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* 2. 面向对象设计表现形式 数据抽象和面向对象设计是在主程序和子过程设计基础上建立和发展起来的重要的软件描述方法。数据抽象是面向对象设计的理论基础。类和对象是该描述方法的基础粒度。 与传统软件工程将设计描述基础建立在模块或包上不同，面向对象设计方法的描述将软件的组成建立在类和对象的粒度上，极大的改变了软件描述的特性，并一举带来软件结构的革命性变化。 目前，面向对象方法已经成为软件设计的基础和出发点。一些重要的软件设计思想，如消息、组件、控件、部件等，都是在此基础上提出来的，都可以从类和对象中找到踪迹。 面向对象设计文档表达根据下图结构的表达，有多种方式，下面逐个介绍。 * (1) 面向对象设计(OOD)的 4个部分 这4个部分是问题域、人机交互部分、任务管理部分和数据管理部分。如下图所示。 主题层 类及对象层 结构层 属性层 问题域部分 人机交互部分 任务管理部分 数据管理部分 - 问题域部分：OOD根据需求分析中对问题域的描述，针对实现要求进行必要的整补和调整。其重点是：重用类设计、组合问题域专用类、调整继承的支持级别、提供数据管理部分以及增加底层细节。 - 人机交互部分设计：突出人如何命令系统，及系统如何向用户提交信息。尤其对非计算机专业用户如何提交信息。 - 任务管理部分设计：设计策略要点是识别并设计任务，加上包含在每个任务中的服务。 - 设计管理部分设计：该部分主要是为了隔离数据管理方案对系统设计表达的影响。设计既包含数据存放方法的设计，也包含相应服务的设计。 * (2) 概要设计 OOD与OOA的表现形式有相似之处，但OOD需要针对实现的要求进行必要的增补和调整。 面向对象系统的一个典型的系统结构是模型/视图/控制器(MVC)框架结构。其中，模型是指应用中的对象，其操作独立于用户界面；视图则管理用户界面的输出；控制器处理应用的输入。见下图。 系统结构实际上是一些抽象的类的集合，提供了系统的最上层设计。定义这些抽象类的新的子类和把它们实例化，可以实现所要求的特定行为，借此可以构造待开发的系统。概要设计过程编档就是记录这一构造过程和结果。 * (3) 概要设计技术的常用表示方法 有继承机制、聚集关系、对象关联、注册/观察器、虚拟设备和代理结构等多种表示方法。 ① 继承机制的表示 通常将父类放在上面，将子类放在下面。如左图 下图是表示鸡、鸭、猫、狗和动物之间的继承关系。 * ② 聚集关系的表示 若类B的定义将类A的对象作为数据成员，则B和A之间是一种聚集关系，其表示方法如右图所示。 ③ 对象关联的表示 对象不是独立存在的，总是要以一定形式与其它对象发生关系的。如一对一、一对多的单向关系。主要关联方式分内嵌关联和外嵌关联两种。 图：内嵌关联结构表示 图：外嵌关联结构表示 * ④ 注册/观察器的表示 一种将新的信息一对一的迅速传送或通知给相关对象的对象协作机制。特别在分布式环境中，对象通信代价很高时，这是一种高效的手段，在网络软件设计时常用。见下图例。 * ⑤ 虚拟设备的表示 虚拟设备是操作系统的一个重要概念。使用这种概念，可以为在不同设备上实现相同功能，或以相同操作接口访问不同设备提供可能和方便。如图 * ⑥ 代理结构的表示 代理是一种在应用和被访问对象之间建立的桥梁或关口。通过代理的虚拟作用，达到控制对象访问的目的。 代理具有的作用或特性可以包括间接性、委托性、临时替代性、虚拟性、安全性/保护性、远程性和多源性。 下图是代理模式的实现结构表示的例。 * 网络代理连接的表示例子： 多源代理连接的例子 * 6.5 软件详细设计文档 详细设计在概要设计之后，其工作重点是考虑实现各个模块的规定功能，表达的是模块内部的逻辑关系、数据结构和模块接口细节等，表达的方法主要有程序流程图、N-S图、PAD图、PDL语言以及判定表、树等。 ① 程序流程图 程序流程图也称程序框图，是一种独立于任何程序设计语言的表达工具，因其直观、清晰，易学、易用，而深受欢迎。然而，由于其存在致命的缺点——可以随意转向的箭头，使得设计难以规范、质量难以保证。目前，国际标准化机构已经不再推荐使用。 程序流程图主要由5种基本的控制结构构成，图见下页。 * (1) 顺序结构(sequential structure) (2) 选择结构(selective structure) A B P B A F T (3) 先判定型循环结构(while-loop structure) (4) 后判定型循环结构(until-loop structure) T P S F F S T P (5) 多情况选择(case structure) T A1 F P=1