面向对象系统设计
当你阅读到这里时，我假设你已经理解了面向对象的基本概念，初步掌握了的UML语言。
第三章、架构设计
3.1 架构设计原则
系统设计的第一步就是确定软件的架构，它决定了各子系统如何组织以及
如何协调工作。架构设计的好坏影响到软件的好坏，系统越大越是这样。进行架构设计时，有两个重要的原则可以遵循：
一、分层。
将系统分层是简化系统的好方法，而且已经得到了很好的证实，如OSI 七
层模型网络协议，数据库管理系统的外模式、模式、内模式等。分层的思路是将系统按功能职责进行划分，将同一类职责的功能抽象为一层。在信息系统中软件架构通常采用典型的三层结构：
1、表示层――用户界面。
2、业务层――业务处理流程。
3、数据层――持久化存储。
与传统的两层结构相比，它最大的特征是将业务层独立了出来，从而提高
了业务层的可复用性。在两层结构中，用户界面和业务处理流程放在一起，因此无法直接复用业务处理的相关功能，也无法将业务处理功能进行灵活的部署。在三层结构中，表示层只处理用户界面相关的功能，业务层专心处理业务流程，可以对业务层进行灵活的部署，开发时也便于业务处理的开发和用户界面的开发同时进行。
当然也可以分为更多的层，关键是尽量提高层内各功能的内聚，降低各层
之间的耦合。
二、各层之间通讯。
OSI 中要求高层只能调用它的下一层提供的接口，我们设计接口时也尽量
遵守这样的约束，例如典型的三层结构的访问关系为：
数据层在业务层中是可见的，业务层在表示层中是可见的，反之则不可见。为什么在业务层中不能直接访问表示层呢？因为业务层要相对独立，它不能依赖于任何表示层，以至于一个业务层可以对应多个表示层。业务层可以间接与表示层通讯，这种通讯方式根据实际需要来确定。
3.2 信息系统的架构设计
下面我们将根据架构设计原则和信息系统原理来建立一个信息系统的架构设计模型。将信息系统中比较关心的对象分层，可分为三层：用户界面层、业务层、数据访问层，再把各层中的一些公共部分提出来：权限管理、异常处理，这样得到包图如下：
3.2.1 用户界面包
用户界面层的职责是：
1、与用户的交互，接收用户的各种输入以及输出各种提示信息或处理结果。
2、对于输入的数据进行数据校验，过滤非法数据。
3、向业务处理对象发送处理请求。
包含类：
业务处理层的职责是：
1、实现各种业务处理逻辑或处理算法。
2、验证请求者的权限。
3、向数据访问对象发送数据持久化操作的请求。
4、向用户界面层返回处理结果。
包含类：
这里使用了代理（Proxy）模式，用户界面对象只能通过业务代理对象来向业务对象发送请求。业务代理对象首先判断请求者的权限，然后转发合法请求者的请求。
3.2.3 数据访问包
数据访问层的职责是：
1、实现数据的持久化操作（本书假设数据的存储由关系数据库来完成）。
2、实现事务处理。
对于每一个业务处理中需要持久化操作的对象都可以对应为一个数据库访问对象，在很多业务处理中需要请求多个数据库访问对象来进行数据的读写操作，而这些操作又必须在同一个事务中，这时需要用同一个数据库连接对象来进行统一的事务处理。这里的数据库连接类的创建用到了单件（Singleton）模式，保证一个类仅有一个实例，一个客户在同一时刻只能用一个数据库连接对象。
3.2.4 权限管理包
权限管理的主要职责是：
1、验证请求者的请求权限。
2、提供请求者的权限列表。
包含类
业务处理对象通过权限管理对象来验证权限。
3.2.5 异常处理包
异常处理的职责：
1、汇报运行时的详细异常信息。
2、记录异常处理日志。
包含类：
因为异常处理类型比较多，如：系统异常、数据库异常、业务逻辑异常等，针对不同类型的异常处理方式也容易变，如：显示错误，记录文本日志，记录数据库日志等，所以这里使用了桥接（Bridge）模式来实现，使各部分的变化比较独立。
3.2.6 架构的类图
将包图展开，得到类图，它是架构的静态结构图，表达了各个类之间的静态联系：
3.2.7 架构的动态图
它是对象的动态结构图，表达了类对象之间的动态协助关系。
面向对象程序设计的实训案例的设计 一．引言 今天，面向对象编程技能作为应用软件设计人员的基本工作技能在软件业内已经深入人心：任何一个应用软件设计求职者如果敢于声称自己对面向对象编程一无所知，哪怕他其他方面再优秀，也会被公司拒绝；任何一家招聘应用软件设计职位的公司如果在招聘条件中没有列出“熟悉精通面象对象编程”这个条件，该公司一定认为这是默认的条件，没有单独列出的必要。 遗憾的是，应届大学大专毕业生动手能力不强已成为各软件用人单位的另一个共识，而把，等面向对象语言仅仅当作开发网站快速上手的工具的初学者更是大有人在。面对大街上扑天盖地的各类“计算机职业教育广告”，身为一名计算机专业教师，我觉得有必要为提高学生们的面向对象程序设计水平做点什么了。 提高学生的程序设计水平，公认最佳的途径就是多动手实践。在不给学生加负的前提下，精心选择，设计有代表性的实训案例，切实提高实训的效果，就显得尤为重要。 二．案例的评价标准 一个针对初学者的面向对象程序设计的实训案例应由案例的现实原型，案例分析设计和参考代码三个部分组成。其评价标准大致如下： 1．案例的现实原型应是同学们熟悉的题材，规模和复杂度相对较小，初学者容易把握主题。 2．案例的分析应体现出面向对象的思维方式，让同学们感受到“万物皆对象”，用面向对象的方式构建软件是一件自然而然的事情。 3．案例的设计要结构清晰，具备一定的健壮性和扩展性；在不影响结构优雅的前提下，尽可能全面应用到抽象类，接口，继承，多态，重载，覆盖等 面向对象基本特性，体现面向对象编程的特点。 4．案例的参考代码由源码实现，和伪代码相比，初学者对能编译运行的源代码更有好感。 三．案例的现实原型： 根据案例的评价标准，我选择了大家都比较熟悉的餐厅结账作为我们案例的现实原型，其功能要求如下： 1．程序功能： 这是一个餐厅计费的小程序；根据用户提供的消费清单和所应享受的折扣，算出最后用户的账单；根据用户选择，决定是否继续计算； 2．用户界面： 控制台命令行显示输出信息和接受用户输入信息； 3．折扣规定： 餐厅经营普通食品，海鲜，酒水三大类食品，其享受的折扣不同；折扣分为“进餐等待折扣”“折扣”“代金券折扣”三种。 . 进餐等待折扣：普通食品折，酒水折，海鲜不打折； 折扣：菜单总价折； 代金券折扣：总价每消费，可使用代金券，直接从总价中扣除； 补充说明：如果同时满足折扣,折扣,只能享受折扣. ．帐单规定： 显示消费的食品的每条记录和单价；显示总共应付费用；显示享受折扣的名称和
