第13讲面向对象的软件工程要点分析.ppt

第13讲 面向对象的软件工程 何 帆 主要内容 面向对象软件的开发过程 面向对象的分析与模型化 面向对象设计 Coad与Yourdon的方法 OMT方法 面向对象方法的形成最初是从面向对象程序设计语言开始的，随后才逐渐形成了面向对象的分析和设计。 面向对象方法于60年代末首次提出，80年代中才开始广为使用，90年代面向对象方法才成为专业人员的首选范型。 传统方法的和面向对象的方法有何不同？ 面向对象的分析，简称：OOA 面向对象的设计，简称：OOD 面向对象程序设计，简称：OOP 面向对象的测试，简称：OOT 面向对象数据库系统，简称：OODBMS 面向对象计算机软件辅助工程， 简称：OOCASE 面向对象的概念 面向对象方法的应用领域包括： 数据库、计算机辅助设计工程、人-机界面设计、计算机辅助教学、多媒体技术、计算机网络等诸多领域。 什么是面向对象的观点？ Coad和Yourdon给出的定义如下： 面向对象=对象+分类+继承+通信 客观世界的问题都是由客观世界中的实体及其相互关系构成的，我们将客观世界中的实体抽象成为问题空间中的对象，由于研究的问题不同，面向的对象也就不同。 “面向对象”就是面向问题空间中的实体。 1 面向对象软件的开发过程 采用面向对象开发方法构造的软件具有以下特点： 面向对象技术构造的模型与客观世界一致； 适应变化的需要，修改局限在模块中； 具有可复用性。 面向对象软件的开发过程 分析阶段 领域分析 应用分析 高层设计阶段 类的开发 实例的建立 组装测试 维护 2 面向对象的分析与模型化 OOA方法的5个基本原则： 建立信息域模型 描述功能 表达行为 分解模型，以揭示更多细节 早期模型表示问题的本质，后期模型提供实现细节 面向对象分析的目标：开发一系列模型，用来描述客户需求的计算机软件。定义所有与待求解问题相关的类。 OOA必须完成的任务： 在客户和软件工程师间沟通，了解基本的用户需求。 标识类（即：定义属性和方法）。 划分类层次。 表示对象间的关系。 建立对象的行为（动态）模型。 在任务上述1~5之间重复，直至完成建模。 面向对象技术衍生出了许多方法和技术，如： Booch方法 Coad和Yourdon方法 Jocobson方法（也称OOSE面向对象软件工程） Rumbaugh方法（也称OMT对象建模技术） Wirfs-Brock方法 统一建模语言UML 领域分析过程 软件的领域分析是在特定应用领域中标识、分析和规约公共需求，典型的是在应用领域中多个项目间的复用。 面向对象领域分析是以公共对象、类、自己和框架等形式在特定应用领域中标识、分析和规约公共的可复用的能力。 领域分析的工作：设计和建造可复用构件，它们可以用于很多相似的（但不一定是相同的）应用开发工作。 领域分析过程的关键输入和输出： 3 面向对象设计 OO分析模型到OO设计模型的转换： 分析和设计的含义 分析——是一种研究问题域的过程，该过程产生对外部可见行为的描述。 设计——在分析的描述基础上，加入实际计算机系统实现所需细节的过程。 OOD通常可以分为两个阶段： 高层设计——建立应用的体系结构。 低层设计——集中于类的详细设计。 高层设计（系统级设计） 开发软件的体系结构，构造软件的总体模型。高层的设计包括： 将系统划分为子系统的决策； 子系统的软、硬件分配； 设计框架的主要概念和策略性决策。 高层设计模型 客户/服务器模型（C/S） 导出的系统即适合于过程设计也适合于面向对象的设计。 客户/服务器模型将系统分为2个部分：客户子系统和服务器子系统。 请求服务的对象都归于客户子系统；服务器接受请求并提供服务。即：客户是服务的驱动者。所以，客户必须了解服务者的接口，而服务器没有必要知道客户的接口。 Caod Yourdon的设计模型 应用框架结构 根据应用领域系统的特有结构划分子系统（模板、主题、抽象类的集合）。 然后设计细化每个子系统的对象模型、动态模型和功能模型。 例如：专家系统的典型结构 4 Coad与Yourdon的方法 Caod Yourdon提出的OOA方法包括5个步骤: （1）确定类和对象 （2）确定结构 （3）定义主题 （4）定义属性和实例关联 （5）定义操作和消息关联 1. 确定对象 运用前面介绍的方法确定系统中所有的对象及对象的属性和操作。如家庭安全系统： 2. 确定结构 结构是一种组织方式的思维，在面向对象分析中，结构是问题域复杂关系的表示。 Yourdon面向对象的分析方法中提出两种结构： 分类结构（泛化-特化结构）——表示类（不是对象）的“一般-特殊”关系。泛化类是超类，特化类是子类。 装配结构（整体-部分结构）——表示事物的组成结构，即由属于同一类或不同类