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计算机 第九章 面向对象的系统分析与设计 第一节 面向对象的基本概念 面向对象是一种认识客观世界、模拟客观世界的方法。客观世界可以看成由许多不同种类的对象构成，每个对象都有自己的内部状态和运动规律，不同对象间的相互联系和相互作用构成了完整的客观世界。 一、对象的基本概念 （1）对象的定义 在面向对象的系统中，问题对象是基本的运行实体，是由一组数据和施加于这些数据上的一组操作封闭而成的。构成对象的基本要素有： 1）标识?--对象的名称。 ?2）数据（属性）-- 描述对象属性的存储或数据结构，它表明了对象的一个状态。 ?3）操作（方法）-- 对象的行为。 ?4）接口-- 对象受理外部消息所指定的操作名称集合。 一、对象的基本概念 （2）对象的特征 对象是构成和支撑整个软件系统的基石。对象的三个主要特征为： 模块独立性 动态连接性 易维护性 （3）对象的识别 （类的识别） 系统的目的不同，对象的划分也就不一样 。 对象划分的基本原则是：寻求大系统中事物的共性，将所有共同的系统成分确定为一个对象。 二、类的基本概念 在现实世界中有许多内部状态和外部行为相似的对象，由这些对象构成的集合就是类。 构成类的基本元素： 标识 继承描述 数据结构 操作 接口 对象与类的关系相当于一般程序设计语言中变量和变量所具有的类型的关系。 三、消息和消息传递 面向对象的世界是通过对象与对象间彼此的相互合作来推动的，消息是对象之间的通信载体。 （1）消息及其性质 消息就是用来请求对象执行某个处理或回答某些信息的要求，是连接对象的纽带。在面向对象系统中有两类消息，即公有消息和私有消息。 消息有如下几个性质： 1）同一对象可以接收不同形式的多个消息，产生不同响应。 2）一条消息可以发送给不同的对象，消息的解释完全由接收对象完成，不同的对象对相同形式的消息可以有不同的解释。 3）与传统程序的调用不同，对于传来的消息，对象可以返回相应的回答信息，也可以不返回，消息响应不是必须的。 三、消息和消息传递 （2）消息传递机制 当一个消息发送给某个对象时，包含要求接收对象去执行某些活动的信息，接收到消息的对象经过解释予以响应，对象间的这种相互合作需要一个机制协助进行，这样的机制称为“消息传递”。 （3）消息模式与方法 消息的形式用消息模式（Message Pattern）刻画。一个消息模式定义一类消息。 getMax(double x, double y) 对同一消息模式的不同消息，同一对象所做的解释和处理都是相同的，只是处理结果可能不同。因而，对象应定义一组消息模式及其处理方法。消息模式不仅定义了对象接口所能受理的消息，还定义了对象固有处理能力，是对象接口的唯一信息，使用对象只需要了解它的消息模式。 对象的消息模式的处理能力即所谓的“方法”（Method），方法是实现消息具体功能的手段，在C++中方法称为成员函数，而在Java中就称为（成员）方法。　 四、继承的基本概念 继承是指一个类（即称子类）因承袭而具有另一个类（或称父类）的能力和特征的机制或关系。 概括来说，有继承关系的类之间应具有如下特性： a.类间具有共享特征； b.类间具有细微差别； c.类间具有层次结构。 五、面向对象的含义 面向对象=数据抽象+数据抽象类型+继承机制 面向对象是一种认识客观世界的认知方法学： 这种认识方法将客观世界看成是由许许多多不同对象 构成的，每一个对象都有自己的运动规律和内部状态，不同对象间的相互作用和通讯构成了完整的客观世界。 面向对象亦是一种解决问题的思维方法： 从组织结构模型化客观世界，将对象作为需求分析和系统设计的核心或主体，把整个问题域抽象成为相互通讯的一组对象集合，并引用科学方法论中的分类思想，将相似或相近的一组对象聚合成类，采用各种手段将相似的类组织起来，实现问题空间到解空间的映射。 第二节 面向对象系统开发的原理 一、面向对象系统开发的方法论 从宏观层面看，面向对象的系统开发方法包括分析、设计、实现以及运行与维护等四大阶段，遵循反复累增的生命周期。 从微观层面上看，面向对象的系统开发方法是指每一宏观阶段中标识对象，确定对象的属性，定义对象的服务，以及确定对象间关系等几个步骤。 二、面向对象的系统分析 （1）面向对象分析的基本任务： 找出并规定一组根据系统的各项要求而行动和相互作用的问题领域的对象，依据这些对象及其关系建立问题域模型。 （2）面向对象分析的基本步骤： 问题域陈述 识别对象/类 确定对象的属性 确定对象的服务 确定对象/类的关系 三、面向对象的系统设计 面向对象设计阶段要解决的问题是如何把分析阶段确定出来的对象和类配置起来以实现系统功能，并建立系统体系结构。 增、并