软件工程第10章 面向对象实现

面向对象软件工程面向对象方法学的提出•结构化软件工程方法学•面向过程、以算法为核心、把数据和过程作为相对独立的部分•对早期只重视编程、不重视用户需求和开发过程,只重视代码、不重视文档来说,是一个巨大的进步•给软件产业带来了巨大的进步,部分缓解了软件危机•在许多中小型软件项目中获得了很大的成功•但是，它存在着明显的缺点•当把这种方法学应用于大型软件产品的开发时，似乎很少取得成功面向对象方法学概述•面向对象方法学的出发点和原则•尽可能模仿人类习惯的思维方式,使软件开发的方法与过程尽可能接近人类认识世界、解决问题的方法与过程•面向对象方法的特点•与人类习惯的思维方法一致：按照人们习惯的思维方式建立模型，模拟客观世界•稳定性好：实体是相对稳定的，以对象为中心构建的软件系统必然是相对稳定的•可重用性好：对象类提供了比较理想的模块化机制和可重用机制•易于开发大型软件：把大型产品看作一系列本质上相互独立的小产品来处理•可维护性好：容易理解、容易修改、易于测试四个要点：对象+类+继承+通信•面向对象软件是由对象组成•软件中的任何元素都是对象•对象是把静态属性的数据和动态属性的操作封装在一起而形成的统一体•复杂对象由简单对象组成•把所有对象都划分成若干类•每个类都定义了一组数据和方法（即施加于对象的操作）；•按照子类与父类的关系，把若干个对象类组成一个层次结构的系统（即继承）；•对象彼此之间仅能通过传递消息相互联系（对象的私有信息都被封装在对象类中）。

Coad和Yourdon给出了一个定义：面向对象＝对象＋类＋继承＋通信基本概念（1）•类(Class)•是对具有相同属性和行为的一(多)个对象的描述•是一个支持继承的抽象数据类型•实例(Instance)•就是由某个特定的类所描述的一个具体的对象•消息(Message)•是要求某个对象执行类中所定义的某个操作的规格说明•其组成为:接收消息的对象、消息名和变元•方法(Method)•就是对象所能执行的操作(类中定义的服务)•属性(Attribute)•就是类中所定义的数据,是对客观世界实体所具有的性质的抽象基本概念（2）•封装•是把数据和实现操作的代码集中起来放在对象内部，不能从外部进行访问和修改。

第10章例题分析与解答作者：不详来源：2006年9月4日发表评论进入社区一、填空题1.面向对象方法认为系统是由应用域的___对象___组成。

2.对象具有状态,描述对象的状态用它的_属性值_____。

3.对象的抽象是_类_____。

4.类之间有两种结构关系,它们是分类关系和__组装____关系。

5.面向对象程序设计语言与其他程序设计语言的最主要差别是它具有_继承性_____。

6.动态模型描述了系统的__动态行为____。

二、选择题1.火车是一种陆上交通工具,火车和陆上交通工具之间的关系是( D)关系。

A.组装B.整体成员C.has aD.一般具体2.面向对象分析阶段建立的三个模型中,核心的模型是( C )模型。

A.功能B.动态C.对象D.分析3.对象模型的描述工具是( C)。

A.状态图B.数据流图C.对象图D.结构图4.在有多重继承的类层次结构中,它的类层次结构是(B )层次结构。

A.树型B.网状型C.环型D.星型5.描述类中对象的行为,反映了状态与事件关系的是( B )。

A.对象图B.状态图C.流程图D.结构图6.在确定属性时,所有( C)是候选的属性。

A.动词B.名词C.修饰性名词词组D.词组三、应用题1.建立窗口系统的对象模型。

问题陈述如下：窗口分为对话窗、图形窗、滚动窗三种；对话窗中有若干对话项,由唯一的项名字来确定,对话项分为按钮、选择项、正文项三种,选择项中有若干对话项入口；图形窗中有若干形状元素,形状元素分为一维形状和二维形状,一维形状又分为直线、圆弧、折线；二维形状分为圆、椭圆、矩形、多边形,其中多边形和折线由若干有序顶点组成,正文窗是滚动窗的一种,而图形滚动窗既是一种图形窗又是一种滚动窗。

