【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 使用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì) –如： C++ ， Delphi ， Ada ， SmallTalk ，Java ? 面向?qū)ο蟮亩x： –面向?qū)ο? = 對(duì)象 + 類 + 繼承 + 消息 –如果一個(gè)軟件系統(tǒng)是按照這樣四個(gè)概念設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的 ， 則可以認(rèn)為這個(gè)軟件系統(tǒng)是面向?qū)ο蟮? 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) (OOP) ? OOP具有三個(gè)重要特征： –封裝 ?封裝是將數(shù)據(jù)和對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理所需的各種操作連接在一個(gè)根下的技術(shù) –繼承 ?繼承是引用已經(jīng)定義的各種類 ， 并將它們擴(kuò)充以滿足新的功能的一種技術(shù) –多態(tài)性 ?多態(tài)性實(shí)質(zhì)上就是同一個(gè)名字可以用于多種目的 面向過(guò)程與面向?qū)ο? ? 傳統(tǒng)的面向過(guò)程（ 函數(shù) ） 的編程方法 – 代碼和數(shù)據(jù)是分開(kāi)的 – 函數(shù)是最重要的 ，一個(gè)程序中的所有代碼都應(yīng)圍繞這些函數(shù)來(lái)設(shè)計(jì) ? 面向?qū)ο缶幊谭椒? – 必須將代碼與數(shù)據(jù)構(gòu)造在一個(gè)程序塊中 ，并且統(tǒng)一來(lái)管理 – 對(duì)象是最重要的 ， 程序是圍繞這些對(duì)象來(lái)設(shè)計(jì)的 ， 函數(shù)是第二位的 – 用對(duì)象調(diào)用函數(shù) ， 而不是簡(jiǎn)單地將對(duì)象（ 數(shù)據(jù) ） 傳遞給函數(shù) 面向?qū)ο蟮幕靖拍? ? 對(duì)象 （ Object） ? 類 （ Class） ? 繼承 （ Inheritance） ? 消息 （ Message） ? 軟件 IC（ Integrate Circuit） 面向?qū)ο蟮幕靖拍? ? 對(duì)象 （ Object） – 是對(duì)客觀存在的事物的描述 ， 可以是事 、 物 ， 或概念 – 對(duì)象是將一組數(shù)據(jù)和使用該數(shù)據(jù)的一組基本操作或過(guò)程封裝在一起的實(shí)體 – 用戶不必知道對(duì)象行為的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié) ， 只需根據(jù)對(duì)象提供的外部特征接口訪問(wèn)對(duì)象 – 對(duì)象的動(dòng)作取決于發(fā)送給該對(duì)象的消息 ， 消息通知對(duì)象要求完成某個(gè)功能 。 即 ， 對(duì)象之間的通訊是以 “ 做什么 ” 的消息發(fā)送為契機(jī)的 ， 并認(rèn)為接受消息的對(duì)象知道如何去做 ， 消息激活對(duì)象的相應(yīng)功能 – “ 面向?qū)ο?” 的基本思想就是把要構(gòu)造的系統(tǒng)表示為對(duì)象的集合 面向?qū)ο蟮幕靖拍? ? 類 （ Class） – 是一組具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相同操作的對(duì)象的集合 – 在一個(gè)類中 ， 每個(gè)對(duì)象都是類的實(shí)例 ， 它們都可以使用類中提供的函數(shù) – 類相當(dāng)于 C語(yǔ)言中的結(jié)構(gòu) ， 或者說(shuō)它是一種行為抽象數(shù)據(jù)類型 – 現(xiàn)實(shí)世界詞匯中的每一個(gè)名詞都表示一類對(duì)象 ， 具有一組屬性或行為特征 – 例如 ， 一個(gè)好吃的蘋果是蘋果類中的一部分 ， 同樣也是水果類中的一部分 ， 它也存在于食品這一大類中 – 若不使用類的概念 ， 則每一個(gè)對(duì)象都需明確定義其所有的特征 ，若是使用類的概念 ， 則每一對(duì)象就只需定義它在大類中的特殊部分 ， 對(duì)于類中共有的特性它可以繼承 面向?qū)ο蟮幕靖拍? ? 