软件是在代码之外发生的一切事情。 如何继续学习过程 你将从本章学到什么？ 两千年后（P2K）的软件环境是什么样的？ P2K软件环境中的技术和技能是什么？有关P2K技能和技术有哪些概述性的资源？软件专家在面向对象项目中充当什么角色/职位？ 如何继续面向对象的学习过程？ 为什么需要阅读本章？ 你的技能，以及如何使用它们，是能否成为成功的软件专家的重要决定性因素。通过阅读本书，你会获得学习对象技术和技巧所需的基本知识，本章也给你提供了继续进一步学习过程的建议。 至此，你已经了解了面向对象的全部内容，现在你已经是一名准备开发大型、关键性任务软件的对象专家。好吧，现在你还不全是。实际上，你已经掌握了一些有用的概念和技能，也明白了它们如何一起使用，在浏览复习题以及案例学习的过程中，你已经使用了它们。目前你正处在有利地位，可以继续你的学习过程，这个过程将很可能贯穿你的整个职业生涯。本章给出了对软件业目前的状况以及将来的发展方向的见解，在接下来的几年中将会需要什么样的技能，要如何才能获得这些技能。 11.1 P2K 环境 在你的整个职业生涯中一直要学习新的技能。 软件业在20世纪90年代后半期被Y2K危机严重影响了，新的开发被耽搁下来或者干脆取消，以转移资源解决Y2K危机，结果，许多企业都推迟了对采用新的技术和技能的投资。现在 Y2K危机已经过去了，我们正面对着两千年后（P2K）的软件环境，一个使用本书中描述的技术支配的环境。 在P2K环境中，你将会应用新的方法，例如面向对象的和基于组件的方法，采用迭代和增 量方法的新的开发过程，像Java和CORBA这样新的技术，以及像用况建模这样新的技术。本 书概述了对象开发技术，本节也总结了用于P2K环境的关键技术和技能。要理解P2K环境， 必需考虑下面几项内容：
1面向对象的软件开发方法简介 面向对象的开发方法把软件系统看成各种对象的集合，对象就是最小的子系统，一组相关的对象能够组合成更复杂的子系统。面向对象的开发方法具有以下优点。 ●把软件系统看成是各种对象的集合，这更接近人类的思维方式。 ●软件需求的变动往往是功能的变动，而功能的执行者——对象一般不会有大的变 换。这使得按照对象设计出来的系统结构比较稳定。 ●对象包括属性（数据）和行为（方法），对象把数据和方法的具体实现方式一起封 装起来，这使得方法和与之相关的数据不再分离，提高了每个子系统的相对独立性， 从而提高了软件的可维护性。 ●支持封装，抽象，继承和多态，提高了软件的可重用性，可维护性和可扩展性。 1.1 对象模型 在面向对象的分析和设计阶段，致力于建立模拟问题领域的对象模型。建立对象模型既包括自底向上的抽象过程，也包括自顶向下的分解过程。 1．自底向上的抽象 建立对象模型的第一步是从问题领域的陈述入手。分析需求的过程与对象模型的形成过程一致，开发人员与用户交谈是从用户熟悉的问题领域中的事物（具体实例）开始的，这就使用户和开发人员之间有了共同语言，使得开发人员能够彻底搞清用户需求，然后再建立正确的对象模型。开发人员需要进行以下自底向上的抽象思维。 ●把问题领域中的事物抽象为具有特定属性和行为的对象。 ●把具有相同属性和行为的对象抽象为类。 ●若多个类之间存在一些共性（具有相同属性和行为），把这些共性抽象到父类中。 再自底向上的抽象过程中，为了使子类能更好的继承父类的属性和行为，可能需要自顶向下的修改，从而使整个类体系更加合理。由于这类体系的构造是从具体到抽象，再从抽象到具体，符合人们的思维规律，因此能够更快，更方便的完成任务。 2．自顶向下的分解 再建立对象模型的过程中，也包括自顶向下的分解。例如对于计算机系统，首先识别出主机对象，显示器对象，键盘对象和打印机对象等。接着对这些对象再进一步分解，例如主机对象有处理器对象，内存对象，硬盘对象和主板对象组成。系统的进一步分解因有具体的对象为依据，所以分解过程比较明确，而且也相对容易。因此面向对象建模也具有自顶向下开发方法的优点，既能有效的控制系统的复杂性，又能同时避免结构化开发方法中功能分解的困难和不确定性。 1.1.2UML:可视化建模语言 面向对象的分析与设计方法，在20世纪80年代末至90年代中发展到一个高潮。但是，诸多流派在思想和术语上有很多不同的提法，对术语和概念的运用也各不相同，统一是继续发展的必然趋势。需要有一种统一的符号来描述在软件分析和设计阶段勾画出来的对象模型，UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)应运而生。UML是一种定义良好，易于表达，功能强大且普遍适用的可视化建模语言。而采用UML语言的可视化建模工具是Rational 公司开发的Rational Rose。 1.2 面向对象开发中的核心思想和概念 在面向对象的软件开发过程中，开发者的主要任务就是先建立模拟问题领域的对象模型，然后通过程序代码来实现对象模型，如何用程序代码来实现对象模型，并且保证软件系统的可重用性，可扩展性和可维护性呢？本节节主要阐述面向对象开发的核心思想和概念，这些核心思想为从事面向对象的软件开发实践提供理论武器。
《面向对象程序设计》课程实验指导书
