软件工程（第2版）－齐治昌-课件SE.T10.pptVIP

国防科技大学计算机学院   软件工程 Software Engineering 国防科技大学计算机学院 2004.07 第十章 面向对象的设计方法  设计用例实现方案 设计技术支撑方案 设计用户界面 精化设计模型 面向对象的设计方法 本章采用基于UML的面向对象设计方法将分析模型转换为设计模型。 面向对象的分析模型主要由顶层架构图、用例与用例图、领域概念模型构成。 设计模型则包含以包图表示的软件体系结构图，以交互图表示的用例实现图，完整、精确的类图，以及针对复杂对象的状态图、用以描述流程化处理过程的活动图等。 面向对象的设计方法 处理转换过程的任务 (1) 针对分析模型用例，设计用UML交互图表示的实现方案。 (2) 设计技术支撑设施。在大型软件项目中，往往需要一些技术支撑设施来帮助业务需求层面的类或子系统完成其功能。这些设施本身并非业务需求的一部分，但却为多种业务需求的实现提供公共服务，例如，数据的持久存储服务、安全控制服务、远程访问服务等。在面向对象设计中，需要研究这些技术支撑设施的实现方式以及它们与业务需求层面的类及子系统之间的关系。 面向对象的设计方法 (3) 设计用户界面。 (4) 针对分析模型中的领域概念模型，以及第(2)、第(3)两个步骤引进的新类，完整、精确地确定每个类的属性、操作，完整地标示类之间的关系。 为了实现软件重用，为了实现强内聚、松耦合等软件设计原则，还可以对前面形成的类图进行各种微调，最终形成足以构成面向对象程序设计的基础和依据的详尽类图。? 面向对象的软件设计过程 10.1 设计用例实现方案 本节介绍UML交互图的语言机制和用例实现方案的设计方法。 UML的交互图包括顺序图和协作图，适于用例实现方案的表示。 用例实现方案的设计方法有三个步骤： (1) 提取边界类、实体类和控制类； (2) 构造交互图； (3) 根据交互图精化类图。 10.1.1 顺序图 UML四种类型的消息 (1) 简单消息(Simple Message) 以一种简单、抽象的函数表示对象之间的信息传递，不考虑通信过程的内部细节。简单消息在UML顺序图中用普通的有向箭头表示。 (2) 同步消息(Synchronous Message) 消息源发出消息后必须等待消息处理过程完毕并返回处理结果后，消息源才可继续执行后续操作。前面所述的自调用消息应该是同步的。同步消息的表示图元与简单消息相同，这表明UML在缺省情形下认为简单消息即为同步消息。 UML四种类型的消息 (3) 异步消息(Asynchronous Message) 表示，消息源发出消息后不必等待消息处理过程的返回，即可继续执行自己的后续操作。异步消息主要用于描述实时系统中的并发行为。异步消息在UML顺序图中用一种特别的单向箭头表示，见图10.2中的“msg1”。 (4) 返回消息(Return message) 表示前面发送的消息的处理过程完结之后的返回结果。返回消息应该是同步的。在许多情况下，可以隐藏返回消息，但也可显式标出返回消息以示强调。返回消息用虚线有向箭头表示，见图10.2中的“msg6”。 一个对象可以通过发送标准消息“new”来创建另一个对象。当一个对象被删除或自我删除时，该对象的生命线上的相应时间点应该用叉号(对象生命线终结符)标识。 10.1.2 协作图 协作图用于描述相互合作的对象间的交互关系和链接关系。虽然顺序图和协作图都用来描述对象间的交互关系，但它们的侧重点不一样。顺序图强调消息交互的时间序，协作图则强调交互对象间的静态链接关系。 从外观看，协作图并不采用单独的维度来表示时间推移，因此，协作图中的对象可以在二维平面中自由占位。对象之间的链接用于表示消息传递通道，消息标示于链接之上，消息的箭头指明消息的传递方向。在协作图中，消息的描述内容包含名称、参数、返回值以及序列号，返回值和序列号是可选的。 协作图 虽然协作图不强调消息传递的时间序，但借助于序列号可以表达时间序，序列号较大的消息发生较晚。 消息序列号可以采用线性编号，但采用适当的多级编号会使消息之间的结构关系更清晰。 如果一个对象在消息的交互过程中被创建，则可在对象名称之后标以{new}。类似地,如果一个对象在交互期间被删除，则可在对象名称之后标以{destroy}。 典型的协作图 例 “1.1 msg2”表明msg2是“对象1”为了处理“1. msg1”而发送的第一条消息 “1.2 msg4”是“对象1”为了处理“1. msg1”而发送的第二条消息 “1.1.1 msg3”