繼承 （ Inheritance） – 是使用現(xiàn)存的定義作為基礎(chǔ) ， 建立新定義的技術(shù) – 繼承性分為： ? 單重繼承：一個(gè)子類只有一個(gè)父類 ? 多重繼承：一個(gè)子類可有多個(gè)父類 – 一個(gè)子類可以從它的基類那里繼承所有的數(shù)據(jù)和操作 ， 并擴(kuò)充自己的數(shù)據(jù)和操作 – 基類抽象出共同特性 ， 子類表達(dá)其差別 現(xiàn)存類定義 父類（基類） 新類定義 子類（派生類） 繼承 面向?qū)ο蟮幕靖拍? ? 消息 （ Message） – 對(duì)象之間的聯(lián)系可表示為對(duì)象間的消息傳遞 ， 即對(duì)象間的通訊機(jī)制 – 當(dāng)一個(gè)消息發(fā)送給某個(gè)對(duì)象時(shí) ， 包含要求接收信息的對(duì)象去執(zhí)行某個(gè)功能的消息 – 從程序設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō)消息類似于函數(shù)調(diào)用 – 消息是開(kāi)發(fā) Windows應(yīng)用程序用得最多的一個(gè)概念 ， 我們程序所做的工作就是產(chǎn)生消息 、 傳遞消息 、 處理消息 – Windows正是通過(guò)消息來(lái)管理各種資源 ， 并由此實(shí)現(xiàn)多任務(wù)功能 面向?qū)ο蟮幕靖拍? ? 軟件 IC（ Integrate Circuit） – 由來(lái)： ? 程序常常涉及到頻繁使用功能相同的模塊 ， 盡管這些模塊對(duì)具體應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可能有些不同 ， 如何使用和組合這些模塊 ， 是構(gòu)建可重用模塊需要解決的技術(shù)問(wèn)題 ? 類和繼承的概念有助于程序員開(kāi)發(fā)這種共同性 – 軟件 IC又稱軟件集成 ， 它的思想是： ? 用一種集成機(jī)制將已經(jīng)成熟的軟件單元制成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)體 ， 使它們不加改動(dòng)或做很少改動(dòng)就可用于新的軟件系統(tǒng)中 ， 從而減少重復(fù)勞動(dòng) ， 提高生產(chǎn)率 ? “ 軟件 IC‖是一種可重用模塊 – 軟件 IC的特征： ? 模塊性好 ， 可靠性好 ， 連接簡(jiǎn)單 ， 封裝性好 ， 內(nèi)部功能高效實(shí)現(xiàn) ， 具有清晰 、 簡(jiǎn)明的說(shuō)明 ? 類 ——充當(dāng)了面向?qū)ο笙到y(tǒng)的構(gòu)造單元 第三部分 軟件工程 1. 軟件工程的基本概念 2. 軟件開(kāi)發(fā)方法與工作模型 3. 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法概述 4. 習(xí)題 3 結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)方法概述 ? 結(jié)構(gòu)化分析方法 ? 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法 ? 軟件編碼 ? 軟件測(cè)試 ? 軟件維護(hù) 結(jié)構(gòu)化分析方法 (SA) ? 結(jié)構(gòu)化分析方法是需求分析中最常用的方法之一 ? 在進(jìn)行需求分析 （ 結(jié)構(gòu)化分析 ） 之前 ，需要先進(jìn)行： –系統(tǒng)分析 –實(shí)施計(jì)劃報(bào)告 系統(tǒng)分析 ? 系統(tǒng)分析是制定軟件項(xiàng)目計(jì)劃的第一步 ， 它決定了所開(kāi)發(fā)軟件的總目標(biāo) ， 其任務(wù)包括： 1. 