面向对象设计课件.ppt

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1、第9章面向对象设计面向对象设计概述精化类及类间关系数据设计人机交互设计建立实现模型设计模式简介面向对象的测试面向对象设计概述面向对象分析（OOA）建立描述问题域的功能模型、静态模型和动态模型，刻画了“系统做什么”的问题。通过建立静态模型的5层结构来分解问题空间、抽象出类-对象，并分析类间关联、泛化、依赖和实现关系，建立问题域模型。面向对象设计（Oriented-ObjectDesign，OOD）是把OOA阶段得到的需求转换为符合用户功能和性能、便于与某种面向对象程序设计语言编程的系统实现方案。面向对象分析与设计的关系OOD的特点主要体现在以下几个方面：⑴与OOA和OOP

2、共同构成面向对象开发的整个过程链，全面体现面向对象特点。⑵强调对象结构而不是程序结构，增加了信息共享的机制，提高了信息共享的程度。⑶OOD的设计过程有时要与OOP所选用的编程语言相结合，因为不同的面向对象编程语言对面向对象机制的支持程度不尽相同。⑷因为OOA和OOD的过程都使用UML语言来描述，因而过程间的转换不需要任何映射方法和转换步骤，更有利于各阶段间转换和分析结果的复用。面向对象设计概述面向对象设计原则⑴信息隐藏和模块化。信息隐藏是要提高模块的独立性。类将属性和与方法封装在一起，对外提供公共接口以实现系统功能，对内提供对应的数据和存储，并为派生类如何操作基类也提供

3、了半开放式机制（protected部分），极大地体现模块化设计的低耦合和高内聚特征。⑵重用。重用是将原有事物不加修改或做少量修改就能多次使用的机制。面向对象方法中的重用分为代码重用和设计模式重用。⑶单一原则。单一是指一个类无论其定义的属性和方法数量有多少，都应只涉及和它相关的服务。⑷规划和统一接口，不要急于考虑细节问题。⑸优先使用聚合。在考虑类的重用时，应优先使用聚合。⑹“开放封闭”原则。所谓“开放”原则是指对系统功能扩展的完善性设计，应立足于在原有类的基础上提供新的属性和行为，尽量避免类的重新开发。面向对象设计概述OOD过程的首要任务是精化类的设计，不仅详细定义类的属

4、性、方法和关联，还要结合功能模型和动态模型给出的UML图，分析出抽象类、领域类、边界类、关联类等一系列新类，为类图的完整定义和软件系统的修改、扩展和维护提供灵活的设计方案。精化类及类间关系设计类的属性在OOD过程中，对类的属性设计需要补充和完善下面的相关工作。⑴复杂属性的分离和描述。⑵类间重数的属性表示。⑶对属性的约束。类的封装性约束了类的外部对属性和方法的存取权限。⑷对属性的初始化。属性的初始化设计，确保了对象在启动时处于正常初始状态。⑸导出新“属性”。注意，“属性”用引号括起来，是因为这里“属性”并不是类真正定义的属性实体，而是通过方法计算出的具有属性特征的结果。精

5、化类及类间关系设计类的方法类中的方法和结构化设计中的过程或函数类似。但它们的主要区别是：方法是消息驱动的，受到接收消息的类的控制，而函数基本是不受限的全局函数，没有对象对其约束。在OOA过程中，主要明确类所提供的方法和分析类间关系；而在OOD过程中，需要细化类的方法，并希望通过类方法的识别，体现类间的动态连接。⑴具有公共服务性质的方法，应该放在继承结构的高层类中，以使得方法重用达到最大化。⑵尽量在已有类中定义新方法，或重用已有代码。⑶反映类间的动态关系，即类间的每个消息都要有相应的操作。精化类及类间关系精化类及类间关系设计类间泛化关系类的泛化关系分为单继承和多继承两种形

6、式。在单继承的设计中，可以比较聚合方式与单继承对类的组织结构的利弊。在多继承的设计中，由于多继承带来的二义性，需要考虑将其进行转换。单继承与聚合多继承与转换精化类及类间关系设计关联类属性设计中分析了多对多、一对多关系的设计方式。对于多对多关系的转换，还能通过定义关联类来实现。数据设计数据设计是OOD模型中的主要部分之一，负责对永久对象（PersistentObject）的读取、存储等过程进行管理。数据设计可以利用关系数据库、面向对象数据库和文件系统提供的机制来实现。不同的文件管理方法对数据设计有着不同的影响。当采用OOD进行数据设计时，目前主要的方法是基于关系数据库来实

7、现。基于关系数据库的数据设计数据设计基于关系数据库的设计，就是将类图作为关系数据库的概念模型，并兼顾类间的关联关系和泛化关系在数据库中的表示。对UML的类图，通常只考虑转换类中的属性而不考虑类的方法。因为对关系数据库中表（属性集）的操作，必定通过关系数据库系统的接口，或在系统中提供统一的方法对数据进行操作，在这些方法中就包括了原有类中的方法。数据设计基于关系数据库的数据设计在将持久对象转换为关系数据时，类和对象与关系数据库的表之间有如下的基本对应关系。OOD关系数据库描述类表类中关于属性的定义，就是关系数据库中表的结构。对象行对象是类的实