第10章 面向对象的Coad方法

面向对象设计技术的使用教程面向对象设计技术是一种常用的软件设计方法，它能够提高代码的可重用性、可维护性和可扩展性。

本文将详细介绍面向对象设计的原则、概念和方法，以及如何在实际项目中应用这些技术。

一、面向对象设计的原则1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle，SRP）：一个类应该只有一个修改的原因。

2. 开放封闭原则（Open Close Principle，OCP）：一个类应该对扩展开放，对修改封闭。

3. 里氏代换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）：子类对象能够替换父类对象。

4. 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，DIP）：高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖抽象。

5. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）：客户端不应该强迫依赖它不需要的接口。

6. 迪米特法则（Law of Demeter，LoD）：一个对象对其他对象的了解应该尽可能少。

二、面向对象设计的概念1. 类和对象：类是一种抽象的概念，用来描述一类具有相同属性和行为的对象。

对象是类的一个实例。

2. 封装：将数据和方法封装到一个类中，并对外提供接口进行访问。

3. 继承：通过继承机制，子类可以继承父类的属性和方法，并能够添加、修改或重写特定的属性和方法。

4. 多态：同一种行为具有多种不同的实现方式或表现形式，提高了代码的灵活性和可扩展性。

5. 抽象：通过抽象类和接口实现对类的更高层次的抽象，可以使代码更加模块化和可维护。

三、面向对象设计的方法1. 定义类的属性和方法：首先确定类的名称和作用，然后根据单一职责原则定义类的属性和方法。

2. 进行类之间的关系分析：根据具体项目的需求，确定类与类之间的关系，包括继承、关联、聚合和组合等。

3. 设计类的接口：根据接口隔离原则，定义一个类应该提供的接口，以便与其他类进行交互。

⾯向对象分析与设计--OOAD(,)是当前界关⼼的重点，它是90年代⽅法的主流。

⾯向的概念和应⽤已超越了和开发，扩展到很宽的范围。

如、交互式界⾯、应⽤结构、应⽤平台、分布式系统、⽹络管理结构、CAD技术、等领域。

谈到⾯向对象，这⽅⾯的⽂章⾮常多。

但是，明确地给出对象的定义或说明对象的定义的⾮常少——⾄少我现在还没有发现。

其初，“⾯向对象”是专指在设计中采⽤封装、继承、抽象等设计⽅法。

可是，这个定义显然不能再适合现在情况。

⾯向对象的思想已经涉及到软件开发的各个⽅⾯。

如，⾯向对象的分析（， Oriented Analysis），⾯向对象的设计（，Object Oriented Design）、以及我们经常说的⾯向对象的编程实现（，）。

许多有关⾯向对象的⽂章都只是讲述在⾯向对象的开发中所需要注意的问题或所采⽤的⽐较好的设计⽅法。

看这些⽂章只有真正懂得什么是对象，什么是⾯向对象，才能最⼤程度地对⾃⼰有所裨益。

这⼀点，恐怕对初学者甚⾄是从事相关⼯作多年的⼈员也会对它们的概念模糊不清。

⾯向对象是当前计算机界关⼼的重点，它是90年代软件开发⽅法的主流。

⾯向对象的概念和应⽤已超越了程序设计和软件开发，扩展到很宽的范围。

如系统、交互式界⾯、应⽤结构、应⽤平台、分布式系统、⽹络管理结构、CAD技术、⼈⼯智能等领域。

⼀、传统开发⽅法存在问题1.软件重⽤性差重⽤性是指同⼀事物不经修改或稍加修改就可多次重复使⽤的性质。

软件重⽤性是追求的⽬标之⼀。

2.软件可维护性差软件⼯程强调软件的可维护性，强调⽂档资料的重要性，规定最终的软件产品应该由完整、⼀致的配置成分组成。

在软件开发过程中，始终强调软件的可读性、可修改性和可测试性是软件的重要的质量指标。

实践证明，⽤传统⽅法开发出来的软件，维护时其费⽤和成本仍然很⾼，其原因是可修改性差，维护困难，导致可维护性差。

3.开发出的软件不能满⾜⽤户需要⽤传统的开发⼤型涉及各种不同领域的知识，在开发模糊或需求动态变化的系统时，所开发出的软件系统往往不能真正满⾜⽤户的需要。

面向对象的方法有哪些面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种编程范式，它将问题分解为对象，并通过对象之间的交互来解决问题。

