面向?qū)ο笤O(shè)計方法-軟件工程教案-海南大學(xué)(共15章)(已修改)
2025-02-02 16:04 本頁面
【正文】 軟件工程 （第二版） 齊治昌、譚慶平、寧洪 編著 高等教育出版社 主講：陳明銳 教授 ★省級精品課程★ 第六章 面向?qū)ο笤O(shè)計方法 ? 面向?qū)ο笤O(shè)計概述 ? 系統(tǒng)設(shè)計 ? 對象設(shè)計 ? 領(lǐng)域?qū)ο笤O(shè)計 面向?qū)ο笤O(shè)計概述 ? 與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計相比： ? 相同點(diǎn)：將需求分析模型轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖O(shè)計模型 ? 不同點(diǎn)： OOA和 OOD之間沒有明顯界限 ? OOA和 OOD都是迭代過程 開發(fā)過程模型 ? 瀑布式 ? 分析 ? 設(shè)計 ? 編程 開發(fā)過程模型 ? 螺旋式 ? 分析，原型開發(fā)，風(fēng)險管理 ? 設(shè)計，原型開發(fā)，風(fēng)險管理 ? 編程，原型開發(fā)，風(fēng)險管理 開發(fā)過程模型 ? 增量式 ? 少量的分析 ? 少量的設(shè)計 ? 重復(fù) 面向?qū)ο笤O(shè)計的步驟 ? 面向?qū)ο笤O(shè)計過程的步驟 ? 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ? 對 OOA模型中類 /對象模型的具體化和細(xì)化 ? 從對象 ——關(guān)系模型，設(shè)計出消息模型 ? 結(jié)構(gòu)化方法中軟件設(shè)計的基本原理在進(jìn)行面向?qū)ο笤O(shè)計時仍然成立，但是增加了一些與面向?qū)ο蠓椒芮邢嚓P(guān)的新特點(diǎn)，從而具體化為面向?qū)ο笤O(shè)計準(zhǔn)則。 OOD遵循的原則 OOD遵循的原則 （一）模塊化 ? 對象就是模塊，把數(shù)據(jù)和方法結(jié)合在一起 （二）抽象 ? 過程抽象 ? 數(shù)據(jù)抽象 ? 參數(shù)化抽象（某些 PDL） OOD遵循的原則 （一）模塊化 ? 對象就是模塊，把數(shù)據(jù)和方法結(jié)合在一起 （二）抽象 ? 過程抽象 ? 數(shù)據(jù)抽象 ? 參數(shù)化抽象（某些 PDL） OOD遵循的原則 （三）信息隱藏 ? 通過對象的封裝性實現(xiàn) （四）弱耦合 ? 降低交互耦合 ? 提高繼承耦合 信息隱藏的實例 信息隱藏的實例 OOD遵循的原則 （五）強(qiáng)內(nèi)聚 ? 服務(wù)內(nèi)聚 ? 類內(nèi)聚 ? 一般 特殊內(nèi)聚 （六）可重用 ? 盡量使用已有的類 ? 創(chuàng)建新類時，考慮將來的可重用性 (一 )模塊化 面向?qū)ο筌浖_發(fā)模式，很自然地支持了把系統(tǒng)分解成模塊的設(shè)計原理：類就是模塊。 它是把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和對數(shù)據(jù)的操作緊密地結(jié)合在一起所構(gòu)成的模塊。 面向?qū)ο笤O(shè)計的的原則詳解 (二 )抽象 面向?qū)ο蠓椒ú粌H支持過程抽象，而且支持?jǐn)?shù)據(jù)抽象。類實際上是一種抽象數(shù)據(jù)類型，它對外開放的公共接口構(gòu)成了類的規(guī)格說明（即協(xié)議），這種接口規(guī)定了外界可以使用的合法操作符，利用這些操作符可以對類實例中包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。使用者無須知道這些操作符的實現(xiàn)算法和類中數(shù)據(jù)元素的具體表示方法，就可以通過這些操作符使用類中定義的數(shù)據(jù)。通常把這類抽象稱為規(guī)格說明抽象。 (三 )信息隱藏 在面向?qū)ο蠓椒ㄖ校畔㈦[藏通過對象的封裝來實現(xiàn)。