【文章內(nèi)容簡介】 “降低塊間聯(lián)系，提高塊內(nèi)聯(lián)系 ”的設計總則對模塊進行 分解。具體從以下方面考慮： (1) 盡可能建立功能模塊； (2) 消除重復功能； (3) 模塊的作用范圍與控制范圍，即當作用范圍為控制范圍的子集時，才能獲得較低的塊間聯(lián)系； (4) 模塊的大小適當； (5) 模塊的扇入 /扇出數(shù)不宜太多。 也 可以用 軟件獨立性的兩個定性指標來度量 模塊分解的 標準： 一是耦合性。用于描述模塊之間聯(lián)系的緊密程度。 從三個方面衡量塊間聯(lián)系大?。孩俜绞? (直接或間接）②類型（數(shù)據(jù)型、控制型、混合型）③數(shù)量（數(shù)量越大，塊間聯(lián)系 越緊密。 二是內(nèi)聚性。用于描述模塊內(nèi)部聯(lián)系的緊密程度。 它是從功能的角度來度量模塊內(nèi)的聯(lián)系。《軟件工程 —— 理論與實踐》 (第 2 版 )習題答案 10 顯然 ,塊內(nèi)聯(lián)系愈緊 ,即內(nèi)聚性愈強 ,模塊獨立性愈好。功能型模塊獨立性最好。 11～ 17 題答案 略。 習題四答案 一、選擇題 1. 面向?qū)ο蟪绦蛟O計的基本機制 是 (ABC)。 A) 繼承 B) 消息 C) 方法 D) 結構 2. 下列屬于面向?qū)ο蟮囊赜?(BCD)。 A) 分類性 B) 抽象 C) 共享 D) 封裝 3. 下列選項中屬于面向?qū)ο箝_發(fā)方法的 有 (ACD)。 A) Booch B) CAD C) Coad D) OMT 4. 下列屬于 Coad/Yourdon 方法中面向?qū)ο蟮姆治瞿Ｐ偷膶哟斡?(AB)。 A) 主題層 B) 對象層 C) 應用層 D) 接口層 5. 一個類屬性依其特征劃分，其類型有 (ABCD)。 A) 描述型 B) 定義型 C) 派生型 D) 參考型 6. 在進行面向?qū)ο蠓治鰰r，所采用的模型有 (ABC)。 A) 對象模型 B) 動態(tài)模型 C) 靜態(tài)模型 D) 功能模型 7. 狀態(tài)是對象屬性的值的一種抽象，它的性質(zhì)有 (AB)。 A) 時間性 B) 持續(xù)性 C) 有序性 D) 有窮性 8. 數(shù)據(jù)流圖中的處理必須用對象中的操作來實現(xiàn) ， 常見的操作有 (ABCD)。 A) 查詢 B) 動作 C) 活動 D) 訪問 9. 建立繼承關系時所采用的方式有 (AC)。 A) 自頂向下 B) 從內(nèi)到外 C) 自底向上 D) 從復雜到簡單 10. 對象是人們要研究的任何事物 ， 主要的對象類型有 (ABCD)。 A) 有形實體 B) 作用 C) 事件 D) 性能說明 二、判斷題 1. 面向?qū)ο蟮牡姆椒ㄊ且?類 作為最基本的元素，它是分析問題 和 解決問題的核心 。 ( ) 2. 類是指具有相同或相似性質(zhì)對象的抽象，對象是抽象的類，類的具體化就是對象。 ( ) 3. 繼承性是父類和子類之間共享數(shù)據(jù)結構和消息的機制，這是類之間的一種關系 ( )。 4. 多態(tài)性增強了軟件的靈活性和重用性，允許用更為明確、易懂的方式去建立通用軟件，多態(tài)性和繼 承性相結合使軟件具有更廣泛的重用性和可擴充性。 (√) 5. 面向?qū)ο蠓治?，就是抽取和整理用戶需求并建立問題域精確模型的過程。 (√) 6. 面向?qū)ο?設計的主要目標是提高生產(chǎn)效率，提高質(zhì)量和提高可維護性。 (√) 7. 對象模型表示了靜態(tài)的、結構化的系統(tǒng)數(shù)據(jù)性質(zhì)，描述了系統(tǒng)的靜態(tài)結構，它是從客觀世界實體的對象關系角度來描述，表現(xiàn)了對象的相互關系。 (√) 8. 面向?qū)ο蟮姆治鍪怯妹嫦驅(qū)ο蟮姆椒▽δ繕讼到y(tǒng)的問題 域 空間進行理解、分析和反映。通過對象層次結構的組織確定解空間中應存在的對象和對象層次結構。 (√) 9. 類的 設計過程包括：確定類 ,確定關聯(lián)類 ,確定屬性 ,識別繼承關系。 (√) 10. 復用也叫重用或再用，面向?qū)ο蠹夹g中的 “ 類 ” 是比較理想的可重用軟構件 ，它 有三種重用方式：實例重用、繼承重用、多態(tài)重用。 (√) 11. 主題是一種關于模型的抽象機制，它是面向?qū)ο竽Ｐ偷母琶?，也是關于某個模型要同時考慮和理解的內(nèi)容，主題起一種控制作用。 (√) 《軟件工程 —— 理論與實踐》 (第 2 版 )習題答案 11 12. 面向?qū)ο蟮姆治鲇蓪ο?、結構、繼承性和基于消息的通信構成。 ( ) 13. 支持繼承性是面向?qū)ο蟪绦蛟O計語言和傳統(tǒng)程序設計語言在語言機制方面的根本區(qū)別。 (√) 14. 面向?qū)ο蟮姆?析過程主要包括三項內(nèi)容：理解、表達和驗證。 (√) 三、 簡答題 ，有何本質(zhì)區(qū)別？ 答： (1) 消息傳遞必須給出信道的信息，通常要指出明 確 的 接收方 。 (2) 由于 接收方 是一通信實體，具有保持狀態(tài)的能力，所以同一發(fā)送方在不同時刻向同一 接收方 發(fā)送同樣的信息，可因 接收方 的當前狀態(tài)不同而得到不同的結果。 (3) 消息傳遞可以是異步的，發(fā)送方可以不必等待 接收方 返回信息就可以繼續(xù)執(zhí)行后面的操作，因而支持程序的并發(fā)和分布執(zhí)行，而過程調(diào)用只能是同步的，本質(zhì)上是串行的。 2． 比較面向?qū)ο蠓椒ㄅc結構化方法的特點 ，說明為什么 面向?qū)ο蠓椒?比 結構化方法 更加優(yōu)越 。 答： 結構化方法 是以數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)封閉性為基礎的，由 SA、 SD 和 SP 三 部分 構成 。 該方法： ①無法實現(xiàn)從問題空間到解空間的直接映射 。開發(fā)方法求解過程是先對應用領域（問題空間）進行分析，建立起問題空間的邏輯模型，再通過一系列復雜的轉(zhuǎn)換和算法，構造計算機系統(tǒng)，獲得解空間。 ② 無法實現(xiàn)高效的軟件復用。 結構化 方法是面向過程的，將數(shù)據(jù)和處理過程（操作）分離，不僅增加了軟件開發(fā)的難度，也難于支持軟件復用。 ③開發(fā)方法難以實現(xiàn)從分析到設計的直 接過渡，從 SA到 SD 要經(jīng)過一系列復雜的變換 。 而面向?qū)ο蟮姆椒ㄒ詫ο鬄楹诵?，強調(diào)模擬現(xiàn)實世界中的概念而不是算法，盡量用符合人類認識世界的思維方式來漸進地分析、解決問題 。 ① 使問題空間與解空間具有一致性，便于對軟件開發(fā)過程所有階段進行綜合考慮，能有效地降低軟件開發(fā)的復雜度，提高軟件質(zhì)量。 ② 軟件開發(fā)各個階段有機集成，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。 ③ 具有良好的重用性。 面向?qū)ο蟮募夹g在利用可重用的軟件成分構造新軟件系統(tǒng)上具有很大的靈活性，由于對象所具有的封裝性和信息隱蔽，使得對象的內(nèi)部實現(xiàn)與外界隔離，具有較強的獨立性。繼 承性本身就是一種 重用機制。 綜上，顯然 面向?qū)ο蠓椒?比 結構化方法 更加優(yōu)越 。 3． Coad/Yourdon 方法主要 有 面向?qū)ο蠓治?