实验一 Java开发环境的安装与配置 一、实验目的： 1. 掌握JDK、Eclipse的安装步骤。 2. 理解环境变量PATH, CLASSPATH的作用，以及Eclipse的配置。 3. 熟悉Eclipse的编辑、编译与调试环境，编写简单的Application程序 编译执行并完成调试。 二、实验内容： 熟悉JDK的安装和配置，学习如何编写并运行简单的Application程序 (能输出一条简单的问候信息)； 三、实验要求： 1. 能正确地安装JDK 2. 熟悉环境变量PATH, CLASSPATH设置方法，熟悉编辑环境 3. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果 四、实验步骤： 1．从https://www.doczj.com/doc/f916928069.html,/technetwork/java/index.html上下载最新版本的JDK，并安装。 2．设置环境变量PATH, CLASSPATH, 使得Java程序能正确编译和执行。 3．在Eclipse环境下编写一个HelloWorld.java程序， (1)在主方法static public void main(String[ ] args)中调用System. out.println()方法，使程序输出一条问候信息； (2) 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。（使用JDK环境，调用 javac.exe和java.exe编译和执行程序）
实验二 Java语言基础 一、实验目的： 熟悉Java基本语法，基本数据类型，各种运算符及表达式的使用，掌握运算符优先级,熟悉使用Java的选择语句,循环语句。 二、实验内容： 1.编写Java Application程序，输出1900年到2000年之间的所有润年。 （闰年的判断条件：能被4整除且不能被100整除，或能被400整除）； 2.金字塔：Pyramid.java 在屏幕上显示一个由星型符号“*”组成的金字塔图案，示例如下： * *** ***** ******* 要求：金字塔高度h,可以由用户设置。 三、实验要求： 1. 正确使用Java语言的选择语句,循环语句； 2. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果 3.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提成 示，并给出解决办法。 四、实验步骤： 1.编写主类； 2.在static public void main(String[ ] args)方法中加入实现要求功能 的代码，主要步骤如下： （第一题）从1900到2000循环，按照闰年的判断条件是则输出1900年到2000年之间的所有润年。 （第二题）允许用户设置金字塔高度。 4. 编译运行程序，观察输出结果是否正确。
常用的开发方法：结构化方法、原型法、面向对象方法 常用的开发方法有：结构化方法、原型法、面向对象方法。 结构化方法：结构化方法是应用最为广泛的一种开发方法。按照信息系统生命周期，应用结构化系统开发方法，把整个系统的开发过程分为若干阶段，然后一步一步她依次进行，前一阶段是后一阶段的工作依据；每个阶段又划分详细的工作步骤，顺序作业。每个阶段和主要步骤都有明确详尽的文档编制要求，各个阶段和各个步骤的向下转移都是通过建立各自的软件文档和对关键阶段、步骤进行审核和控制实现的。它是由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计三部分有机组合而成的。它的基本思想：把一个复杂问题的求解过程分阶段进行，而且这种分解是自顶向下，逐层分解，使得每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。 以数据流图，数据字典，结构化语言，判定表，判定树等图形表达为主要手段，强调开发方法的结构合理性和系统的结构合理性的软件分析方法。 结构化方法方法具有如下特点。 （l）遵循用户至上原则。 （2）严格区分工作阶段，每个阶段有明确的任务和取
得的成果。 （3）强调系统开发过程的整体性和全局性。 （4）系统开发过程工程化，文档资料标准化。 该方法的优点是：理论基础严密，它的指导思想是用户需求在系统建立之前就能被充分了解和理解。由此可见，结构化方法注重开发过程的整体性和全局性。 该方法的缺点是：开发周期长；文档、设计说明繁琐，工作效率低；要求在开发之初全面认识系统的信息需求，充分预料各种可能发生的变化，但这并不十分现实；若用户参与系统开发的积极性没有充分调动，造成系统交接过程不平稳，系统运行与维护管理难度加大。 原型法：原型法的基本思想与结构化方法不同，原型法认为在很难一下子全面准确地提出用户需求的情况下，首先不要求一定要对系统做全面、详细的调查、分析，而是本着开发人员对用户需求的初步理解，先快速开发一个原型系统，然后通过反复修改来实现用户的最终系统需求。 是在投入大量的人力，物力之前，在限定的时间内，用最经济的方法开发出一个可实际运行的系统模型，用户在运行使用整个原型的基础上，通过对其评价，提出改进意见，对原型进行修改，统一使用，评价过程反复进行，使原型逐步完善，直到完全满足用户的需求为止。 适用范围：处理过程明确、简单系统；涉及面窄的小型系统
Java面向对象程序设计实验课的心得体会经过这几周对Java面向对象程序设计的学习，让我更加了解到Java学习的重要性。 在实验课上，我们完成多个实验，在这个阶段的学习中，我从认识到熟悉，而后到能够自主运用。通过对Java的了解，我发现它确实有很多方便之处，它集抽象性、封装性、继承性和多态性于一体，实现了代码重用和代码扩充，提高了软件开发的效率。对于我们这个专业来说学好Java语言是很重要的，所以在实验的过程中我都尽力理解java编程思想、掌握基本技巧，尽量学到最多的知识。 学习程序设计的基本目的就是培养描述实际问题的程序化解决方案的关键技能，Java面向对象程序设计是一门实践性比较强的课程，在实际中，我们必须把理论和实践结合起来。在实验中，我们理解理论课上的知识，然后运用到实际的操作中，我们必须在现有的理论的基础上，进行实践。多次实验后，也让我看到了现在学习的一个很大弱点：只听不练，永远不会熟练运用；空记技巧，忽略思想，会在多变的习题中十分无奈。 Java思想：Java是一门面向对向语言，他定义一切都是对象面向对象，就是面对现实； 现实中的一切都是对象，他们有分类，就产生了“类”； 他们有不同，类和类之间的不同，使用类来区分； 同一个类中不同的对象的区别，使用成员区分。