在面向对象编程中，我们使用类（class）和对象（object）来组织和管理代码，从而实现代码的封装、继承和多态。

面向对象的方法有以下几种：1. 封装（Encapsulation）：封装是面向对象编程的基本特征之一。

它指的是将相关的属性和行为（方法）组合在一起，形成一个对象。

封装可以隐藏对象的内部细节，只提供一些外部接口，从而提高代码的可维护性和重用性。

2. 继承（Inheritance）：继承是面向对象编程的另一个重要特征。

它通过创建一个新的类（子类）来继承已有类（父类）的属性和方法。

子类可以继承父类的所有非私有成员，并且可以添加自己的成员。

继承可以实现代码的重用和扩展。

3. 多态（Polymorphism）：多态是面向对象编程的核心概念之一。

它指的是同一个类的实例在不同的情况下表现出不同的行为。

多态的实现方式包括函数重载和函数重写。

多态可以提高代码的灵活性和可扩展性。

4. 抽象（Abstraction）：抽象是将具体的事物抽象成一般性的概念或模板。

在面向对象编程中，抽象是通过接口（interface）和抽象类（abstract class）来实现的。

接口定义了一组方法的签名，抽象类则提供了部分或者完整的方法实现。

抽象可以帮助我们定义通用的行为，并且使得程序具有更高的可复用性。

5. 组合（Composition）：组合是指通过将一个类的对象作为另一个类的成员来组合两个类的关系。

组合可以实现部分和整体之间的关系，从而提高代码的灵活性和可维护性。

6. 封装（Encapsulation）：封装是将对象的属性和方法封装起来，以隐藏内部实现的细节。

通过封装，对象对外只暴露有限的接口，隐藏了实现的细节，并且可以添加必要的验证和保护机制，提高代码的可靠性和安全性。

《面向对象程序设计》知识点《面向对象程序设计》是计算机科学中的重要概念，它是一种软件开发方法，将软件模型作为一个系统的集合来设计、分析和实现。

本文将重点介绍面向对象程序设计中的关键知识点，包括面向对象的基本概念、类与对象、继承与多态、封装和抽象等内容，以便读者全面了解和掌握面向对象程序设计的核心概念和方法。

一、面向对象的基本概念1. 面向对象编程的起源：面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）起源于20世纪60年代，是一种基于对象的软件开发范式，它将数据和操作数据的方法组合到一个对象中，以及通过对象之间的交互来完成程序的设计。

2. 面向对象的特征：面向对象的程序设计具有封装、继承和多态的特征。

封装指的是将数据和处理数据的方法封装在对象中，继承指的是子类可以继承父类的属性和方法，多态指的是同一操作作用于不同对象上时可以有不同的行为。

3. 面向对象的优势：面向对象的程序设计具有代码复用性高、可维护性强、扩展性好、可靠性高等优势，可以提高程序的设计效率和质量。

二、类与对象1. 类的定义：类是一种抽象数据类型，用来描述具有相同属性和行为的对象的集合。

类用来创建对象的模板，包含数据成员和成员函数。

2. 对象的创建：对象是类的一个实例，是具体的数据和行为的封装体。

通过类实例化，可以创建多个对象来表示真实世界的实体。

3. 类的成员：类包含数据成员和成员函数。

数据成员表示对象的属性，成员函数表示对象的行为，可以进行数据的操作和处理。

三、继承与多态1. 继承：继承是指一个新类从现有类中派生出来，并且拥有现有类的属性和行为。

继承可以实现代码的复用，并且可以建立类之间的关系。

2. 多态：多态是指同一操作作用于不同对象上时可以有不同的行为。

多态通过虚函数和动态绑定实现，可以使程序具有更好的灵活性和扩展性。

四、封装和抽象1. 封装：封装是指将数据和数据的操作封装在类的内部，外部无法直接访问和修改类的数据。

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。

面向对象方法面向对象方法是当前的主流开发方法，拥有大量不同的方法，主要包括OMT（Object Model Technology，对象建模技术）方法、Coad/Yourdon方法、OOSE（Object-Oriented Software Engineering，面向对象的软件工程）及Booch方法等，而OMT、OOSE及Booch最后统一成为UML（United Model Language，统一建模语言）。

1．Coad/Yourdon方法Coad/Yourdon方法主要由面向对象的分析（Object-Oriented Analysis, OOA）和面向对象的设计（Object-Oriented Design, OOD）构成，特别强调OOA和OOD采用完全一致的概念和表示法，使分析和设计之间不需要表示法的转换。

该方法的特点是表示简练、易学，对于对象、结构、服务的认定较系统、完整，可操作性强。

在Coda/Yourdon方法中，OOA的任务主要是建立问题域的分析模型。

分析过程和构造OOA概念模型的顺序由5个层次组成，分别是类与对象层、属性层、服务层、结构层和主题层，它们表示分析的不同侧面。

OOA需要经过5个步骤来完成整个分析工作，即标识对象类、标识结构与关联（包括继承、聚合、组合及实例化等）、划分主题、定义属性和定义服务。

OOD中将继续贯穿OOA中的5个层次和5个活动，它由4个部分组成，分别是人机交互部件、问题域部件、任务管理部件和数据管理部件，其主要的活动就是这4个部件的设计工作。

