第五章 模式对象
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类模式与对象模式
类模式和对象模式是面向对象设计中两个重要的概念。
类模式是指通过定义类来描述对象的行为和属性,而对象模式则是指通过创建对象实例来描述对象的行为和属性。
本文将分别介绍类模式和对象模式。
类模式
类模式有许多不同的形式,其中最常见的是类的继承。
在继承中,一个类(子类)继承另一个类(父类)的属性和方法,并且可以通过添加新的属性和方法来扩展它们。
另一种常见的类模式是组合。
在组合中,对象被组合成更大的对象,并且可以像一个整体一样操作。
比如,一个汽车可以被分成几个部分,例如发动机、车轮和车门,然后重新组合成一个完整的汽车。
对象模式是指通过创建对象实例来描述对象的行为和属性。
在对象模式中,每个对象都是一个独立的实体,具有自己的属性和方法。
对象模式允许程序员根据需要创建和销毁对象实例,这使得程序的设计更加灵活。
对象模式允许程序员将对象组织成复杂的结构,例如树或图形。
在对象模式中,对象可以具有对其他对象的引用,这使得程序员可以轻松地组织对象之间的关系。
例如,在图形编辑器中,矩形可以有对其他矩形的引用,从而实现了复杂的图形组合。
类模式和对象模式是面向对象设计中两个相互依存的概念。
类模式强调类的继承和组合,而对象模式强调创建对象实例和对象之间的相互作用。
总的而言,类模式更适合用于描述对象之间的关系和继承,而对象模式更适合用于描述相互独立的对象实例。
在实际应用中,程序员通常需要同时使用类模式和对象模式,以便设计出更加灵活、高效的程序。
对象模式的概念对象模式(Object-Oriented Design Pattern)是指用面向对象编程的思想,对软件设计中常见的问题进行抽象和解决的可重复、可应用的解决方案。
它是一种基于面向对象编程的软件设计模式,旨在提高代码的重用性、灵活性和可维护性。
对象模式可以将复杂系统的设计变得简单,使代码更加可读、可理解和易于维护。
在开发大型、复杂的软件项目时,对象模式的使用非常有必要。
对象模式分为创建型、结构型和行为型三类。
其中,创建型模式主要涉及如何创建对象,结构型模式主要涉及如何组合对象,行为型模式主要涉及如何在对象之间流动消息。
每一种模式都有其独特的应用场景和优缺点,可以根据实际需求选择使用。
在创建型模式中,最常用的是工厂模式和单例模式。
工厂模式提供了一种标准的方式来创建对象,可以隐藏对象创建的细节,降低了组件之间的耦合度,同时提高了代码的重用性。
在使用工厂模式时,我们只需要关心要创建的对象的类型,而不用关心具体的实现方式。
单例模式则用于保证在整个应用程序中只能创建一个实例。
这种模式保证了系统中某个类只有一个实例,从而提供了一种更加自然的访问方式,并加强了对象的访问控制。
在结构型模式中,最常用的是装饰器模式和适配器模式。
装饰器模式可以动态地添加新的行为和属性到对象上,使得对象具有更加灵活的行为和扩展性。
这种模式在扩展现有代码时非常有用,不需要改变现有对象的结构,只需要在其外部包裹一层装饰器即可。
适配器模式则用于连接两个不同接口的对象。
通过使用适配器模式,我们可以将一个类的接口转换成客户端可以使用的另一种接口,从而使得两个不兼容的接口之间可以进行数据交换。
在行为型模式中,最常用的是观察者模式和命令模式。
观察者模式是一种对象间的一对多的依赖关系,当一个对象发生变化时,通知其他观察该对象的对象,从而让其自动更新。
这种模式在应用中被广泛使用,尤其是在GUI编程和事件驱动编程中。
命令模式则将请求与接收者解耦,在同一应用中解耦请求和处理。
第五章面向对象的需求分析面向对象的需求分析方法的核心是利用面向对象的概念和方法为软件需求建造模型。
它包含面向对象风格的图形语言机制和用于指导需求分析的面向对象方法学。
面向对象的思想最初起源于 20世纪 60年代中期的仿真程序设计语言Simula67。
20世纪80年代初出现的Smalltalk 语言及其程序设计环境对面向对象技术的推广应用起到了显著的促进作用。
20世纪90年代中后期诞生并迅速成熟的UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)是面向对象技术发展的一个重要里程碑。
UML 统一了面向对象建模的基本概念、术语和表示方法,不仅为面向对象的软件开发过程提供了丰富的表达手段,而且也为软件开发人员提供了互相交流、分享经验的共用语言。
本章首先介绍面向对象的主要概念和思想。
在概述了UML的全貌之后,以“家庭保安系统”为实例,介绍与需求分析相关的部分 UML语言机制以及基于UML的面向对象的需求分析方法和过程。
第一节面向对象的概念与思想一、面向对象的概念关于“面向对象”,有许多不同的看法。
Coad和 Yourdon给出了一个定义:“面向对象 = 对象 + 类 + 继承 + 消息通信”。
如果一个软件系统是使用这样4个概念设计和实现的,则认为这个软件系统是面向对象的。
一个面向对象的程序的每一成分应是对象,计算是通过新的对象的建立和对象之间的消息通信来执行的。
1.对象(object)一般意义来讲,对象是现实世界中存在的一个事物。
可以是物理的,如一个家具或桌子,如图 5-1-1所示,可以是概念上的,如一个开发项目。
对象是构成现实世界的一个独立的单位,具有自己的静态特征(用数据描述)和动态特征(行为或具有的功能)。
例如:人的特征:姓名、性别、年龄等,行为:衣、食、住、行等。
图 5-1-1 对象的定义(1)对象、属性、操作、消息定义对象可以定义为系统中用来描述客观事物的一个实体,它是构成系统的一个基本单位,由一组属性和一组对属性进行操作的服务组成。