所以，面向对象的内部逻辑是分类。 面向对象编程思想就象数学上的一些概念，如：空间、群、环、域等 原始的编程思想就象古典数学，人们只在一个集合上探讨问题，没有系统的方法（即运算）定义，于是仁者见仁、智者见智，这样在一定程度上造成了理论的一种混乱局面，不利于科学的发展。于是近代数学向公理化发展，这是什么意思呢？就是说，人们除了在限定论域（即上面的集合，面向对象也有此概念）外，还在此论域上加进了一套通用的、公认的运算（方法）；集合加上集合上定义的运算就构成了数学上的空间、群等，在计算机领域里，就变成为“类”。这种集合上定义了操作的东西利用起来就方便多了，这使得人们讨论问题时都在给定集合的运算能力上下工夫，即有通用性可事半功倍。 面向对象的编程思想就要想近世代数的分析思想，首先要确定“论域”，即工程所涉及到的所有的“对象”，然后要分类处理，把隶属同一类别的对象集合在一起（做成一个集合），定义他们之间的运算性质及可以进行的操作，这样就构建了一个类，当然以后用到这个类的对象时都要通过已经定义了的操作来完成各项功能，这就是常要求的类的“类的成员变量要通过共有函数来操作”。 我想真正的面向对象编程思想不应该是编程思想，应该是面向对象的分析方法才对！ 我的理解： 1、将分析过程为抽象的过程：简言之：分成多个小问题（组成部分），
软件系统设计面向对象系统设计 循序渐进（第一版） 面向对象概念 Ｕ 架构设计 类设计 数据库设计 作者：蒋能学 https://www.doczj.com/doc/f916928069.html, 版权所有！
OOD循序渐进 作为一名软件开发人员，我深刻地体会到面向对象系统设计带来的种种便利： 1、良好的可复用性。开发同类项目的次数与开发新项目的时间成反 比，谁也不愿做重复劳动吧J。 2、易维护。基本上不用花太大的精力跟维护人员讲解，他们可以自己 读懂源程序并修改了，要不然开发的系统越多，你的负担就越重 L，不是吗?。 3、良好的可扩充性。以前，在向一个用结构化思想设计的庞大系统中 加一个功能则必须考虑兼容前面的数据结构、理顺原来的设计思 路，即使客户愿意花钱修改，作为开发人员多少都有点恐惧。在向 一个用面向对象思想设计的系统中加入新功能，不外乎是加入一些 新的类，基本上不用修改原来的东西，这种感觉真爽J。 我写本书的愿望是让大家也来分享面向对象系统设计带来的种种乐趣。真的，系统设计已经是一种创造上的享受了！ 由于作者水平有限、时间仓促，错误之处欢迎读者批评指正。 网址：https://www.doczj.com/doc/f916928069.html, Email：jnx@https://www.doczj.com/doc/f916928069.html, 蒋能学 2003年10月
前言 本书是一本介绍面向对象软件系统设计的书，从组织结构上分为两大部分：面向对象的概念与UML概述、面向对象系统设计。第一部分是基础，第二部分是核心。 本书对面向对象概念和UML语言的介绍并不是面面具到，介绍的基本上是本书需要用到的那部分内容，所有不适合作为面向对象概念或UML语言的参考手册。 阅读本书的基础 l至少熟悉一种编程语言，最好熟悉的是面向对象编程语言。 l对软件工程有一定的了解。 l如果你只有结构化思想的开发经验，那么阅读本书后会对你有所启发。 l如果你有面向对象思想的开发经验，那么就让我们一起来探讨吧。 阅读指南 如果你已经熟悉了面向对象概念，当我提到“封装”、“消息”、“对象类”等术语时，你可以不查阅资料，那么你可以跳过第一、第二章，直接阅读第三章的内容，否则你还是从头看起。 建立共同语言 为了避免在下面的讨论中因一些名称的问题而产生错误的理解，我觉得有必要先说明一下我的一些口语习惯和一些中英文名称对应关系。叙述中具体使用哪个名词或用中文还是英文，要根据具体上下文而定。如：我是计算机专业的。我买了一台手提电脑。其中计算机和电脑都是指Computer。 下面是部分中英文对照表： 英文中文简称 Object Oriented 面向对象OO Object Oriented Analysis 面向对象分析OOA Object Oriented Design 面向对象设计OOD Object Oriented Programming 面向对象的程序设计OOP Unified Modeling Language 统一建模语言UML Actor 活动者 Use Case 用例 Class 对象类、类 Attribute 属性 Operation 操作、方法 Interface 接口 Component 组件 Package 包 Node 接点
面向对象的建模方法 [摘要]评述面向对象的几种建模方法并作一比较，阐述统一建模语言的优越性，并对其组成、特征、建模过程进行描述。 [关键词]软件工程建模面向对象 一、引言 面向对象方法学也称为面向对象的开发方法，它属于软件工程的范畴。面向对象方法学的出发点和基本原则是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接近人类认识世界解决问题的方法与过程。也就是说，面向对象方法是一种崭新的思维方法，它是把程序看作是相互协作而又彼此独立的对象的集合。由于对象的独立封装，模块的可构造性、可扩充性、可重用性也大大加强，从而面向对象的软件工程能够胜任当今大规模复杂、易变软件系统开发应用的要求。 面向对象的软件工程要求首先对系统建立模型是对现实的简化，它提供了系统的蓝图。一个好的模型只需抓住影响事物发展的主要矛盾，而忽略那些次要矛盾。每个系统可以从不同方面用不同的模型来描述。因而每个模型都是在语义上闭合的系统抽象。通过建模可以按照实际情况对系统进行可视化模型详细地说明了系统结构或行为，指导我们构造系统模板 二、面向对象建模方法 建模是构造软件系统最基本的步骤，在软件工程学科中提供了多种多样的建模方法和高效的工具，其目的是为了在软件开发过程的早期就发现设计中可能隐含的缺陷和错误，对于今日的大型软件系统，采用一种合适的建模方法，建立一个良好的模型是成功的关键。