2.在学校教学管理系统中,学生查询成绩就是系统中的一次交互,请用状态图来描述这种查询的交互行为。

答案：一、填空题1.对象2.属性值3.类4.组装5.继承性6.动态行为二、选择题1.D2.C3.C4.B5.B6.C三、应用题1.2.第10章自测题及参考答案作者：不详来源：2006年9月1日发表评论进入社区一、名词解释1.对象2.类3.属性4.操作5.消息6.消息传递7.方法8.关系9.关联10.一般具体关系 11.整体部分关系12.继承13.单重继承 14.多重继承15.多态性 16.角色17.受限关联 18.封装19.对象模型20.动态模型21.功能模型 22.事件23.状态24.事件追踪25.状态图26.动作27.活动28.处理29.数据流30.动作对象31.数据存储对象 32.重用性二、填空题1.对象具有封装性,实现了__数据与操作____的结合。

面向对象软件工程的概念简介面向对象软件工程是一种软件开发方法论，它的设计和实现基于面向对象的编程语言和概念。

面向对象软件工程将软件系统分解为各个对象，并通过对象之间的通信和交互来实现系统的功能。

它强调模块化、可重用性、可维护性和灵活性，并提供了一系列的原则和方法来指导软件项目的开发。

面向对象的基本概念面向对象软件工程的核心是面向对象的编程范式，它包含以下基本概念：类（Class）类是面向对象编程的核心概念，它定义了对象的属性和方法。

一个类可以看作是一种模板或者蓝图，用来创建具有相同属性和方法的对象。

在面向对象软件工程中，类是构建复杂系统的基础。

对象（Object）对象是类的实例化结果，是具体的个体。

每个对象都有自己的状态和行为，可以对外提供一定的接口。

对象是面向对象编程的基本单位，系统中的所有功能都是通过对象之间的交互来实现的。

封装（Encapsulation）封装是面向对象编程的一种特性，它将数据和对数据的操作封装在一个类中，通过提供公共接口来访问和修改数据。

封装可以隐藏内部的实现细节，使得对象的使用更加简单和安全。

继承（Inheritance）继承是面向对象编程中的一种机制，它允许一个类直接从另一个类继承属性和方法。

通过继承，子类可以获得父类的所有属性和方法，并可以在此基础上进行扩展和修改。

继承是实现代码复用和模块化的重要手段。

多态（Polymorphism）多态是面向对象编程中的一个重要概念，它允许同一操作在不同对象上有不同的表现形式。

通过多态，可以编写更加灵活和可扩展的代码，并且可以根据具体的对象类型来选择不同的行为。

面向对象软件工程的重要原则面向对象软件工程还提供了一些重要的原则和规范，以指导软件项目的开发：单一职责原则（Single Responsibility Principle）单一职责原则要求一个类只有一个责任，即一个类应该只有一个引起它变化的原因。

这样可以使得类的设计更加简单和清晰，并且提高了代码的可读性和可维护性。

第10章面向对象分析1．用面向对象方法分析研究本书第2章第2题中描述的储蓄系统，试建立它的对象模型、动态模型和功能模型。

答：（1）对象模型储蓄系统的对象模型，如图10-2所示。

图10-2储蓄系统的对象模型（2）动态模型①编写脚本a．正常情况脚本第一，储户有存款要求，填写存款单，包含储户个人信息，存款金额和存款类型；第二，业务员查收存款，审核存款与存款单存款金额吻合；第三，存款单生效；第四，储户有取款要求，填写取款单，包含个人账号、密码（待定）和存款金额；第五，业务员审核存款，验证储户身份，确定储户存款金额>=取款金额；第六，审核通过，取款单生效；第七，系统打印利息清单，业务员把本金和利息返回储户。

b．异常情况脚本第一，储户有存款要求，填写存款单，包含储户个人信息，存款金额和存款类型；第二，业务员查收存款，审核存款与存款单存款金额不符；第三，存款单作废；第四，储户有取款要求，填写取款单，包含个人账号、密码（待定）和存款金额；第五，业务员审核存款，验证储户身份，发现储户存款金额<=取款金额；第六，取款单作废。