確定所開(kāi)發(fā)軟件的總體要求和適用范圍； 2. 描述所開(kāi)發(fā)軟件與外界接口關(guān)系； 3. 確定所需的硬 、 軟件支持； 4. 對(duì)開(kāi)發(fā)的進(jìn)度和成本的估計(jì)； 5. 分析系統(tǒng)的可行性； 6. 確定所開(kāi)發(fā)軟件與原有軟件的兼容性關(guān)系或其他關(guān)系； 7. 確定所開(kāi)發(fā)軟件的性能 ， 預(yù)計(jì)內(nèi)部復(fù)雜性之間的折衷關(guān)系 。 系統(tǒng)分析 ? 在確定以上各項(xiàng)時(shí) ， 常常要設(shè)想多種可能的方案 ， 再根據(jù)需要從中進(jìn)行比較選擇 ? 系統(tǒng)分析中對(duì)系統(tǒng)的可行性分析是十分重要的 ，這是此項(xiàng)目能否進(jìn)行的關(guān)鍵 ， 它包括以下方面： – 技術(shù)可行性研究 ? 必須明確現(xiàn)有的條件是否能滿足開(kāi)發(fā)軟件所需的技術(shù)設(shè)備 、用戶的技術(shù)要求 ， 開(kāi)發(fā)時(shí)間是否合理等 – 經(jīng)濟(jì)可行性研究 ? 對(duì)開(kāi)發(fā)所需的經(jīng)費(fèi)和軟件所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行估計(jì) – 社會(huì)可行性研究 ? 考慮所開(kāi)發(fā)的軟件項(xiàng)目是否涉及版權(quán)糾紛等法律問(wèn)題 ， 以及投入運(yùn)行后對(duì)生產(chǎn) 、 管理或經(jīng)營(yíng)體制帶來(lái)什么社會(huì)影響 實(shí)施計(jì)劃報(bào)告 ? 在認(rèn)真做好上述系統(tǒng)分析工作的基礎(chǔ)上 ，要制定一個(gè)大致的實(shí)施計(jì)劃 ， 也就是編寫一個(gè)實(shí)施計(jì)劃報(bào)告 ? 這個(gè)報(bào)告只是對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行粗略的描述 ， 主要有四個(gè)方面的內(nèi)容 –開(kāi)發(fā)進(jìn)度 –人員投入計(jì)劃 –人員組織 –資源的利用 實(shí)施計(jì)劃報(bào)告 ? 一個(gè)實(shí)施計(jì)劃報(bào)告的提要實(shí)例： 1. 軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目名稱 2. 任務(wù)概述 3. 負(fù)責(zé)單位 （ 包括：管理機(jī)構(gòu)和任務(wù)的分解 ） 4. 開(kāi)發(fā)人員組織 （ 包括：組織結(jié)構(gòu)和任務(wù)的分配 ） 5. 人員投入計(jì)劃 （ 包括：總估計(jì)和各階段投入計(jì)劃 ） 6. 其他資源利用 （ 包括：設(shè)備和資料 ） 7. 開(kāi)發(fā)進(jìn)度 （ 包括：階段的劃分 ， 各階段的評(píng)審時(shí)間和提供開(kāi)發(fā)進(jìn)展報(bào)告時(shí)間 ） 8. 項(xiàng)目完成檢驗(yàn) （ 包括：檢驗(yàn)機(jī)構(gòu) ， 檢驗(yàn)方式和交付產(chǎn)品的清單 ） ? 編寫的實(shí)施計(jì)劃報(bào)告只是對(duì)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的初步設(shè)想 ， 但也要反映出實(shí)施方案的主要內(nèi)容 實(shí)施計(jì)劃報(bào)告 ? 在軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃得到批準(zhǔn)以后 ， 便可開(kāi)始工作 ， 這時(shí)不要急于進(jìn)行軟件設(shè)計(jì) ， 而是要弄清楚用戶的需要 ? 需求分析做得不好 ， 用戶和軟件開(kāi)發(fā)人員未能全面地 、精確地理解和表達(dá)這些需求 ， 致使一些隱藏的問(wèn)題隨著開(kāi)發(fā)工作的進(jìn)行帶給后面階段 ， 最終將給開(kāi)發(fā)工作造成不良的影響 計(jì)劃 需求分析 設(shè)計(jì) 編碼 測(cè)試 需求分析中發(fā)生的問(wèn)題對(duì)后期開(kāi)發(fā)工作造成的影響示意圖 結(jié)構(gòu)化分析方法 ? 