2．Booch方法Booch认为软件开发是一个螺旋上升的过程，每个周期包括4个步骤，分别是标识类和对象、确定类和对象的含义、标识关系、说明每个类的接口和实现。

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（类图、对象图）和物理模型（模块图、进程图），描述了系统的构成和结构。

动态模型包括状态图和顺序图。

第25卷　第5期2009年10月 忻州师范学院学报JOURNAL OF X I N ZHOU TE ACHERS UN I V ERSI TY Vol.25　No.5　Oct.2009　面向对象的OOA、OOD软件开发技术分析任胜兰(太原师范学院,山西太原030012)摘　要:面向对象是当前计算机界关心的重点,是上个世纪90年代软件发展的主流,实际上,面向对象的概念和应用已经超越程序设计和软件开发,而且已经渗透到了系统模拟、数据库、多媒体、图形技术、网络管理系统、CAD技术、人工智能等多个领域。

文章主要讨论面向对象的开发方法OOA和OOD,并且对面向过程与面向对象加以比较,阐述了面向对象的OOA、OOD之不足及适用范围,同时也分析了发展中存在的争论问题。

关键词:面向对象;OOA;OOD;软件开发中图分类号:TP311　文献标识码:A　文章编号:1671-1491(2009)05-0039-04 面向对象(Object-O riented,简称OO)技术是一种以对象为中心的分析和解决问题的新方法,它克服了传统方法中对象与行为之间联系松散的缺点,更能体现软件开发中的三个重要概念,即抽象、信息隐蔽和模块化。

因此面向对象技术已广泛应用于软件开发的各个阶段,从而产生了面向对象的分析方法OOA(Object-O riented Analysis),面向对象的设计方法OOD(Object-O riented Design)等面向对象的技术。

面向对象(OO:Object-O riented)是当前计算机界关心的重点,是90年代软件发展的主流,实际上,面向对象的概念和应用已经超越程序设计和软件开发,而且已经渗透到了系统模拟、数据库、多媒体、图形技术、网络管理系统、CAD 技术、人工智能等多个领域。

一些新的工程概念及其实现,如并发工程、综合集成工程等,也需要面向对象的支持。

实践证明,采用面向对象的方法在提高软件的可靠性、可理解性和可维护性,提高软件质量和生产效率,降低生产成本等方面都具有重要的意义。

第10章面向对象分析不论采用哪种方法开发软件，分析的过程都是提取系统需求的过程。

分析工作主要包括3项内容，这就是理解、表达和验证。

首先，系统分析员通过与用户及领域专家的充分交流，力求完全理解用户需求和该应用领域中的关键性的背景知识，并用某种无二义性的方式把这种理解表达成文档资料。

分析过程得出的最重要的文档资料是软件需求规格说明(在面向对象分析中，主要由对象模型、动态模型和功能模型组成)。

由于问题复杂，而且人与人之间的交流带有随意性和非形式化的特点，上述理解过程通常不能一次就达到理想的效果。

因此，还必须进一步验证软件需求规格说明的正确性、完整性和有效性，如果发现了问题则进行修正。

显然，需求分析过程是系统分析员与用户及领域专家反复交流和多次修正的过程。

也就是说，理解和验证的过程通常交替进行，反复迭代，而且往往需要利用原型系统作为辅助工具。

面向对象分析(OOA)的关键是识别出问题域内的类与对象，并分析它们相互间的关系，最终建立起问题域的简洁、精确、可理解的正确模型。

在用面向对象观点建立起的3种模型中，对象模型是最基本、最重要、最核心的。

10.1面向对象分析的基本过程10.1.1 概述面向对象分析，就是抽取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程。

通常，面向对象分析过程从分析陈述用户需求的文件开始。

可能由用户(包括出资开发该软件的业主代表及最终用户)单方面写出需求陈述，也可能由系统分析员配合用户，共同写出需求陈述。

当软件项目采用招标方式确定开发单位时，“标书”往往可以作为初步的需求陈述。

需求陈述通常是不完整、不准确的，而且往往是非正式的。

通过分析，可以发现和改正原始陈述中的二义性和不一致性，补充遗漏的内容，从而使需求陈述更完整、更准确。

因此，不应该认为需求陈述是一成不变的，而应该把它作为细化和完善实际需求的基础。

在分析需求陈述的过程中，系统分析员需要反复多次地与用户协商、讨论、交流信息，还应该通过调研了解现有的类似系统。