②事件追踪图储蓄系统的事件追踪图，如图10-3所示。

图10-3储蓄系统的事件追踪图（3）功能模型储蓄系统的数据库流图，如图10-4所示。

图10-4储蓄系统的数据库流图2．用面向对象方法分析研究本书习题2第3题中描述的机票预订系统，试建立它的对象模型、动态模型和功能模型。

答：略。

3．用面向对象方法分析研究本书习题2第4题中描述的患者监护系统，试建立它的对象模型、动态模型和功能模型。

答：略。

4．下面是自动售货机系统的需求陈述，试建立它的对象模型、动态模型和功能模型：自动售货机系统是一种无人售货系统。

售货时，顾客把硬币投入机器的投币口中，机器检查硬币的大小、重量、厚度及边缘类型。

有效的硬币是一元币、五角币、一角币、五分币、二分币和一分币。

其他货币都被认为是假币。

机器拒绝接收假币，并将其从退币孔退出。

面向对象分析与设计（第二版）习题答案第一章：面向对象基础知识1.1 什么是面向对象分析和设计？面向对象分析和设计（Object-Oriented Analysis and Design，OOAD）是软件工程中一种常用的方法论，通过将问题领域进行建模，通过对象、类、继承、封装等概念来描述现实世界中的实体、关系和行为。

面向对象分析和设计的目标是开发出可复用、可维护、可扩展、高质量的软件系统。

1.2 面向对象分析和设计的优势有哪些？面向对象分析和设计有以下优势： - 高度模块化：通过将系统划分为多个独立的对象，便于理解和设计系统的各个部分。

- 可复用性：面向对象设计强调对象的复用，通过定义通用的类和接口，可以提高代码的复用程度。

- 可维护性：面向对象的封装特性使得系统的各个部分具有独立性，便于维护和修改。

- 可扩展性：通过继承和多态等特性，可以方便地扩展和修改系统的功能。

- 高可靠性：面向对象的封装和隐藏特性可以减少系统中的错误和安全漏洞。

- 开发效率高：面向对象的分析和设计提供了一种更自然的思考和描述问题的方法，可以提高开发效率。

第二章：面向对象建模2.1 对象的特征有哪些？对象具有以下特征： - 状态（State）：对象的状态是对象的属性值的集合，表示对象的某个时刻的状态。

- 行为（Behavior）：对象可以执行的操作，描述了对象能够做什么。

- 身份（Identity）：每个对象都有唯一的身份，可以通过身份来区分不同的对象。

2.2 类和对象之间的关系有哪些？类和对象之间有以下关系： - 实例化（Instantiation）：类是对象的模板，对象是类的一个具体实例。

- 继承（Inheritance）：一个类可以继承另一个类的属性和方法。

- 聚合（Aggregation）：一个类可以包含其他类的对象作为成员变量。

- 关联（Association）：两个类之间存在某种关系，一个类的对象可以访问另一个类的对象。

第10章面向对象分析一、选择题1．_____是系统一个特定执行期间所发生的事件序列。

【答案】脚本2．功能模型描述系统内的计算，它和_____、_____共同构成系统模型结构的三大支柱。

【答案】对象模型；动态模型3．状态是对象的_____、_____的一种抽象。

【答案】属性值；链接4．在对象模型中，访问操作是直接从类的_____和_____中导出的。

【答案】属性；关联5．对象模型为建立_____和_____，提供了实质性框架。

【答案】动态模型；功能模型6．功能模型由多个_____组成，每个_____说明了操作和结束的含义。

【答案】数据流图；数据流图7．功能模型由多张数据流图组成。

数据流图中包含_____、_____、_____对象和_____对象。

【答案】处理；数据流；动作；数据存储8．事件跟踪图用来表示_____、_____对象和_____对象。

_____和_____可用一条垂直线表示，各_____用水平箭头表示，箭头方向是从_____对象指向_____对象。

【答案】事件；事件的接收；发送；接收对象；发送对象；事件；发送；接收9．状态转换图是_____的重要工具。

【答案】启发分析员认识对象服务10．说明一个状态可采用_____、_____、_____、_____、_____等内容描述。

【答案】状态名；状态目的描述；产生该状态的事件序列；表示状态特征的事件；在状态中接收的条件二、填空题1．一个（）能用不同的方法表示它的特征。

A．事件B．抽象C．状态D．脚本【答案】C【解析】状态是对象的属性值和链接的一种抽象。

根据影响对象总的行为的性质，一系列组合在一起是一个状态。

它能用不同的方法表示它的特征。

2．在对象模型中，访问操作是直接从类的属性和关联中导出的。

下列不是对象模型的访问操作的是（）。

A．查询B．动作C．抽象D．活动【答案】C【解析】对象模型的访问操作主要包括三大类：查询、活动和动作。

3．（）对整个对象的状态／行为关系的图示，它附属于该对象的类描述模板。