需求分析最常用的方法是結(jié)構(gòu)化分析方法 （ Structured Analysis） ， 它適用于分析大型數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) ? 該方法簡(jiǎn)明 ， 易于掌握 ， 與設(shè)計(jì)階段的結(jié)構(gòu)化方法相銜接 ， 將取得良好的設(shè)計(jì)效果 結(jié)構(gòu)化分析方法的基本思想和步驟 ? 結(jié)構(gòu)化分析方法的基本思想是采用 “ 分解 ”和 “ 抽象 ” 的基本手段 ， 由頂向下逐層分解 ，具體步驟為： 1. 理解當(dāng)前的現(xiàn)狀環(huán)境 ， 建立當(dāng)前系統(tǒng)的 “ 具體模型 ” 2. 從當(dāng)前系統(tǒng)的 “ 具體模型 ” 抽象出當(dāng)前系統(tǒng)的“ 邏輯模型 ” 3. 分析目標(biāo)系統(tǒng)與當(dāng)前系統(tǒng)在邏輯上的差別 ， 建立目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型 4. 為了對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)做完整的描述 ， 還需要考慮人機(jī)界面和其他一些問(wèn)題 結(jié)構(gòu)化分析方法的描述方法 ? 數(shù)據(jù)流圖 （ DFD） 和分層的數(shù)據(jù)流圖 ? 數(shù)據(jù)詞典 （ DD, Data Dictionary） ? 加工說(shuō)明 (1)數(shù)據(jù)流圖 (DFD, Data Flow Diagram) ? 數(shù)據(jù)流圖以圖形的方式表示系統(tǒng)中的信息變換和傳遞的過(guò)程 ， 數(shù)據(jù)流圖的基本符號(hào)只有下列四種： – 數(shù)據(jù)流 – 加工 – 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) – 數(shù)據(jù)源點(diǎn)及數(shù)據(jù)終點(diǎn) ? 畫 DFD圖的方法：由外向里 ， 自頂而下 ， 逐層分解 數(shù)據(jù)流圖的基本符號(hào) ? 數(shù)據(jù)流 – 數(shù)據(jù)流是具有名字且具有流向的數(shù)據(jù) ， 用標(biāo)有名字的箭頭表示 。 每條數(shù)據(jù)流表示在這條流水線上有一組由一定成分組成的數(shù)據(jù)流動(dòng) 。 ? 加工 – 表示對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的加工或變換 。 數(shù)據(jù)流圖中以標(biāo)有名字的圓圈代表加工 ， 名字表示加工的含義 ， 指向加工的數(shù)據(jù)流是該加工的輸入數(shù)據(jù) ， 離開(kāi)加工數(shù)據(jù)流是該加工的輸出數(shù)據(jù) 。 ? 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) – 文件是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式的統(tǒng)稱 ， 它表示了數(shù)據(jù)流在加工過(guò)程中需要存儲(chǔ)或查找的信息 。 文件以標(biāo)有名字的粗線表示 。 ? 數(shù)據(jù)源點(diǎn)及數(shù)據(jù)終點(diǎn) – 標(biāo)明數(shù)據(jù)處理過(guò)程的數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)去向 ， 數(shù)據(jù)流圖中已有名的方框表示 ， 它只起到注釋作用 ， 補(bǔ)充說(shuō)明系統(tǒng)與其他外界環(huán)境的聯(lián)系 。 