《软件工程》第9课面向对象设计1报告.ppt

2.面向对象设计建模 面向对象设计的任务 系统架构设计 系统高层结构设计 确定设计元素 确定任务管理策略 实现分布式机制 设计数据存储方案 人机界面设计 系统元素设计 类对象设计 子系统设计 包设计 2.面向对象设计建模 模式的应用 模式是解决某一类问题的方法论，也是对通用问题的通用解决方案。 软件模式可以分为三种 架构模式：系统基本结构组织方案。 层次架构模型、MVC。 设计模式：面向对象具体设计问题的解决方案，使结果具有良好的可扩展性和重用性。 习惯用法：具体程序设计语言的使用模式。 3.系统架构设计 系统高层结构设计 确定设计元素 任务管理策略 分布式实现机制 数据存储设计 人机交互设计 系统高层结构设计 应用架构模式 层次架构（Layers） 模型-视图-控制架构（Model-View-Control） 管道与过滤器架构（Pipes and Filters） 黑板架构（Blackboard） 典型的分层方法 层 次 功 能 特殊 一般 应用子系统层 组成所开发应用的独特应用子系统 业务专用层 该应用所属业务类型专用的一些可复用子系统 中间件层 提供实用程序的子系统，和为异构环境中分布式对象计算提供独立于平台的服务等 系统软件层 构成实际基础设施的软件，如操作系统、特定硬件的接口、设备驱动程序等 确定设计元素 映射分析类到设计元素 一个分析类可以映射为一个设计类或多个设计类的简单组合。如边界类、控制类和一般的实体类。 如果比较复杂，也可以将其映射为子系统接口。 确定子系统 子系统实际上是一种特殊的包，具有统一的接口。普通包是无语义的模型元素容器。 划分成几个子系统需根据实际情况来确定。确定子系统的一些指导性参考原则。 对象协作原则。 可选性原则。 用户界面原则。如果用户界面独立于系统中实体类，创建横向集成子系统：将相关界面边界类归入一个子系统。如果用户界面和实体类紧密耦合，创建纵向集成子系统。 参与者原则。 耦合和内聚原则。 分布原则。 确定设计元素 定义子系统接口 通过明确的定义，子系统接口将其使用方法和实现方式彻底分开。 子系统接口只有逻辑上的意义，没有物理意义。 通常按以下步骤确定子系统接口： 为子系统确定一个备选接口集。 寻找接口之间的相似点。 定义接口依赖关系。 将接口映射到子系统。 定义接口所指定的行为。 通常在相应类的名称前加上前缀“I-”或将类加上“interface”标记来表述子系统接口。 任务管理策略 对多用户、多任务的并行处理支持。面对并行需求，主要有以下3种解决方案。 多处理器方案。将并发子系统分配到不同的处理器。 操作系统方案。将并发子系统分配到相同的处理器并由操作系统提供同步控制。 应用程序方案。应用软件负责在适当的时间从一个代码分支切换到另一个代码分支。 实现并行需求的技术。 引进任务管理部件。 基于进程和线程的控制。 任务管理策略-引进任务管理部件 引进任务管理部件原因 多用户、多任务或多线程操作系统上开发应用程序的需要。 通过任务描述目标软件系统中各子系统间的通信和协同时，能简化某些应用的设计和编码。 任务管理部件设计步骤与策略 识别由事件驱动和时间驱动的任务。 识别关键性任务、任务优先级以及任务管理类。当任务达到3个或3个以上时，应增加一个任务管理类。 定义任务。 必要时在OOD中扩充有关任务的类和对象。 任务管理策略-基于进程和线程的控制 每个线程都属于单个进程，一个进程中的所有线程共享该进程所占用有内存空间及其他资源。 进程和线程建模 用主动类来建模进程或线程。主动类是指拥有自己的执行线程而且能发起控制活动的类，主动类能与其它主动类并行地执行。 分别用“process”和“thread”来标识进程和线程。进程间的通信是依赖关系。如果有线程，则用组合关系。 对进程建模可采用类图或构件图。 选课系统的进程建模 任务管理策略-基于进程和线程的控制 确定进程的生命周期 每个进程或线程都必须进行创建和销毁。 在单个进程架构中，进程在应用程序开始时创建，在应用程序结束时销毁。 在多进程架构中，通常新进程（或线程）是在应用程序开始时，从操作系统创建的初始进程中产生或派生而来，这些进程必须显示销毁。 在进程间分布模型元素 确定在进程内应该执行的进程类和子系统。 创建进程和线程的时序图 设计元素与进程的关系 分布式实现机制 指应用程序的不同部件被安装在多个通过网络连接的计算机上，系统运行时不同计算机的应用部件相互协作，提供应用服务。系统架构师需要完成以下工作： 确定网络拓扑配置 将设计元素分配到网络节点。应将大量交互的元素分配到相同结点中。 节点容量（指内存量和处理能力） 通信介质带宽（总线、LAN、WAN） 硬件与通信链路的可用性、重选