【文章內容簡介】 –問題部件 –人機交互部件 –任務管理部件 –數(shù)據管理部件 面向對象的設計 (OOD) ? OOD法分為 – 概要設計 ? 細化對象行為 ? 添加新對象 ? 認定類 ? 組類庫 ? 確定外部接口 ? 主要數(shù)據結構 – 詳細設計 ? 加細對象描述 面向對象的程序設計 (OOP) ? 使用面向對象的程序設計語言進行程序設計 –如： C++ ， Delphi ， Ada ， SmallTalk ，Java ? 面向對象的定義： –面向對象 = 對象 + 類 + 繼承 + 消息 –如果一個軟件系統(tǒng)是按照這樣四個概念設計和實現(xiàn)的 ， 則可以認為這個軟件系統(tǒng)是面向對象的 面向對象的程序設計 (OOP) ? OOP具有三個重要特征： –封裝 ?封裝是將數(shù)據和對這些數(shù)據進行處理所需的各種操作連接在一個根下的技術 –繼承 ?繼承是引用已經定義的各種類 ， 并將它們擴充以滿足新的功能的一種技術 –多態(tài)性 ?多態(tài)性實質上就是同一個名字可以用于多種目的 面向過程與面向對象 ? 傳統(tǒng)的面向過程（ 函數(shù) ） 的編程方法 – 代碼和數(shù)據是分開的 – 函數(shù)是最重要的 ，一個程序中的所有代碼都應圍繞這些函數(shù)來設計 ? 面向對象編程方法 – 必須將代碼與數(shù)據構造在一個程序塊中 ，并且統(tǒng)一來管理 – 對象是最重要的 ， 程序是圍繞這些對象來設計的 ， 函數(shù)是第二位的 – 用對象調用函數(shù) ， 而不是簡單地將對象（ 數(shù)據 ） 傳遞給函數(shù) 面向對象的基本概念 ? 對象 （ Object） ? 類 （ Class） ? 繼承 （ Inheritance） ? 消息 （ Message） ? 軟件 IC（ Integrate Circuit） 面向對象的基本概念 ? 對象 （ Object） – 是對客觀存在的事物的描述 ， 可以是事 、 物 ， 或概念 – 對象是將一組數(shù)據和使用該數(shù)據的一組基本操作或過程封裝在一起的實體 – 用戶不必知道對象行為的實現(xiàn)細節(jié) ， 只需根據對象提供的外部特征接口訪問對象 – 對象的動作取決于發(fā)送給該對象的消息 ， 消息通知對象要求完成某個功能 。 即 ， 對象之間的通訊是以 “ 做什么 ” 的消息發(fā)送為契機的 ， 并認為接受消息的對象知道如何去做 ， 消息激活對象的相應功能 – “ 面向對象 ” 的基本思想就是把要構造的系統(tǒng)表示為對象的集合 面向對象的基本概念 ? 類 （ Class） – 是一組具有相同數(shù)據結構和相同操作的對象的集合 – 在一個類中 ， 每個對象都是類的實例 ， 它們都可以使用類中提供的函數(shù) – 類相當于 C語言中的結構 ， 或者說它是一種行為抽象數(shù)據類型 – 現(xiàn)實世界詞匯中的每一個名詞都表示一類對象 ， 具有一組屬性或行為特征 – 例如 ， 一個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 ， 則每一個對象都需明確定義其所有的特征 ，若是使用類的概念 ， 則每一對象就只需定義它在大類中的特殊部分 ， 對于類中共有的特性它可以繼承 面向對象的基本概念 ? 繼承 （ Inheritance） – 是使用現(xiàn)存的定義作為基礎 ， 建立新定義的技術 – 繼承性分為： ? 單重繼承：一個子類只有一個父類 ? 多重繼承：一個子類可有多個父類 – 一個子類可以從它的基類那里繼承所有的數(shù)據和操作 ， 并擴充自己的數(shù)據和操作 – 基類抽象出共同特性 ， 子類表達其差別 現(xiàn)存類定義 父類（基類） 新類定義 子類（派生類） 繼承 面向對象的基本概念 ? 消息 （ Message） – 對象之間的聯(lián)系可表示為對象間的消息傳遞 ， 即對象間的通訊機制 – 當一個消息發(fā)送給某個對象時 ， 包含要求接收信息的對象去執(zhí)行某個功能的消息 – 從程序設計的角度來說消息類似于函數(shù)調用 – 消息是開發(fā) Windows應用程序用得最多的一個概念 ， 我們程序所做的工作就是產生消息 、 傳遞消息 、 處理消息 – Windows正是通過消息來管理各種資源 ， 并由此實現(xiàn)多任務功能 面向對象的基本概念 ? 軟件 IC（ Integrate Circuit） – 由來： ? 