銀行取款過(guò)程的數(shù)據(jù)流圖 儲(chǔ)戶 核查 登錄 付款 取款信息 付款信息 取款信息 存折 取款單 無(wú)余拒付 帳卡 存折 分層的數(shù)據(jù)流圖 DFD ? 畫分層 DFD圖的基本原則 (注： DFD圖不是流程圖 ) – 數(shù)據(jù)守恒與數(shù)據(jù)封閉原則 ?加工的輸入輸出數(shù)據(jù)流是否匹配 ， 應(yīng)成對(duì)出現(xiàn) ，即每一個(gè)加工既有輸入數(shù)據(jù)流又有輸出數(shù)據(jù)流 – 加工分解的原則 ?畫分層 DFD圖時(shí) ， 各子系統(tǒng)的分解速度應(yīng)大致均勻 ， 保持同步擴(kuò)展 ?一般情況下 ， 每次每一加工可以分解為 2～ 4個(gè)加工 ， 至多不超過(guò) 7～ 8個(gè) ， 以免閱讀時(shí)增加理解的困難 ?在上層時(shí)分解的速度可略快 ， 越到下層功能越具體 ， 分解速度應(yīng)放慢 分層的數(shù)據(jù)流圖 DFD ? 畫分層 DFD圖的基本原則 (cont.) – 子圖與父圖的 “ 平衡 ” ? 在分層圖中 ， 每一層都是它下層的父圖 ， 同時(shí)又是它上層的子圖 ? 父子平衡是父圖與子圖在輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)上應(yīng)保持信息的連續(xù)性 – 合理使用文件 ? 為了優(yōu)先考慮重要問(wèn)題 ， 允許將某些細(xì)節(jié)推遲到下層DFD圖處理 ? 除出錯(cuò)處理外 ， 對(duì)文件的處理也常常推遲 ? 具體地說(shuō) ， 上層 DFD圖往往只畫出少量文件 ， 借以保持畫面整潔 ， 越往下層 ， 畫出的文件越多 (2)數(shù)據(jù)詞典 (DD, Data Dictionary) ? 數(shù)據(jù)詞典是 SA方法的主要工具之一 ? 它與數(shù)據(jù)流圖共同構(gòu)成系統(tǒng)的邏輯模型 –沒(méi)有數(shù)據(jù)流圖則數(shù)據(jù)詞典難發(fā)揮作用 –沒(méi)有數(shù)據(jù)詞典則數(shù)據(jù)流圖就不嚴(yán)格 ? 數(shù)據(jù)詞典對(duì)數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的所有數(shù)據(jù)元素給出邏輯定義 ? 有了數(shù)據(jù) 詞 典 ， 使數(shù)據(jù)流程圖上的數(shù)據(jù)流加工和文件得到確切的解釋 數(shù)據(jù)詞典的條目 ? 數(shù)據(jù)詞典中有四種類型的條目 –數(shù)據(jù)流 （ 由多少個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)組成 ） –文件 –數(shù)據(jù)項(xiàng) （ 單項(xiàng)數(shù)據(jù) ） –加工 數(shù)據(jù)流條目 ? 數(shù)據(jù)流條目給出某個(gè)數(shù)據(jù)流的定義 ， 它通常是列出該數(shù)據(jù)流的定義 ? 在進(jìn)行數(shù)據(jù)流定義時(shí) ， 可采用如下符號(hào)： – “ =‖——表示定義為 – “ +‖——表示 “ 與 ” – “ [|]‖——表示 “ 或 ” ， 即選擇括號(hào)中的某一項(xiàng) – “ {}‖——表示 “ 重復(fù) ” ， 即括號(hào)中的項(xiàng)要重復(fù)若干次 ， 重復(fù)次數(shù)的上下限也可以在括號(hào)中標(biāo)出 – “ （ ） ” ——表示 “ 可選 ” 文件條目 ? 文件條目給出某個(gè)文件的定義 ? 同數(shù)據(jù)流一樣 ， 文件的定義通常是列出文件記錄的組成數(shù)據(jù)項(xiàng) ? 文件條目還可以指出文件的組織方式 ，如按單號(hào)遞增次序排列等 數(shù)據(jù)項(xiàng)條目 ? 數(shù)據(jù)項(xiàng)條目給出某個(gè)數(shù)據(jù)單項(xiàng)的定義 ? 通常是數(shù)據(jù)項(xiàng)的值類型 ， 允許的取值范圍等 加工條目 ? 加工條目又稱小說(shuō)明 ? 對(duì)