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第11章面向对象设计一、选择题1．（）是不需要接收消息就能主动执行的服务。
A．内部服务B．外部服务C．内嵌服务D．上层服务【答案】B【解析】主动服务是不需要接收消息就能主动执行的服务，它在程序实现中是一个主动的程序成分，而外部服务属于主动服务，所以答案选B项。
2．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（）关系。
A．组装B．整体与部分C．has aD．一般与具体【答案】D【解析】火车是一种陆上交通工具，而陆上交通工具不一定是火车，还可以是汽车、自行车等，说明火车是陆上交通工具的具体化，而陆上交通工具是火车的一般化，所以它们之间的关系是一般与具体的关系。
3．（）只供对象内部的其他服务使用，不对外提供。
A．外部服务B．内部服务C．内嵌服务D．上层服务【答案】B【解析】对象的服务分为外部服务和内部服务两种，其中，内部服务只供内部的其它服务使用，不对外提供，外部服务只供对象外部的其它服务使用，不对内提供。
4．对象标识是分配给每个对象的永久性标识（又称作“柄”），它不符合下述条件（）。
A．在一定的范围或领域（例如一个应用系统）中是唯一的B．与对象实例的特征、状态及分类（可能是动态的）无关C．在对象存在期间保持一致D．在对象存在之后保持一致【答案】D【解析】对象标识符合如下几个条件：①在一定的范围或领域中是唯一的；②与对象实例的特征、状态及分类无关；③在对象期间保持一致。
5．对象或者类的整体行为（例如响应消息）的某些规则所不能适应的（对象或类的）（）。
A．状况B．情态C．条件D．问题【答案】D【解析】对象或者类的整体行为（例如响应消息）的某些规则所能适应的（对象或类的）状况、情况、条件、形式或生存周期阶段。
二、填空题1．对象的服务可分为_____、_____。
【答案】外部服务；内部服务2．_____不同取值所构成的组合都可看作对象的一种新的状态。
【答案】对象的每个属性3．如果在一个服务中包括了多项可独立定义的功能，则它是_____，应尝试把它分解为多个服务。
（1） 最小化各构件间的通信：应使得在子系统的各个高层构件之间的通信量应当达到最小。
个用户界面应当能够自行处理交互、改正错误和控制硬件，而不需打扰主应用。
仅当通过界面输入一个请求的时候，才需要把它转送到应用的其余部分。
（2） 隐藏复杂性：子系统应当把那些成组的类打包，形成高度的内聚。
例如，一个框架在它的类中间就存在高度的交互。
事实上，它自己就是一个子系统。
（3）逻辑功能分组：虽然输入和输出设备可能相互间不通信，但逻辑上把它们归组到一个处理输入/输出的子系统中，这样就提供了一个单元，它很容易识别并定位问题论域中的事件。
类与通过概念封装的子系统十分类似。
事实上，每个子系统都可以被当做一个类来实现，这个类聚集了它的构件，提供了一组操作。
类和子系统的结构是正交的，一个类的实例可能不止一个子系统的一部分。
高层设计标识在计算机环境中实现问题解决所需要的概念，并增加了一批必要的类。
这些类包括那些可使应用软件与系统的外部世界交互的类。
这些交互则包括与其他软件系统（如数据库管理系统、鼠标和键盘）的界面，与收集数据或者负责控制的硬件设备的界面等。
此阶段的输出是适合应用软件要求的类、类间的联系以及应用的子系统视图规格说明。
高层设计可以表征为标识和定义模块的过程。
但这种模块可以是一个单个的类，还可以是由一些类组合成的子系统，定义过程职责驱动的。
Wirfs-Brock和Helm等人使用了术语“契约”来描述类接口的协议，因为对象双方必须满足契约的条款，因此需要契约类比。
需方提出的请求必须列在协议表中，供方则必须提供所有协议的服务。
如果设计师安全遵循规范，高层设计和类设计这两个阶段是相对封闭的。
在这种情况下，应用软件中的每一个事物都是一个对象，包括应用软件自身在内。
根据这种思想，这两个阶段又是关联的。
应用软件的设计是大类的设计，这种类设计考察应用软件所期望的每个行为，并利用这些行为形成应用类的界面。
在进行应用类的内部设计时，使用了一些提供了某些行为的类的实例，它们相应于高层设计中所标识的子系统。