程序常常涉及到頻繁使用功能相同的模塊 ， 盡管這些模塊對具體應用的實現(xiàn)細節(jié)可能有些不同 ， 如何使用和組合這些模塊 ， 是構建可重用模塊需要解決的技術問題 ? 類和繼承的概念有助于程序員開發(fā)這種共同性 – 軟件 IC又稱軟件集成 ， 它的思想是： ? 用一種集成機制將已經成熟的軟件單元制成一個相對獨立的實體 ， 使它們不加改動或做很少改動就可用于新的軟件系統(tǒng)中 ， 從而減少重復勞動 ， 提高生產率 ? “ 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 ， 連接簡單 ， 封裝性好 ， 內部功能高效實現(xiàn) ， 具有清晰 、 簡明的說明 ? 類 ——充當了面向對象系統(tǒng)的構造單元 第三部分 軟件工程 1. 軟件工程的基本概念 2. 軟件開發(fā)方法與工作模型 3. 結構化開發(fā)方法概述 4. 習題 3 結構化開發(fā)方法概述 ? 結構化分析方法 ? 結構化設計方法 ? 軟件編碼 ? 軟件測試 ? 軟件維護 結構化分析方法 (SA) ? 結構化分析方法是需求分析中最常用的方法之一 ? 在進行需求分析 （ 結構化分析 ） 之前 ，需要先進行： –系統(tǒng)分析 –實施計劃報告 系統(tǒng)分析 ? 系統(tǒng)分析是制定軟件項目計劃的第一步 ， 它決定了所開發(fā)軟件的總目標 ， 其任務包括： 1. 確定所開發(fā)軟件的總體要求和適用范圍； 2. 描述所開發(fā)軟件與外界接口關系； 3. 確定所需的硬 、 軟件支持； 4. 對開發(fā)的進度和成本的估計； 5. 分析系統(tǒng)的可行性； 6. 確定所開發(fā)軟件與原有軟件的兼容性關系或其他關系； 7. 確定所開發(fā)軟件的性能 ， 預計內部復雜性之間的折衷關系 。 系統(tǒng)分析 ? 在確定以上各項時 ， 常常要設想多種可能的方案 ， 再根據需要從中進行比較選擇 ? 系統(tǒng)分析中對系統(tǒng)的可行性分析是十分重要的 ，這是此項目能否進行的關鍵 ， 它包括以下方面： – 技術可行性研究 ? 必須明確現(xiàn)有的條件是否能滿足開發(fā)軟件所需的技術設備 、用戶的技術要求 ， 開發(fā)時間是否合理等 – 經濟可行性研究 ? 對開發(fā)所需的經費和軟件所帶來的經濟效益進行估計 – 社會可行性研究 ? 考慮所開發(fā)的軟件項目是否涉及版權糾紛等法律問題 ， 以及投入運行后對生產 、 管理或經營體制帶來什么社會影響 實施計劃報告 ? 在認真做好上述系統(tǒng)分析工作的基礎上 ，要制定一個大致的實施計劃 ， 也就是編寫一個實施計劃報告 ? 這個報告只是對實施方案進行粗略的描述 ， 主要有四個方面的內容 –開發(fā)進度 –人員投入計劃 –人員組織 –資源的利用 實施計劃報告 ? 一個實施計劃報告的提要實例： 1. 軟件開發(fā)項目名稱 2. 任務概述 3. 負責單位 （ 包括：管理機構和任務的分解 ） 4. 開發(fā)人員組織 （ 包括：組織結構和任務的分配 ） 5. 人員投入計劃 （ 包括：總估計和各階段投入計劃 ） 6. 其他資源利用 （ 包括：設備和資料 ） 7. 開發(fā)進度 （ 包括：階段的劃分 ， 各階段的評審時間和提供開發(fā)進展報告時間 ） 8. 項目完成檢驗 （ 包括：檢驗機構 ， 檢驗方式和交付產品的清單 ） ? 編寫的實施計劃報告只是對開發(fā)項目的初步設想 ， 但也要反映出實施方案的主要內容 實施計劃報告 ? 在軟件開發(fā)項目實施計劃得到批準以后 ， 便可開始工作 ， 這時不要急于進行軟件設計 ， 而是要弄清楚用戶的需要 ? 需求分析做得不好 ， 用戶和軟件開發(fā)人員未能全面地 、精確地理解和表達這些需求 ， 致使一些隱藏的問題隨著開發(fā)工作的進行帶給后面階段 ， 最終將給開發(fā)工作造成不良的影響 計劃 需求分析 設計 編碼 測試 需求分析中發(fā)生的問題對后期開發(fā)工作造成的影響示意圖 結構化分析方法 ? 需求分析最常用的方法是結構化分析方法 （ Structured Analysis） ， 它適用于分析大型數(shù)據處理系統(tǒng) ? 該方法簡明 ， 易于掌握 ， 與設計階段的結構化方法相銜接 ， 將取得良好的設計效果 結構化分析方法的基本思想和步驟 ? 結構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. 理解當前的現(xiàn)狀環(huán)境 ， 建立當前系統(tǒng)的 “ 具體模型 ” 2. 