《软件工程》教学课件CH7–3面向对象设计及实现.pptVIP

面向对象设计可分为系统设计和类(对象)设计。系统设计是高层设计，主要确定实现系统的策略和目标系统的高层结构。类--对象设计是低层设计，主要确定解空间中的类、关联、接口形式及实现服务的算法；高层设计主要确定系统的结构、用户界面，即用来构造系统的总的模型，并把任务分配给系统的各个子系统。 （1）面向对象设计的五个层次、四个部分 面向对象设计模型同样由主题、类-＆-对象、结构、属性和服务等五个层次组成，并且又扩充了问题域(PDC)、人机交互(HIC)、任务管理(TMC)和数据管理(DMC)四个部分。 典型的面向对象设计模型如图3.3.23示。 Coad 与 Yourdon 的设计模型 设计模型被划分成了 4 个组成部分，这些组成部分把实现技术隐藏起来，使之与系统的基本问题领域行为分离开来。 从分析转到设计需要在分析模型的基础上加入实现方面的限制。 设计模型类似于构造蓝图，设计模型全面地定义了如何用特定的实现技术建立起一个目标系统。 小 结 1、面向对象的设计:五个层次、四个部分 2、面向对象的实现:以类为单位进行操作设计、编码调试等. 谢谢使用 本课件! 任务管理类设计模板如右图所示： 问题空间类、用户界面类和任务管理类之间的基本关系如下图所示，任务管理类对象 从运行平台（操作系统）接收消息并通过发送消息创建有关用户界面类对象，用户界面类对象根据从用户处获得的信息创建有关问题空间类对象并发送有关消息给它。 如果没有为系统设计任务管理类，则上述任务管理类负责的有关工作由用户界面类负责完成。 图 示： 任务管理类、用户界面类和问题空间类及其消息传送关系 四、数据管理类 是指那些为实现对数据进行管理而设计的类，它是使软件系统能够对对象的属性值进行存贮和检索所需要的类。 数据管理类用于存贮和检索对象的属性值，可以采用文件模式或关系数据库模式实现。设计数据管理类的目的是为了使得对对象属性值的管理独立于各种不同的数据管理模式。 1、数据格式设计 1)文件数据格式 当采用文件存贮管理方式时，数据格式的设计就是对文件记录结构进行设计。 2)关系数据库格式 当采用关系数据库管理方式时，数据格式的设计就是对关系表结构进行设计。 2 、操作设计 数据管理类的操作包括增添数据记录、删除数据记录、检索数据记录和更新数据记录等几种形式，问题空间类可通过这些操作发送消息给相应的数据管理类实现对数据的存贮、删除、检索和更新。数据管理类设计模板如下图所示。 图 示： 数据管理类设计模板 下页图示是为大学教务管理问题中的SelectCourse（选课单）类设计的一个数据管理类。 在SelectCourse类中需要保存的是StudentID、CourseID以及分解为两个原子变量Year和Semester 的SelectForCourse等描述性变量，该类通过Write（登记）等操作向相应的数据管理类SelectCourseManager发送Add（增添）、Update（更新） 等消息。 图示：大学教务管理问题中相应于SelectCourse类的数据管理 面向对象实现技术 与结构化实现技术中先以模块为单位进行过程设计和编码调试相似，面向对象实现技术是先以类为单位进行操作设计、编码调试；然后实现类与类之间的关联定义，并进行系统测试；最后交予用户使用并根据使用情况进行维护。在每一个阶段都必须按照有关规范编写相应的说明书或报告。因此，本章主要讨论面向对象实现技术的一些特点和不同于结构化实现技术。 1、实现语言 毫无疑问，面向对象设计的实现最自然的实现方式是利用面向对象语言。目前最常用的面向对象语言是C++，其它比较著名的面向对象语言则还有Smalltalk、面向对象PASCAL，JAVA、Objective-C，Common Lisp Object System (CLOS)，等等。 2、基本实现手段 为了实现面向对象的设计，所选用的编码语言一般应包括实现类定义、对象创建、结构定义、实例关联定义、操作调用和消息发送、内存管理、封装等基本功能的编码手段。这里以目前最为流行的C++语言分别对这些基本功能的实现手段加以说明。 1 类定义 使用C++对大学教务管理问题中的类Student（学生）定义如例6.1所示： 例6.1 类的定义 typedef struct {int month; int day; int year; } date; // Month - 月；day - 日；year - 年 enum sexdef {M, F}; //M - 男；F - 女 enum appdef {R, S}; //R - 注册；S - 选课 class Stude