面向对象设计面向对象设计是一种软件设计方法，它将概念和实体划分为对象，并定义它们之间的关系和交互方式。
本文将探讨面向对象设计的基本概念、原则以及一些常用的设计模式。
一、面向对象设计的基本概念面向对象设计将现实世界中的事物抽象成对象，每个对象具有属性和行为。
对象通过消息传递来进行交互，通过封装、继承和多态性来实现代码的模块化和可重用性。
封装：封装是将数据和操作数据的方法包装在一起，通过隐藏内部实现细节，提供对外的接口，起到保护数据的作用。
封装可以使代码更加安全和可靠。
继承：继承是指一个类可以继承另一个类的属性和方法，从而减少代码的重复性。
继承可以实现代码的复用和扩展。
多态性：多态性是指同一个行为在不同对象上具有不同的表现形式。
通过多态性，可以灵活地改变对象的行为，提高代码的灵活性和可扩展性。
二、面向对象设计的原则1. 单一职责原则（SRP）：一个类应该只有一个引起变化的原因。
每个类应该只负责一项职责，这样可以使代码更加清晰和易于维护。
2. 开放封闭原则（OCP）：软件实体应该是可扩展的，但不可修改的。
当需要改变一个软件实体的行为时，应该尽量通过扩展而不是修改来实现。
3. 里氏替换原则（LSP）：子类型必须能够替换父类型，而不会影响程序的正确性。
任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。
4. 接口隔离原则（ISP）：客户端不应该依赖它不需要的接口。
一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上，以减少类之间的耦合度。
5. 依赖倒置原则（DIP）：高层模块不应该依赖于低层模块，二者应该依赖于抽象。
抽象不应该依赖于细节，而细节应该依赖于抽象。
三、常用的设计模式1. 工厂模式（Factory Pattern）：用于创建对象的模式，将对象的创建过程封装在一个工厂类中，以便在需要时动态创建对象。
2. 单例模式（Singleton Pattern）：保证一个类只有一个实例，并提供全局访问点。
常用于数据库连接、日志记录等需要全局唯一实例的场景。
面向对象设计知识点面向对象设计（Object-Oriented Design，简称OOD）是软件工程领域中的重要概念，它是一种以对象为基本构建单元的设计方法。
对象是由数据属性（属性）和操作方法（方法）组成的封装体，通过类的定义来创建对象。
面向对象设计具有灵活、模块化、易维护等优点，被广泛应用于各种软件系统开发场景。
本文将介绍面向对象设计中的一些重要知识点，包括封装、继承、多态和抽象等。
一、封装封装是面向对象设计的核心概念之一，它将数据和行为封装在一个对象内部，对象对外部隐藏了具体的实现细节，只暴露出一组接口供其他对象使用。
封装可以有效地保护对象的数据，提高了代码的可维护性和可重用性。
在封装中，我们需要关注以下几点：1. 数据隐藏：将对象的数据设置为私有(private)属性，通过公有(public)方法来获取和修改数据，确保对象数据的访问受到限制。
2. 隐藏实现细节：对象应该将内部的实现细节隐藏起来，只提供有限的接口给外部使用，这样可以避免外部对对象的依赖，同时也方便后续对实现进行修改和优化。
二、继承继承是面向对象设计中实现代码重用的一种方式。
通过继承，一个类可以继承另一个类的属性和方法，并在此基础上进行扩展或修改。
被继承的类称为父类或基类，继承的类称为子类或派生类。
继承有以下特点：1. 单继承和多继承：单继承表示一个子类只能继承自一个父类，而多继承允许一个子类同时继承自多个父类。
2. 继承关系：子类继承了父类的属性和方法，并可以添加新的属性和方法或覆盖父类的方法。
3. 代码复用：继承可以避免重复编写相同的代码，提高代码的可维护性和可读性。
三、多态多态是面向对象设计的重要特性，它允许子类对象对父类的方法进行不同的实现。
多态性使得我们可以通过父类引用指向不同子类的对象，并根据实际的子类类型来调用相应的方法。
多态性的特点包括：1. 重写（覆盖）：子类可以重写父类的方法，实现自己的特定逻辑。
2. 动态绑定：运行时根据对象的实际类型来动态地调用方法，而不是根据引用类型来确定调用哪个方法。
