；7. 顧客指定送餐時(shí)間、地點(diǎn)和支付方式；8. 系統(tǒng)確認(rèn)接受訂單，然后發(fā)送Email給顧客以確認(rèn)訂餐，同時(shí)發(fā)送相關(guān)訂餐信息通知給餐廳員工。系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)，使用UML進(jìn)行建模。2. 用例圖：用例圖：OrderingUseCase3. 業(yè)務(wù)處理過(guò)程：顧客訂餐過(guò)程如下： 顧客訂餐顧客系統(tǒng)1. 顧客請(qǐng)求查看菜單；2. 系統(tǒng)顯示菜單和今日特價(jià)；3. 顧客選菜；4. 系統(tǒng)顯示訂單和價(jià)格；5. 顧客確認(rèn)訂單；6. 系統(tǒng)顯示可送餐時(shí)間；7. 顧客指定送餐時(shí)間、地點(diǎn)和支付方式；8. 系統(tǒng)確認(rèn)接受訂單，然后發(fā)送Email給顧客以確認(rèn)訂餐，同時(shí)發(fā)送相關(guān)訂餐信息通知給餐廳員工。4. 活動(dòng)圖：（1） 按客戶陳述繪制活動(dòng)圖OrderingActyDiagram第一層次做圖：完全按照客戶描述業(yè)務(wù)流程繪制。第二層次做圖：對(duì)顧客的身份進(jìn)行了確認(rèn)，使業(yè)務(wù)流程的完整性更強(qiáng)。這種活動(dòng)圖的做法將目光集中于完成一項(xiàng)活動(dòng)所需的一系列動(dòng)作集合上，完全忽視了在這一系列動(dòng)作中，是否有數(shù)據(jù)類對(duì)象的產(chǎn)生這個(gè)問(wèn)題。（2） 對(duì)活動(dòng)圖進(jìn)行分塊對(duì)活動(dòng)圖的分塊，其實(shí)就是對(duì)完成這項(xiàng)活動(dòng)所對(duì)應(yīng)的任務(wù)，所需的相關(guān)動(dòng)作的劃分，也即，模塊的劃分。模塊劃分的原則：模塊的獨(dú)立性。模塊分塊的優(yōu)劣通過(guò)兩個(gè)方面來(lái)衡量：模塊內(nèi)聚性以及模塊間的耦合性。模塊內(nèi)部要求內(nèi)聚性強(qiáng)，模塊間要求耦合松散。模塊的內(nèi)聚性由低到高：偶然內(nèi)聚，邏輯內(nèi)聚，時(shí)間內(nèi)聚，通信內(nèi)聚，順序內(nèi)聚，功能內(nèi)聚。模塊間的耦合性控制原則：盡量使用數(shù)據(jù)耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的范圍，堅(jiān)決避免使用內(nèi)容耦合。對(duì)模塊劃分結(jié)果優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)完成活動(dòng)的動(dòng)作的劃分效果最終將以方法的形式呈現(xiàn)。在面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言中，要求方法的設(shè)計(jì)要么是回答一個(gè)問(wèn)題，要么是執(zhí)行一個(gè)過(guò)程，不能兩者都是。這同時(shí)也可以作為動(dòng)作劃分的一個(gè)依據(jù)，如果劃分出的一個(gè)動(dòng)作集合，既包括回答問(wèn)題，也包括執(zhí)行過(guò)程，那么就需要對(duì)這個(gè)動(dòng)作集合進(jìn)一步進(jìn)行劃分。對(duì)于回答問(wèn)題類的方法的設(shè)計(jì)，其方法的返回值應(yīng)為問(wèn)題答案對(duì)象的類型；對(duì)于執(zhí)行過(guò)程類的方法的設(shè)計(jì)，其方法的返回值應(yīng)為void。例如：?jiǎn)栴}年齡是多大？對(duì)應(yīng)的方法名：getAge(), 方法的返回值為int. 又如：請(qǐng)顯示菜單信息。對(duì)應(yīng)的方法名：showMenu(),方法的返回值為void.模塊的獨(dú)立程度是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)好壞的重要度量標(biāo)準(zhǔn)。衡量軟件的模塊獨(dú)立性使用耦合性和內(nèi)聚性兩個(gè)定性的度量標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)聚性是一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素間彼此結(jié)合的緊密程度的度量。內(nèi)聚是從功能角度來(lái)度量模塊內(nèi)的聯(lián)系。內(nèi)聚有如下種類，他們之間的內(nèi)聚性由弱到強(qiáng)排列為偶然內(nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、過(guò)程內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、順序內(nèi)聚、功能內(nèi)聚。耦合性是模塊間互相連接的緊密程度的度量。耦合可以分為下列幾種，他們之間的耦合度由高到低排列為內(nèi)容耦合、公共耦合、外部耦合、控制耦合、標(biāo)記耦合、數(shù)據(jù)耦合、非直接