在市场上已有一些公司，如Rationa1，Cayenne，Platinum等开始提供商品化的建模工具，即通常所谓的CASE工具，使得建模过程实现了一定的自动化的标准化，并逐步走向实用，而这些工具的后面，便是具有不同特色的建模方法。 下面分析比较Booch，OMT，OOSE，UML等几种主要的面向对象的建模方法： （一）Booch方法 Booch方法是由Grady Booch提出的，是一种主要面向设计的方法，它通过二维图形来建立面向对象的分析和设计模型，强调设计过程的不断反复知道满足要求为止。Booch 方法特别注重对系统内对象之间相互行为的描述，注重可交流性和图示表达。但在方法学上并不注重严格的过程，既不推荐软件设计人员该做什么，只是指出了其可做的工作。Booch 方法把几类不同的图表有机地结合起来，以反映系统的各个方面是如何可相互联系而又相互影响的。这些图贯穿于逻辑设计到物理实现的开发过程中，包括类图、状态图、对象图、交互图、模块图和进程图。 （二）OMT方法 OMT(Object Modeling Technology对象建模技术)是由JamesRumbaugh 等人提出的。OMT方法包含了一整套的面向对象的概念和独立于语言的图示符号。它可用于分析问题需求，设计问题的解法以及用程序设计语言或数据库来实现这个解法。OMT方法用一致的概念和图示贯穿于软件开发的全过程，这样软件开发人员不必在每一开发阶段便换新的表示方法。 OMT方法从对象模型、动态模型、功能模型3个不同但又相关的角度来进行系统建模。这3个角度各自用不同的观点抓住了系统的实质，全面地反映了系统的需求。其中，对象模型表示了静态的、结构化的系统数据性质，动态模型表示了瞬时的、行为化的系统的控制性质，功能模型则表示了变化的系统的功能性质。在软件开发的周期中，这3种模型都在逐渐发展：在分析阶段，构造出不考虑最终设计的应用域模型；在设计阶段，求解域的结构被
资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 综合实验报告 面向对象程序设计 专业名称: 物联网工程 ___班级: _____ 级2班__ ___________姓名: 你哥哥 学号: 02051928 信息科学与工程学院 二零一三年七月
第一题: (1) 1.1题目概述 (1) 1.2设计思路 (2) 1.3设计说明与调试分析 (2) 1.4编码实现 (2) 1.5程序运行结果 (5) 1.6设计心得 (5) 第二题: (6) 2.1题目概述 (6) 2.2设计思路 (7) 2.3设计说明与调试分析 (7) 2.4编码实现 (7) 2.5程序运行结果 (11) 2.6设计心得 (11)
第一题: 1.1题目概述 用抽象类设计计算二维平面图形图形面积的程序, 在基类TDshape中设计纯虚函数area()和printName(), area()用于计算几何图形的面积, printName()用于打印输出几何图形的类名, 如Triangle类的对象就打印输出”Triangle”。每个具体形状的类则从抽象类TDshape派生, 各自需要定义其它独有的数据成员和成员函数, 而且定义area()和printName()的具体实现代码, 如图所示。 要求编写以TDshape为接口的函数, 借以访问具体类如
Triangle和Rectangle类的成员函数area(), printName ()。1.2设计思路 由简到繁, 逐步实现。 1.3设计说明与调试分析 编写基类TDshape->编写虚函数->编写继承类Triangle ->实例化TDshape和Triangle ->调用基类虚函数实现调用继承类相应函数->同样的方式处理继承类Rectangle. 1.4编码实现 #include
面向对象系统设计 当你阅读到这里时，我假设你已经理解了面向对象的基本概念，初步掌握了的UML语言。 第三章、架构设计 3.1 架构设计原则 系统设计的第一步就是确定软件的架构，它决定了各子系统如何组织以及 如何协调工作。架构设计的好坏影响到软件的好坏，系统越大越是这样。进行架构设计时，有两个重要的原则可以遵循： 一、分层。 将系统分层是简化系统的好方法，而且已经得到了很好的证实，如OSI 七 层模型网络协议，数据库管理系统的外模式、模式、内模式等。分层的思路是将系统按功能职责进行划分，将同一类职责的功能抽象为一层。在信息系统中软件架构通常采用典型的三层结构： 1、表示层――用户界面。 2、业务层――业务处理流程。 3、数据层――持久化存储。 与传统的两层结构相比，它最大的特征是将业务层独立了出来，从而提高 了业务层的可复用性。在两层结构中，用户界面和业务处理流程放在一起，因此无法直接复用业务处理的相关功能，也无法将业务处理功能进行灵活的部署。在三层结构中，表示层只处理用户界面相关的功能，业务层专心处理业务流程，可以对业务层进行灵活的部署，开发时也便于业务处理的开发和用户界面的开发同时进行。 当然也可以分为更多的层，关键是尽量提高层内各功能的内聚，降低各层 之间的耦合。 二、各层之间通讯。 OSI 中要求高层只能调用它的下一层提供的接口，我们设计接口时也尽量 遵守这样的约束，例如典型的三层结构的访问关系为： 数据层在业务层中是可见的，业务层在表示层中是可见的，反之则不可见。为什么在业务层中不能直接访问表示层呢？因为业务层要相对独立，它不能依赖于任何表示层，以至于一个业务层可以对应多个表示层。业务层可以间接与表示层通讯，这种通讯方式根据实际需要来确定。 3.2 信息系统的架构设计 下面我们将根据架构设计原则和信息系统原理来建立一个信息系统的架构设计模型。将信息系统中比较关心的对象分层，可分为三层：用户界面层、业务层、数据访问层，再把各层中的一些公共部分提出来：权限管理、异常处理，这样得到包图如下：