（ OOA） 和面向?qū)ο笤O計 （ OOD） 。 OOA 概念模型由 5個層次組成，請簡述這 5 個層次。 答： OOA 概念模型 的 5 個層次 分別是： (1) 發(fā)現(xiàn)類及對象。描述如何發(fā)現(xiàn)類及對象。從應用領域開始識別類及對象，形成整 個應用的基礎，然后，據(jù)此分析系統(tǒng)的責任。 (2) 識別結構。該階段分為兩個步驟。第一，識別 “一般－特殊 ”結構，該結構捕獲了識別出的類的層次結構；第二，識別 “整體－部分 ”結構，該結構用 來表示一個對象如何成為另一個對象的一部分，以及多個對象如何組裝成更大的對象。 (3) 定義屬性。其中包括定義類的實例 (對象 )之間的實例連接。 (4) 定義服務。其中包括定義對象之間的消息連接。 (5) 定義主題。主題由一組類及對象組成，用于將類及對象模型劃分為更大的單位， 以 便于理解。 4． 面向?qū)ο?的分析包括哪些主要活動 ？ 所建立的分析模型包括哪些類型的模型？ 答： 面向?qū)ο蟮姆治鲞^程分為論域分析和應用分析。論域分析過程是抽取和整理用戶需求并建立問題域精確模型的過程。應用分析是將論域分析建立起來的問題論域模型，用 某種基于計算機系統(tǒng)的語言來描述。 面向?qū)ο?的分析 具體包括以下活動： ①獲取用戶基本需求 。通常使用用例（ User Case）來收集和描述。 ②標識類和對象。包括標識類及對象的屬性和操作。 《軟件工程 —— 理論與實踐》 (第 2 版 )習題答案 12 ③定義類的結構和層次。通常有一般與特殊 ( Generalization— Specialization)結構，整體與部分(Whole— Part)結構。 ④ 建立類 (對象 )之間的關系 ， 用 “對象 關系模型 ”描述系統(tǒng)的靜態(tài)結構。 ⑤ 建立對象 — 行為模型，描述系統(tǒng)的動態(tài)行為。 所建立的分析模型包括： ① 基本模型。是一個類圖 (class diagram)，是以直觀的方式表達系統(tǒng)最重要的信息。 OOA 基本模型的三個層次分別描述了：系統(tǒng)中應設哪幾類對象，每類對象的內(nèi)部構成，對象與外部的關系。 ② 主題圖 (subject)。又稱為子系統(tǒng) (subsystem)， 是將一些聯(lián)系密切的類組織在一起的類的集合。按照粒度控制原則，將系統(tǒng)組成幾個主題，便于理解。 ③ 交互圖 (interaction diagram) 是 用例 與系統(tǒng)成分之間的對照圖。 主題圖和交互圖又稱為補充模型。 5． 面向?qū)ο笤O計的主要任務是什么？ 答 ： 面向?qū)ο蟮脑O計（ ObjectOriented Design， OOD）是面向?qū)ο箝_發(fā)方法 （ OOSD） 的核心階段。是在 OOA 的基礎上解決系統(tǒng)“如何做”的問題。主要任務包括： ⑴系統(tǒng)設計 系統(tǒng)設計的任務包括 :將分析模型中緊密相關的類劃分為若干子系統(tǒng)（也稱為主題），子系統(tǒng)應該具有良好的接口，子系統(tǒng)中的類相互協(xié)作；標識問題本身的并發(fā)性，將各子系統(tǒng)分配給處理器，建立子系統(tǒng)之間的通信。 ⑵ 對象設計 通過對象的認定和對象層次結構的組織，確定解空間中應存在的對象和對象層次結構，并確定外部接口和主要的數(shù)據(jù)結構。 ⑶設計優(yōu)化 對設計進行優(yōu)化，主要涉及提高效率的技術和建立 良好的繼承結構的方法。 6． 為什么面向?qū)ο蟮姆椒軌蛴行У亟鉀Q軟件需求中存在的問題？ 需求過程中存在兩大難題，一是需求的確定是困難的，二是需求是不斷變動的。