從當前系統(tǒng)的 “ 具體模型 ” 抽象出當前系統(tǒng)的“ 邏輯模型 ” 3. 分析目標系統(tǒng)與當前系統(tǒng)在邏輯上的差別 ， 建立目標系統(tǒng)的邏輯模型 4. 為了對目標系統(tǒng)做完整的描述 ， 還需要考慮人機界面和其他一些問題 結構化分析方法的描述方法 ? 數(shù)據流圖 （ DFD） 和分層的數(shù)據流圖 ? 數(shù)據詞典 （ DD, Data Dictionary） ? 加工說明 (1)數(shù)據流圖 (DFD, Data Flow Diagram) ? 數(shù)據流圖以圖形的方式表示系統(tǒng)中的信息變換和傳遞的過程 ， 數(shù)據流圖的基本符號只有下列四種： – 數(shù)據流 – 加工 – 數(shù)據存儲 – 數(shù)據源點及數(shù)據終點 ? 畫 DFD圖的方法：由外向里 ， 自頂而下 ， 逐層分解 數(shù)據流圖的基本符號 ? 數(shù)據流 – 數(shù)據流是具有名字且具有流向的數(shù)據 ， 用標有名字的箭頭表示 。 每條數(shù)據流表示在這條流水線上有一組由一定成分組成的數(shù)據流動 。 ? 加工 – 表示對數(shù)據進行的加工或變換 。 數(shù)據流圖中以標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)據流是該加工的輸入數(shù)據 ， 離開加工數(shù)據流是該加工的輸出數(shù)據 。 ? 數(shù)據存儲 – 文件是數(shù)據存儲形式的統(tǒng)稱 ， 它表示了數(shù)據流在加工過程中需要存儲或查找的信息 。 文件以標有名字的粗線表示 。 ? 數(shù)據源點及數(shù)據終點 – 標明數(shù)據處理過程的數(shù)據來源和數(shù)據去向 ， 數(shù)據流圖中已有名的方框表示 ， 它只起到注釋作用 ， 補充說明系統(tǒng)與其他外界環(huán)境的聯(lián)系 。 銀行取款過程的數(shù)據流圖 儲戶 核查 登錄 付款 取款信息 付款信息 取款信息 存折 取款單 無余拒付 帳卡 存折 分層的數(shù)據流圖 DFD ? 畫分層 DFD圖的基本原則 (注： DFD圖不是流程圖 ) – 數(shù)據守恒與數(shù)據封閉原則 ?加工的輸入輸出數(shù)據流是否匹配 ， 應成對出現(xiàn) ，即每一個加工既有輸入數(shù)據流又有輸出數(shù)據流 – 加工分解的原則 ?畫分層 DFD圖時 ， 各子系統(tǒng)的分解速度應大致均勻 ， 保持同步擴展 ?一般情況下 ， 每次每一加工可以分解為 2～ 4個加工 ， 至多不超過 7～ 8個 ， 以免閱讀時增加理解的困難 ?在上層時分解的速度可略快 ， 越到下層功能越具體 ， 分解速度應放慢 分層的數(shù)據流圖 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 ， 同時又是它上層的子圖 ? 父子平衡是父圖與子圖在輸入數(shù)據與輸出數(shù)據上應保持信息的連續(xù)性 – 合理使用文件 ? 為了優(yōu)先考慮重要問題 ， 允許將某些細節(jié)推遲到下層DFD圖處理 ? 除出錯處理外 ， 對文件的處理也常常推遲 ? 具體地說 ， 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)據詞典 (DD, Data Dictionary) ? 數(shù)據詞典是 SA方法的主要工具之一 ? 它與數(shù)據流圖共同構成系統(tǒng)的邏輯模型 –沒有數(shù)據流圖則數(shù)據詞典難發(fā)揮作用 –沒有數(shù)據詞典則數(shù)據流圖就不嚴格 ? 數(shù)據詞典對數(shù)據流圖中出現(xiàn)的所有數(shù)據元素給出邏輯定義 ? 有了數(shù)據詞典 ， 使數(shù)據流程圖上的數(shù)據流加工和文件得到確切的解釋 數(shù)據詞典的條目 ? 數(shù)據詞典中有四種類型的條目 –數(shù)據流 （ 由多少個數(shù)據項組成 ） –文件 –數(shù)據項 （ 單項數(shù)據 ） –加工 數(shù)據流條目 ? 數(shù)據流條目給出某個數(shù)據流的定義 ， 它通常是列出該數(shù)據流的定義 ? 在進行數(shù)據流定義時 ， 可采用如下符號： – “ =‖——表示定義為 – “ +‖——表示 “ 與 ” – “ [|]‖——表示 “ 或 ” ， 即選擇括號中的某一項 –