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第七章 面向对象的分析 第一节 对象模型的建立 第二节 动态模型的建立 第三节 功能模型的 第四节 建立定义服务 面向对象分析的过程是提取系统需求并建立精确模型的过程。在这个过程中，首先要理解问题域，系统分析员通过与用户及领域专家的充分交流，力求完全理解用户需求和该领域中关键性的背景知识；然后用某种无二义性的方式将系统分析员的理解表达成文档资料，建立起软件需求规格说明书；由于问题的复杂性，而且人与人之间的交流带有随意性和非形式化的特点，上述理解和表达的过程通常不可能一次就达到理想的效果，需要系统分析员与用户及领域专家多次反复交流，对软件需求规格说明书进行验证。 理解、表达、验证三个过程交替进行，反复迭代，而且往往需要利用原型系统作为辅助工具。 第一节对象模型的建立 面向对象方法强调围绕对象而不是围绕功能来构造系统。对象模型是对模拟客观世界实体的对象及对象彼此间的关系的映射，描述了系统的静态结构。用面向对象方法开发软件，在任何情况下，对象模型始终都是最重要、最基本、最核心的。 一、对象模型的结构 对象模型的结构由五个层次组成： 主题层、类——对象层、结构层、属性层和服务层。这五个层次很像叠在一起的五张透明塑料片，它们一层比一层显现出对象模型的更多细节。 (一) 类——对象层 “类——对象”是一个专用术语，它是指“一个类及属于该类的实例（对象）”。图（a）是表示类——对象的图形符号，实线的矩形框表示“类”，用两条横线分成三个部分，分别列出类的名字、该类定义的属性以及该类提供的服务，类符号外面加一个虚框表示属于该类的实例。 如果一个抽象类没有实例，虚框就不需要。当不需要详细描述一个类内定义了那些属性或服务时，有时将该符号简化成图（b）或图（c）。 类——对象层包含待开发系统的所有类及对象，它是整个对象模型的基础。 (一) 结构层 结构层表示了问题域中实体间结构关系的抽象。问题域中实体之间的结构关系可以概括为两种：归纳关系、组合关系。图 (a)表示归纳关系，图 (b)表示组合关系。 1.归纳关系 归纳关系就是“一般——特殊”关系，它反映了一个类与若干个互不相容的子类之间的分类关系。上图（a）中上部是一个一般类，说明一般类及对象的特征（属性和服务），下面是若干个特殊的类，特殊类可以继承一般类的特征，在特殊类中只需说明特殊属性及服务。一般类和特殊类之间用直线及半圆形标记连接，半圆形表示归纳关系的方向：从半圆形中点引出的直线指到一般类。注意直线的端点在实线框，表明这是类之间的关系，而不是对象之间的关系。下图（a）是归纳关系的一个例子。 2.组合关系 组合关系就是“整体——部分”关系，它反映了对象之间的构成关系。上图（b）中上部是一个整体对象，下部是组成该整体对象的若干个部分对象，它们之间用直线及三角形标记连接。注意直线端点的位置在虚线框，表明这是对象之间的关系。三角形标记表明组合关系的方向：从三角形顶角引出的线指向整体对象，从三角形底边中点画出的线连到部分对象。结构线每端标出的数值有三种：“1”（一个），“1+”（多个），“x，y”（x个到y个）。值为1时通常省略。下图（b）是组合关系的一个例子，表示一架电脑由一个主机和多个外设组成。 (三) 主题层 大量事实表明，一般情况下，人们在一个时间内的短期记忆限制在7±2个事件之内。对于大型系统，由于对象模型的结构庞大而复杂，为了便于人们在一个时间内考虑和理解所提出的对象，可以将有关的类——对象归类到各个主题。主题可以看作对象模型的子模型或子系统。主题用粗矩形框表示，它把该主题中所包含的所有类——对象封闭起来，在右下角表明主题名。 (四) 属性层 属性层包括两个方面：对象的属性以及对象之间的关系（实例连接）。对象的属性的含义已经明白。现在来看一看什么是对象之间的关系。现实世界中，实体之间存在着互相约束，上面所述的组合关系就是实体之间的一种特殊的约束关系，除了组合关系，还存在其它限制条件或事务规则。例如，银行系统的一次取款事务必定跟某个储户有关，没有储户，也就不存在取款事务。 对象模型的属性层中，用实例连接映射这种非组合关系的约束，有三种实例连接方式： 1.一对一（1：1） 例如一个国家拥有一个政府，一个政府唯一对应一个国家，国家与政府之间的实例连接是一对一（见图（a），数值1通常省略）。 2.一对多（1：1+） 例如一个教师可以拥有多本书，但一本书唯一对应一个教师，教师与书之间的实例连接是一对多（见图（b））。 3.多对多（1+：1+）例如一个作家可以写多本书，一本书可以有多个作家合著编写，作家与书之间的实例连接是多对多（见图（c））。 (五) 服务层 服务层也包括两个方面：对象的服务以及对象之间的消息