尤其是對于一些大型軟件系統(tǒng)，開發(fā)周期長，系統(tǒng)規(guī)模大，復雜性高。 面向?qū)ο蟮姆椒?中 ，由于對象所具有的封裝性和信息隱蔽，使得對象的內(nèi)部實現(xiàn)與外界隔離，具有較強的獨立性 。而且面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ且詫ο鬄橹行臉嬙燔浖到y(tǒng)，而不是基于對系統(tǒng)功能進行分解來構造系統(tǒng)，當系統(tǒng)功能需求改變時不會引起系統(tǒng)結構的變化，使軟件系統(tǒng)具有 良 好的穩(wěn)定性和可適應性。 軟件生存期各階段所使用 的方法、技術具有高度的連續(xù)性，對軟件開發(fā)過程所有階段進行綜合考慮，能有效地降低軟件開發(fā)的復雜度，提高軟件質(zhì)量，也便于 需求的確定。 7. OMT 方法明確提出了建模的概念，為什么在軟件開發(fā)過程中需要進行建模？ 答： OMT 方法從不同而 又相關 的角度建立三類模型：對象模型、動態(tài)模型和函數(shù)模型，并為每一類模型提供了圖形表示。 軟件模型一般包括數(shù)學模型、描述模型和圖形模型。 在軟件開發(fā)過程中進行建模， 一是由于軟件系統(tǒng)的復雜性和規(guī)模的不斷增大，需要建立不同的模型對系統(tǒng)的各個層次更好地進行描述。模型具有的直觀性及豐富的信息描述 ，便于開發(fā)人員與用戶的交流。 建立的 模型為以后的系統(tǒng)維護和升級提供了文檔 。 鑒于上述原因，在 軟件開發(fā)過程中建模，能夠提高軟件開發(fā)的效率和質(zhì)量。 8． 為什么說 面向?qū)ο?的方法為軟件復用提供了良好的環(huán)境？ 答：軟件復用是將已有的軟件成分用于構造新的軟件系統(tǒng)，以達到提高軟件系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量與效率，降低開發(fā)成本的目的。復用的軟件成分也稱為可復用構件 (Reusable Component)。 《軟件工程 —— 理論與實踐》 (第 2 版 )習題答案 13 對可復用組件一般有以下的要求：具有功能上的獨立性與完整性 。具有較高的通用性 。具有較高的靈活性 。具有嚴格的質(zhì)量保證 。具有較高的標準化程度 。 面向?qū)ο?的方法對 復用的支持主要反映在： ⑴面向?qū)ο蠓椒?可以保護在整個軟件 生存周期 概念、原則、術語及表示法 達到 高度一致。這使面向?qū)ο?方 法不但能在各個級別支持軟件復用，而且能對各個級別的復用形成統(tǒng)一 、高效的支持，達到良好的全局效果。 ⑵ OOA 基本模型體現(xiàn)了更高的抽象，更容易成為一個可復用的系統(tǒng)構架。 ⑶所有的對象都用類作為其抽象描述。 類作為一種可復用構件，在運用于不同系統(tǒng)時，不會出現(xiàn)因該類對象實例不同而使系統(tǒng)模型有所不同的情況。 所以 面向?qū)ο蠓椒ǖ闹饕拍罴霸瓌t與軟件復用的要求十分吻合。 OO 方 法中的對象和類是 系統(tǒng)的基本構成單位，它符合可復用構件所應具備的那些特性 ， 如完整性、獨立性、可標識性、一般性、抽象、封裝等。 尤其是 面向?qū)ο?方法的對象封裝性，為軟件復用技術提供了良好的條件。而繼承機制本質(zhì)上 就是一種復用機制，因此面向?qū)ο蠓椒檐浖陀锰峁┝艘粋€良好的環(huán)境。 習題五答案 一、選擇題 1. 下列不是模型元素的是（ D）。 A) 關聯(lián) B) 聚合 C) 依賴 D) 筆記 2. UML 具有擴展性，常見的擴展機制有（ BCD）。 A) 修飾 B) 版類 C) 加 標簽值 D) 約束 3. UML 語言支持的建模方式有（ ABD）