第11.12章面向对象设计与实现详解.pptVIP

第十一章 面向对象的设计 11.1 面向对象设计的准则 11.2 启发规则 11.3 软件重用 11.4 系统分解 11.5 设计问题域子系统 11.6 设计人机交互子系统 11.7 设计任务管理子系统 11.8 设计数据管理子系统 11.9 设计类中的服务 11.10 设计关联 11.11 设计优化 11.12 小结 习题 学习目标 掌握面向对象方法学设计准则和启发规则 掌握软件重用的概念和三个级别 理解程序设计风格 面向对象的分析缩写为OOA，面向对象的设计缩写为OOD。 一、什么是面向对象的设计 ①面向对象的设计是把分析阶段得到的需求，（即三个模型）转变成计算机系统具体实现的OOD模型； ②面向对象分析到面向对象设计是一个逐步扩充、调整模型的过程； ③尽管面向对象的分析和设计的定义有明显区别，但在实际的软件开发过程中二者的界限是模糊的，因为二者的概念和表示方法是一致的。而设计过程中又往往会加深和补充对系统需求的理解，从而进一步完善分析结果。 具体看下图： 因此分析和设计活动是一个多次反复迭代的过程，面向对象方法学在概念和表现方法上的一致性，保证了在各项开发活动之间的平滑（无缝)过度，领域专家和开发人员能够比较容易地跟踪整个系统开发过程，这是面向对象方法与传统比起来具有的一大优势。 OOD模型 从一个侧面观察OOD模型,它包括一个核心部分,既问题域部分还包括几个外围部分:人机交互部分、控制驱动部分和数据管理部分。 初始的问题域部分既为OOA模型；人机交互部分即人机界面设计；控制驱动部分来定义和协调并发的各个控制流；数据管理部分用于存储和管理永久对象。 从另一侧面观察OOD模型，上述的每一部分仍采用OOA的概念及模型的组织方式。 11.1 面向对象设计的准则 模块化设计的几条基本原理，在面向对象设计时仍适用，但增加了一些新的特点。 面向对象设计的准则： 1、模块化 支持把系统分成模块的设计原理：对象就是模块，它是把数据结构和操作这些数据的方法紧密地结合在一起所构成的模块。 2、抽象 类实际上是一种规格说明抽象。 3、信息隐蔽 在面向对象的方法中，信息隐蔽通过对象的封装性来实现。 对类的用户来说，属性的表示方法和操作的实现算法都应该是隐蔽的。 4、低耦合 在面向对象方法中，对象是最基本的模块，因此耦合主要指不同对象之间相互关联的紧密程度，低耦合是设计的一个重要标准。如果一条消息中的参数过多；或者一个对象发送和接受的消息太多都属强偶合，出现强偶合就要考虑重新设计。 5、高内聚 面向对象设计存在下述三种内聚： 1）操作内聚： 一个操作只完成一个功能，则说它是高内聚。 2）类内聚： 一个类应该只有一个用途，它的属性和操作是高内聚的，不包含无用的属性和操作，如果某个类有多个用途，通常应该把它分解成多个专用类。 3）一般——具体（特殊）内聚： 设计类的一般——具体（特殊）结构应该符合多数人的概念，准确地说：这种结构应该是对象应用领域知识的正确抽取。即特殊类应该真正地描述了一般类的特化，特殊类确实要继承一般类的许多属性和操作。 11.2 面向对象设计的启发规则 虽然面向对象开发软件的历史不长，但人们也积累了一些经验，这经验能帮助软件开发人员提高开发软件的质量，这些经验称启发规则： 1、设计结果应清晰易懂，（用词一致，避免模糊定义，使用已有的协议等）。 2、一般——具体结构的深度应适当，（中等规模系统100类左右，类结构层次数应保持为5至9）。 3、设计简单的类（设计的类不要包括太多的属性和操作） 4、使用简单的协议（消息中的参数不要超过3个，这不是绝对的）。 5、使用简单的操作（类的操作一般只有3～5行源程序语句）。 6、把设计变动减到最小 通常设计的质量越高，设计得修改范围就越小，开始改动大，方案越成熟改动也越小。 11.3 软件重用 （一） 概述 重用 重用也叫再用或复用，是指同一事物不作修改或稍加改动就多次重复使用。 2. 软件成分的重用级别 软件成分的重用可以进一步划分成以下3个级别： 代码重用重用类库中的类时，无须修改已有的代码即可. (2) 设计结果重用 设计结果重用指的是，重用某个软件系统的设计模型(即求解域模型)。这个级别的重用有助于把一个应用系统移植到完全不同的软硬件平台上。 (3) 分析结果重用