對于用戶來說，類中的屬性的表示方法和操作的實現(xiàn)算法都應(yīng)該是隱藏的。 (四 )弱耦合 結(jié)構(gòu)化方法中耦合是指在系統(tǒng)中的各個模塊之間的相互連接或相互依賴的強(qiáng)度。在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，耦合主要指不同對象之間通過消息相互關(guān)聯(lián)的緊密程度。應(yīng)該遵守下列準(zhǔn)則使這種耦合盡量松散： 。應(yīng)該盡量減少消息中包含的參數(shù)個數(shù)，降低參數(shù)的復(fù)雜程度。 （或接收）的消息數(shù)。 (五 )強(qiáng)內(nèi)聚 內(nèi)聚用于描述系統(tǒng)內(nèi)組成部分中各元素彼此結(jié)合的緊密程度，應(yīng)盡量避免低內(nèi)聚。在面向?qū)ο笤O(shè)計中，從三個層次來考察內(nèi)聚性。 ：方法是指操作的實現(xiàn)過程，一個操作由一個或多個方法實現(xiàn)。對方法的內(nèi)聚性的評價與結(jié)構(gòu)化設(shè)計中的相同，具有高內(nèi)聚的方法應(yīng)當(dāng)只執(zhí)行一個功能。 2. 類的內(nèi)聚性：設(shè)計類的原則是，一個類應(yīng)該只有一個用途，類中的屬性和操作應(yīng)該全都是完成該類的任務(wù)所必需的，其中不包括無用的屬性和操作。如果某個類有多個用途，通常應(yīng)該把它分解成多個專用的類。 ：對象之間通過繼承關(guān)系而構(gòu)成的層次結(jié)構(gòu)，特殊類應(yīng)該確實是對它的一般化類的一種具體化。如果一個派生類 摒 棄了它基類的許多屬性和服務(wù)，那就是一個低內(nèi)聚的。 (六 )可重用 軟件重用是提高軟件開發(fā)生產(chǎn)率和目標(biāo)系統(tǒng)質(zhì)量的重要途徑。重用基本上從設(shè)計開始。 重用有兩方面的含義：一是盡量使用已有的類（包括開發(fā)環(huán)境提供的類庫，以及以往開發(fā)類似系統(tǒng)是創(chuàng)建的類）；二是如果確實需要創(chuàng)建新類，則在設(shè)計這些新類的協(xié)議時，應(yīng)該考慮將來的可重復(fù)使用性。 用例 對象 關(guān) 系模型 CRC 索引卡片 子 系 統(tǒng) 設(shè) 計 類及對象設(shè)計 消息設(shè)計 責(zé)任設(shè)計 分析模型 設(shè)計模型 對象 行為模型 將 OO分析模型轉(zhuǎn)換為 OO設(shè)計模型 OOD的四個層次： 子系統(tǒng)層： 包含每個子系統(tǒng)的表示 類和對象層 ： 包含類層次和每個對象 的設(shè)計表示 消息層 ： 包含使得每個對象能夠和其 協(xié)作者通信的細(xì)節(jié)，建立系 統(tǒng)的外部和內(nèi)部接口 責(zé)任層 ： 包含針對每個對象的所有屬性 和操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的設(shè)計 用例圖 類 圖 交互圖 狀態(tài)圖 方法描述： if A then Calculate Sales Tax Calculate Total Amount End if 設(shè)計帶方法的類圖 由 OO分析模型轉(zhuǎn)換到 OO設(shè)計模型 包圖 系統(tǒng)內(nèi)部 保險單 包圖示例 客戶 保險單 填寫界面 數(shù)據(jù)庫界面 (abstract) Oracle界面 Sybase界面 客戶支持系統(tǒng) 客戶維護(hù)子系統(tǒng) 包圖示例 庫存管理子系統(tǒng) 訂單輸入子系統(tǒng) 目錄維護(hù)子系統(tǒng) 訂單執(zhí)行子系統(tǒng) 客戶支持系統(tǒng) 包括設(shè)計類的包圖示例 客戶維護(hù)子系統(tǒng) 訂單輸入子系統(tǒng) 目錄維護(hù)子系統(tǒng) 訂單執(zhí)行子系統(tǒng)
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