普 通 本 科 毕 业 小 论 文 题目：比较四种典型面向对象方法的异同 学院软件与通信工程学院 学生姓名张伟聪学号 0123992 专业软件工程届别 125 指导教师廖汉成 二O一四年九月二十七日
一、引言 随着计算机科学的发展和应用领域的不断扩大，对计算机技术的要求越来越高。特别是当计算机硬件有了飞速发展之后，各种应用领域对软件提出了更高的要求。结构化程序设计语言和结构化分析与设计已无法满足用户需求的变化。发展软件质量，缩短软件开发周期，发展软件可靠性、可扩充性和可重用性迫使软件界人士不断研究新方法、新技术，探索新途径。 面向对象的方法是一种分析方法、设计方法和思维方法。面向对象方法学的出发点和所追求的基本目标是使人们分析、设计与实现一个系统的方法尽可能接近人们认识一个系统的方法。也就是使描述问题的问题空间和解决问题的方法空间在结构上尽可能一致。其基本思想是：对问题空间进行自然分割，以更接近人类思维的方式建立问题域模型，以便对客观实体进行结构模拟和行为模拟，从而使设计出的软件尽可能直接地描述现实世界，构造出模块化的、可重用的、维护性好的软件，同时限制软件的复杂性和降低开发维护费用。面向对象程序设计方法起源于六十年代末期的语言SIMULA’67，到了七十年代末期，软件行业正受到软件危机的困扰，结构化的开发方法不能够很好地解决软件危机。面向对象语言Smalltalk的出现，进一步发展和完善了面向对象的程序设计语言，从此面向对象也和开发方法开始结合，出现了面向对象的开发方法。 自80年代后期以来，相继出现了多种面向对象开发方法，现将其中四种典型的方法作一个简介和比较。面向对象方法都支持三种基本的活动：识别对象和类，描述对象和类之间的关系，以及通过描述每个类的功能定义对象的行为。 一．Booch方法 Booch是面向对象方法最早的倡导者之一,他提出了面向对象软件工程的概念。1991年,他将以前面向Ada的工作扩展到整个面向对象设计领域。Booch方法的开发模型包括静态模型和动态模型，静态模型分为逻辑模型和物理模型，描述了系统的构成和结构，动态模型分为状态图和时序图。该方法对每一步都作了详细的描述，描述手段丰富、灵活。不仅建立了开发方法，还提出了设计人员的技术要求，不同开发阶段的资源人力配制。OOD[3]（Object Oriented Design）方法是Grady Booch从1983年开始研究，1991年后走向成熟的一种方法。OOD主要包括下述概念：类（class）、对象（object）、使用（uses）、实例化（instantiates）、继承（inherits）、元类（meta class）、类范畴（class category）、消息（message）、域（field）、操作（operation）、机制（mechanism）、模块（module）、子系统（subsystem）、过程（process）等。其中，使用及实例化是类间的静态关系，而动态对象之间仅有消息传递的连接。元类是类的类。类范畴是一组类，它们在一定抽象意义上是类同的。物理的一组类用模块来表达。机制是完成一个需求任务的一组类构成的结构。 Booch方法的过程包括以下步骤： （1）在给定的抽象层次上识别类和对象； （2）识别这些对象和类的语义； （3）识别这些类和对象之间的关系； （4）实现类和对象；
实验二类与对象㈡——对象初始化、对象数据与指针 一、实验目的 1．理解构造函数、析构函数的意义及作用，掌握构造函数、析构函数的定义及调用时间，熟悉构造函数的种类； 2．理解this指针及使用方法，熟悉对象数组、对象指针、对象引用的定义及使用方法，熟悉对象作为函数参数的使用方法； 3．熟悉类与对象的应用及编程。 二、实验学时 课内实验：2课时课外练习：2课时 三本实验涉及的新知识 ㈠构造函数与析构函数 在C++中，提供了两个特殊的成员函数，即构造函数和析构函数。 构造函数用于对象的初始化，即在定义一个类对象时，计算机在给对象分配相应的存储单元的同时，为对象的数据成员赋初值。 析构执行的是与构造函数相反的操作，用于撤销对象的同时释放对象所占用的内存空间。 1．构造函数 ⑴构造函数的定义 格式： 类名（形参表） { 构造函数体} ⑵构造函数的调用 构造函数的调用是在定义对象时调用的。 格式：类名对象名（实参表）; 类名对象名=构造函数名（实参表）; ⑶说明 ①构造函数必须与类同名。 ②构造函数没有返回值，但不能在构造函数前加void类型符（其他没有返回值的成员函数必须加类型符void）。 ③在实际应用中，在定义类时通常应定义一至多个构造函数(重载)，以对各数据成员进行初始化；如果不给出构造函数，系统将自定义一个构造函数。 ④构造函数可以可以带参数，也可不带任何参数（称无参构选函数），还可以使用缺省参数。 ⑤不能象普通成员函数一样单独调用。 2．析构函数 ⑴析构函数的定义 格式： ~类名（void） { 析构函数体} ⑵析构函数的调用 析构函数是在撤销对象时自动调用的。 ⑶说明
《面向对象程序设计实践》课程教学大纲 课程代码：030732038 课程英文名称：Object Oriented Programming Practice 课程总学时：12 讲课：2 实验：10 上机：0 适用专业：电子信息学科学与技术专业 大纲编写（修订）时间：2017.5 一、大纲使用说明 （一）、课程地位及教学目标 本课程是电子信息科学与技术专业本科生的一门重要的专业基础课, 是《面向对象程序设计》课程的辅助教学环节，以锻炼学生面向对象的编程能力为目的，巩固课堂所学知识点，加深对课程中所学理论知识的理解，依据《面向对象程序设计》课程教学计划指导大纲编制。本课程主要利用C++进行程序设计的思想和方法，既有面向过程和面向对象的程序设计的理论知识，又包括极强的实践应用能力的培养。本课程大纲力求结合该《面向对象程序设计》课程教学大纲的相应内容，由浅入深的指导学生了解和掌握如何利用C++程序设计语言进行程序设计，提高学生的动手能力，做到理论和实践相结合，培养学生理解，分析程序，编写，调试程序的能力，使之能把程序设计应用到今后的专业学习中。