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第9章 面向对象方法学引论 9.1 面向对象方法学概述 9.2 面向对象的概念 9.3 面向对象建模 9.4 对象模型 9.5 动态模型 9.6 功能模型 9.7 3种模型之间的关系 9.8 小结 习题 第九章 面向对象方法学引论 （Object Oriented） 传统的软件工程方法学， 在开发中、小型项目时获得了成功， 但是，在开发大型软件项目时，很少取得成功。 结构化方法存在的问题 1）开发的软件不能满足用户的最终的需求 ① 不能正确理解用户的需求 由于开发人员往往不是领域专家，他们对业务的理解有限,对用户需求的理解不全面，使得开发的软件与用户的实际需求有差别，不能满足用户的需要。 ② 不能适应用户需求的变化。 由于软件开发周期较长， 使得最终开发出的软件满足用户的初始需求， 而不满足用户的最终需求。 或者说，开发出的软件不能适应用户需求的变化。 2）软件维护困难 结构化方法的核心思想是: 将整个软件按功能分解为一个个处理模块， 每个模块完成一个基本功能， 多个模块组合在一起实现整个系统的功能。 由于软件设计问题， 一些模块之间的耦合可能比较紧密， 这些就会出现一个模块的修改对系统其他部分的影响比较大， 使得系统的维护比较困难。 3）软件的可复用性较差 软件复用是: 指一个软件不经修改或稍加修改就能够多次使用。 结构化方法开发的软件, 除了一些接口简单的数学函数外[sin(x)]， 其他软件的可复用性一般都比较差。 4）软件开发效率低 用结构化方法开发软件时受需求变化的影响非常大, 导致软件开发过程中不断返工。 一旦返工，修改的副作用将会影响整个系统， 严重时可能会导致项目失败。 20世纪90年代，面向对象方法学已经成为人们在开发软件时首选范型。 OO技术已经成为当前最好的软件开发技术。 9．1 面向对象方法学概述 9．1．1 面向对象要点 面向对象方法学的出发点和基本原则：尽可能模拟人类习惯的思维方式， 使开发软件的方法与过程， 尽可能接近人类认识世界解决问题的方法与过程。 面向对象方法学的4个要点： 1）对象： 认为客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象。 面向对象的软件系统是由对象组成的， 软件中的任何元素都是对象， 复杂的软件对象由比较简单的对象组合而成。 OO方法用“对象分解”取代了传统方法的“功能分解”。 2）类： 把所有对象都划分成各种对象类(类)， 每个对象类都定义了一组数据和一组方法。 数据：表示对象的静态属性，是对象的状态信息。 方法：施加于该类对象上的操作，是该类所有对象共享的。 3) 继承： 按照子类（或派生类）与父类（或基类）的关系， 把若干个对象类组成一个层次结构的系统（类等级）。 继承：在类的层次结构中， 通常下层的派生类具有和上层的基类相同的特性 （包括数据和方法）。 4) 消息通信： 对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系。 面向对象方法学=对象+类+继承+用消息通信 面向对象方法学： 就是既使用对象又使用类和继承等机制， 而且对象之间仅能通过传递消息实现彼此通信。 9．1．2 面向对象方法学的优点（自学） 1）与人类习惯的思维方法一致 2）稳定性好 3）可重用性好 4）较易开发大型软件产品 5）可维护性好 9．1．3 喷泉模型 迭代是软件开发过程中普遍存在的一种内在属性。 使用OO方法学开发软件时， 工作重点应该放在分析阶段，即，建立对象模型。 分析阶段得到的对象模型也适用于设计、实现阶段。 由于各个阶段都使用了统一的概念和表示符号， 阶段间是“无缝”连接的。 这自然很容易实现各个开发步骤的多次反复迭代， 达到认识的逐步深化。 在分析、设计和编码阶段等项开发活动之间并不存在明显的边界。 图9.1 喷泉模型 “喷泉”这个词体现了面向对象软件开发过程 迭代和无缝的特性。 迭代：系统在某个阶段常常重复工作多次， 相关功能在每次迭代中随之加入演进的系统； 无缝：是指在开发活动， 即分析、设计和编程之间不存在明显的边界。 面向对象方法在概念和表示方法上的一致性， 保证了在各项开发活动之间的无缝过渡。 产生 加、减 速显示 图5.19 精化后的数字仪表板系统的软件结构 9．2 面向对象的概念 9．2．1 对象（Object） 对象是面向对象方法中使用的最基本的概念。 在应用领域(用户业务范围)中有意义的、 与所要解决的问题有关系的， 任何事物都可以作为对象。 对象可以是具体的有形的物体（人、房屋）等， 也可以是无形的事物或概念（国家、生产计划）， 或者是任何有明确边界和意义的东西。 对象既有静态属性，又有