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：学会使用通用的C++软件集成开发环境，介绍建立C++程序的基本方法，通过面对像对象理论课程各知识点针对性的专项训练，培养工程化的软件设计习惯。 2.基本理论和方法： (1)熟悉VisualC++、DevC++等软件开发环境，并掌握基本控制台程序设计方法； (2)熟悉C++新增的语言特性，如bool、const常数、特殊函数、引用、new、异常等； (3)掌握类的定义方法、掌握对象的定义和使用； (4)掌握对象的构造、析构函数的定义方法和规则，掌握this指针、静态成员、友元等； (5)掌握继承机制中基类、派生的定义方法，掌握不同权限的成员定义、了解多继承的方法， 了解复制兼容性； (6)掌握虚函数的定义，掌握积累指针指向派生类对象，并且调用虚函数的方法； (7)掌握运算符重载的设计方法，了解模板和STL技术； (8)了解Windows程序设计的基础方法。 3.基本技能：主要培养学生基于C++语言的面向对象编程技能，要求学生能够建立新的程序工程，能够使用已有类，能够编写新的类，掌握继承机制，会使用虚函数和运算符重载，能够编写简单Windows程序，能熟练使用编程软件的各种工具，会单步调试程序，能够发布程序作品等。 （三）实施说明 1.教学方法：本课程主要培养学生的动手能力，使学生在编程的训练中，验证书本上的理论知识，真正掌握面向对象程序设计的实现方法，进一步理解面向对象系统的理论，并能将面向对象程序设计思想应用到问题的求解过程中。教师在讲解过程中应深入浅出、抓住编程实践中普遍存在的问题，联系实际、结合实例，才能收到较好的效果。 2．教学手段：本课程包含2学时理论课时，建议指导教师选择在实验室授课，配合电子白板、多媒体等辅助教学系统，可以更加直观、有效的引导学生学习编程软件的使用方法，演示例子程序及典型BUG的解决办法。
三个著名的面向对象开发方法
摘要 主要介绍了3种典型的面向对象开发方法，并对它们进行了比较。面向对象的方法是一种分析方法、设计方法和思维方法。面向对象方法学的出发点和所追求的基本目标是使人们分析、设计与实现一个系统的方法尽可能接近人们认识一个系统的方法。 关键字：面向对象；开发方法；OMT;BOOCH;JACOBSON; 1.引言 面向对象的方法是一种分析方法、设计方法和思维方法。面向对象方法学的出发点和所追求的基本目标是使人们分析、设计与实现一个系统的方法尽可能接近人们认识一个系统的方法。也就是使描述问题的问题空间和解决问题的方法空间在结构上尽可能一致。其基本思想是：对问题空间进行自然分割，以更接近人类思维的方式建立问题域模型，以便对客观实体进行结构模拟和行为模拟，从而使设计出的软件尽可能直接地描述现实世界，构造出模块化的、可重用的、维护性好的软件，同时限制软件的复杂性和降低开发维护费用。 面向对象程序设计方法起源于六十年代末期的simnia语言．Smalltalk语言的出现，进一步发展和完善了面向对象的程序设计语言，从此面向对象与开发方法开始结合，出现 了面向对象的开发方法．自80年代后期以来，相继出现了多种面向对象开发方法，现将其中几种典型的方法作一比较分析. 2.三种典型的面向对象开发方法 2.1 OMT/Rumbaugh OMT(Object Modeling Technique)方法提出于1987年，曾扩展应用于关系数据库设计．1991年Jim Rumbaugh正式把OMT应用于面向对象的分析和设计．这种方法是在 实体关系模型上扩展了类、继承和行为而得到的．OMT覆盖了分析、设计和实现3个阶段，包括一组相互关联的类(class )、对象(object)、一般化(generalization)、继承(inheritance)、链(link)、链属性(link attribute)、聚合(aggregation)、操作(operation)、事件(event)、场景(scene)、属性(attribute)、子系统(subsystem)、模块(module)等概念． OMT方法把分析时收集的信息构造在3种模型中，这些模型贯穿于每个步骤，在每个步骤中被不断地精化和扩充．对象模型用ER图描述问题域中的列象及其相互关系，用类和关系来刻画系统的静态结构，包括系统中的对象、对象之间的关系、类的属性和操作等特征．动态模型用事件和对象状态来刻画系统的动态特性，包括系统对象的事件序列、状态和操作．功能模型按照对象的操作来描述如何从输入给出输出的结果，描述动态模型的动作所定义对象操作的意义。 OMT方法包含分析、系统设计、对象设计和实现4个步骤，它定义了3种模型，这些模型贯穿于每个步骤，在每个步骤中被不断地精化和扩充。这3种模型是：对象模型，用类和关系来刻画系统的静态结构；动态膜型，用事件和对象状态来刻画系统的动态特性；功能模型，按照对象的操作来描述如何从输人给出输出结果。分析的目的是建立可理解的现实世界模型。系统设计确定高层次的开发策略。对象设计的目的是确定对象的细节，包括定义对象的界面、算法和操作。实现对象则在良好的面向对象编程风格的编码原则指导下进行。 开发的四个阶段如下： （1）分析。基于问题和用户需求的描述，建立现实世界的模型。分析阶段的产物有： ●问题描述 ●对象模型=对象图+数据词典 ●动态模型=状态图+全局事件流图 ●功能模型=数据流图+约束 （2）系统设计。结合问题域的知识和目标系统的系统结构（求解域），将目标系统
实验1J a v a语言基础 一、实验目的 1．了解J D K的安装与使用、熟悉Ja v a的运行环境。 2．掌握编写与运行Ja va Ap pl ica t io n程序的方法。 3. 掌握编写与运行Ja va Ap ple t程序的方法。 4熟练掌握J ava中的数据类型、运算符、表达式及流程控 制语句。 5掌握数组的定义、建立及其使用方法。 6. 熟悉Ja v a一般程序的结构。 7通过以上内容，掌握Ja va 语言的编程规则。 二、实验要求 1．安装并设置J a va S DK 软件包。 2．编写一个Ja va 应用程序，在屏幕上输出”he ll o,ja v a!”。3．编写一个Ja va 小应用程序，在屏幕上输出”h el lo,ja v a!”。4．掌握运行J av a 程序的步骤。 5．浏览S DK 自带的Ap pl et 应用小程序。 6．编写一个声明J a va 不同数据类型变量的程序。 7．编写一个使用运算符、表达式、变量的程序。 8．编写表达式语句、复合语句的程序。 9．编写使用不同选择结构的程序。 10．编写使用不同循环结构结构的程序。 11．编写一个使用Ja va 数组的程序。 三、实验内容 （一）SDK 的下载与安装 1．机器要求 J a va 对机器运行要求不高。下面给出的是基于Wi nd ow s 平台的机器要求。 硬件要求：CP U P II以上，64M 内存，1O OM 硬盘空间即可。 软件要求：Wi nd ows98/Me/X P/NT/2000，I E 5 以上。2．下载SD K 为了建立基于SD K 的Ja va 运行环境，需要先下载Su n 的免费SD K 软件包。SD K 包含了一整套开发工具，其中包含对编程最有用的是Ja va 编译器、A p pl et 查看器和J a va 解释器。 在浏览器中输入ht t p://ja va.s un.co m/，在页面的 “Do wn lo ad J2S E v 1.4.2_01 ”栏可以选择下载J2SE v 1.4.2_01 SD K 软件包。有两种选择：一种是在线安装“Wi n do ws I n st al la ti on”；一种是离线安装“W i nd ow s Of fl in e I n st al la ti on”。 3．安装SD K 运行下载的“j2sdk-1_4_2_01-w in dow s-i586.ex e”软件
实用标准文档 文案大全实验二类与对象㈡——对象初始化、对象数据与指针 一、实验目的 1．理解构造函数、析构函数的意义及作用，掌握构造函数、析构函数的定义及调用时间，熟悉构造函数的种类； 2．理解this指针及使用方法，熟悉对象数组、对象指针、对象引用的定义及使用方法，熟悉对象作为函数参数的使用方法； 3．熟悉类与对象的应用及编程。 二、实验学时 课内实验：2课时课外练习：2课时 三本实验涉及的新知识 ㈠构造函数与析构函数 在C++中，提供了两个特殊的成员函数，即构造函数和析构函数。 构造函数用于对象的初始化，即在定义一个类对象时，计算机在给对象分配相应的存储单元的同时，为对象的数据成员赋初值。 析构执行的是与构造函数相反的操作，用于撤销对象的同时释放对象所占用的内存空间。 1．构造函数 ⑴构造函数的定义 格式： 类名（形参表） { 构造函数体 } ⑵构造函数的调用 构造函数的调用是在定义对象时调用的。 格式：类名对象名（实参表）; 类名对象名=构造函数名（实参表）; ⑶说明 ①构造函数必须与类同名。 ②构造函数没有返回值，但不能在构造函数前加void类型符（其他没有返回值的成员函数必须加类型符void）。 ③在实际应用中，在定义类时通常应定义一至多个构造函数(重载)，以对各数据成员进行初始化；如果不给出构造函数，系统将自定义一个构造函数。 ④构造函数可以可以带参数，也可不带任何参数（称无参构选函数），还可以使用缺省参数。 ⑤不能象普通成员函数一样单独调用。 2．析构函数 ⑴析构函数的定义 格式： ~类名（void） { 析构函数体 } ⑵析构函数的调用 析构函数是在撤销对象时自动调用的。 ⑶说明
面向对象程序设计实训报告题目：资费管理系统项目实训 专业及班级： 姓名： 分数：
一．项目描述 近年来, 电信行业经历了很大的变化，包括从固定到移动、从语音到数据、从电路交换到分组交换、从窄带到宽带的变化。电信运营商在市场和政策的双重影响下, 正面临着深刻的重组。新技术新业务创造了市场机会, 使新运营商不断兴起。老运营商为了保持原有的市场份额也通过兼并改组等方式不断扩大业务范围, 争取为客户提供从传统的市话、长话、移动、智能网（3G）到新兴的数据。用户将来可以在多个运营商提供的多种电信业务中自由选择。 二．设计方案 1.使用的软件工具和环境 (1)Myeclipse (2)MySQL Server 2.系统功能 （1）登录模块 实现登录功能的数据处理，如果用户名和密码不存在，实现注册功能。 （2）用户管理模块 实现开通账号、用户账号查询、用户列表功能。其中开通账号查询可以更方便用户 的查询，用户可以通过开通账号查询来查取一些相关的信息。用户列表中具有增加、暂停、修改、和删除等功能。 （3）管理员管理模块 管理员管理模块分为三部分：增加管理员、管理员列表和私人信息。 增加管理员包括的信息有：账号、登录密码、重复密码、真实姓名、管理员邮箱、 联系电话、登录权限等。其中登录权限包括：管理员管理、资费管理、用户管理、 账务查询、账单查询。 管理员列表包括的信息：账号、姓名、电话、邮箱、开户日期、权限、修改和删除。 私人信息包括：登录密码、重复密码、真实姓名、管理员邮箱、开通日期、联系电 话、登录权限，其中登录权限又包括资费管理、账务查询和管理员管理三个级别。 管理员管理模块的需求： ①管理员开通账户管理：管理用户账号，包括账号开通、暂停（加锁）、恢复、删 除等。 ②管理员资料管理：管理员资料，包括姓名、身份证号、地址等。 ③管理员信息：ID、姓名、账号、密码、状态（正常/暂停/关闭）、联系电话、Email、 开通日期、停止日期、权限（查询/修改/开户）等。 （4）资费管理模块 完成资费的增、删、改、查功能。 （5）账单管理模块 需求：整合系统按月生成用户账单。 账单信息（可参考移动或联通的账单管理模块）： ①用户标识信息：账单ID、姓名、账号、状态、联系电话、开通日期、Email。 ②账务信息：账号、日期、登录时间长度、本月费用。 ③账单明细：登录时间、退出时间、时长。 （6）账务管理模块 需求：按月、年分别生成《月账务信息统计报表》和《年账务信息统计报表》。 月账务信息(可参考移动或联通的账务模块)： ①生成一个计费月周期中每一天的账务信息。