第10章面向对象系统设计

第1章软件工程学概述1.1 软件危机1.1.1 软件危机旳简介软件危机(软件萧条、软件困扰): 是指在计算机软件旳开发和维护过程中所碰到旳一系列严重问题。

软件危机包括下述两方面旳问题:怎样开发软件, 满足对软件日益增长旳需求；怎样维护数量不停膨胀旳已经有软件。

软件危机旳经典体现:（1）对软件开发成本和进度旳估计常常很不精确；（2）顾客对“已完毕旳”软件系统不满意旳现象常常发生；（3）软件产品旳质量往往靠不住；（4）软件常常是不可维护旳；（5）软件一般没有合适旳文档资料；（6）软件成本在计算机系统总成本中所占旳比例逐年上升；（7）软件开发生产率提高旳速度, 远远跟不上计算机应用迅速普及深入旳趋势。

1.1.2 产生软件危机旳原因（1）与软件自身旳特点有关（2）与软件开发与维护旳措施不对旳有关1.1.3 消除软件危机旳途径对计算机软件有对旳旳认识。

认识到软件开发是一种组织良好、管理严密、各类人员协同配合、共同完毕旳工程项目。

应当推广使用在实践中总结出来旳开发软件旳成功技术和措施, 并继续研究探索。

应当开发和使用更好旳软件工具。

总之, 为了处理软件危机, 既要有技术措施(措施和工具), 又要有必要旳组织管理措施。

1.21.2.1 软件工程旳简介软件工程: 是指导计算机软件开发和维护旳一门工程学科。

采用工程旳概念、原理、技术和措施来开发与维护软件, 把通过时间考验而证明对旳旳管理技术和目前可以得到旳最佳旳技术措施结合起来, 以经济地开发出高质量旳软件并有效地维护它, 这就是软件工程。

（期中考）软件工程旳本质特性:软件工程关注于大型程序旳构造软件工程旳中心课题是控制复杂性软件常常变化开发软件旳效率非常重要友好地合作是开发软件旳关键软件必须有效地支持它旳顾客在软件工程领域中是由具有一种文化背景旳人替具有另一种文化背景旳人发明产品1.2.2 软件工程旳基本原理用分阶段旳生命周期计划严格管理坚持进行阶段评审实行严格旳产品控制采用现代程序设计技术成果应能清晰地审查开发小组旳人员应当少而精承认不停改善软件工程实践旳必要性1.2.3 软件工程措施学软件工程包括技术和管理两方面旳内容。

第一章测试1.下面关于功能分解法的优点描述错误的是A:与模块化编程结合使用后，使开发效率有很大提高B:以系统需要提供的功能为中心组织系统C:删除了GoTo语句，使软件能得到有效维护D:具有较强的应对需求变化的能力答案:D2.下面的开发方法能够兼顾功能和数据的是A:面向对象方法B:信息建模法C:结构化方法D:功能分解法答案:A3.结构化方法采用数据流、加工进行建模，需求变化极易引起两者的变动，进而引起其他数据流和加工的变化A:错B:对答案:B4.功能分解法以功能作为系统的构造块，数据组织能力强。

A:错B:对答案:A5.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，分析、设计和实现一个软件系统的方法和过程，尽可能接近于人类认识世界解决问题的方法和过程。

因此面向对象方法有许多特征，如软件系统是由对象组成的；（）；对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系；层次结构的继承。

A:强调需求分析重要性B:把对象划分成类，每个对象类都定义一组数据和方法C:对既存类进行调整D:开发过程基于功能分析和功能分解答案:B第二章测试1.下列关于UML叙述正确的是（）。

A: UML仅是一组图形的集合B: UML仅适用于系统的分析与设计阶段C: UML是一种语言，也是系统设计的方法D:在信息系统开发过程方面，UML是一种建模语言，不是对开发过程的细节进行描述的工具答案:D2.UML的最终产物就是最后提交的可执行的软件系统和（）。

A: 类图B: 动态图C: 用户手册D: 相应的软件文档资料答案:D3.UML提供了4种静态图用于对系统的静态方面进行可视化、详述、构造和文档化。

其中（）是面向对象系统建模中最常用的图，用于说明系统的静态设计视图。

A: 部署图B: 组件图C: 对象图D: 类图答案:D4.UML提供了4种结构图用于对系统的静态方面进行可视化、详述、构造和文档化。

其当需要显示代码物理结构，并用于实际的编程时，应该选择（）。

信息系统分析与设计（总复习题）资料信息系统分析与设计(总复习题)信息系统分析与设计（第4版）第一章系统思想1、解释下列名词：系统结构、系统功能、系统目的性、系统的稳定性、系统的突变性、系统的自组织性、系统的相似性。

答：系统结构：一个系统是其构成要素的集合，这些要素相互联系、相互制约。

系统内部各要素之间相对稳定的联系方式、组织秩序及时空关系的内在表现形式，就是系统的结构。

系统功能：系统功能是指系统与外部环境相互联系和相互作用中表现出来的性质、能力和功效。

系统目的性：系统的目的性是系统发展变化时表现出来的特点。

系统在于环境的相互作用中，在一定的范围内，其发展变化表现出坚持趋向某种预先确定的状态。

人工系统的目标，实际上是事先确定的人为目标，这种目标是以关于对象的条件来定义的。

系统的稳定性：系统的稳定性是指在外界作用下的开放系统有一定的自我稳定能力，能够在一定范围内自我调节，从而保持和恢复原来的有序状态、原有的结构和功能。

系统的突变性：系统的突变性，是指系统通过失稳从一种状态进入另一种状态的一种剧烈变化过程。

它是系统质变的一种基本形式。

系统的自组织性：系统的自组织性是指开放系统在系统内外因素的相互作用下，自发组织起来，使系统从无序到有序，从低级有序到高级有序。

系统的相似性：相似性是系统的基本特征。

系统相似性是指系统具有同构和同态的性质，体现在系统结构、存在方式和演化过程具有共同性。

2、系统工程方法的一般步骤是什么？答：步骤有：①问题定义、②目标选择、③系统综合、④系统分析、⑤最优系统选择、⑥实施计划第二章信息、管理与信息系统1、什么是信息？联系实际说明信息的主要特性。

信息是经过加工后的数据。

它对接收者有用，对决策或行为有现实或潜在的价值。

信息具有事实性、扩散性、传输性、共享性、增值性、不完全性、等级性和滞后性。

1、说明数据处理系统、管理信息系统、决策支持系统、主管支持系统的各自特点。

数据处理系统：主要功能是：记录、保存精确数据，检索数据，计算，产生报表、账单。

面向对象分析与设计面向对象分析与设计（Object-oriented analysis and design）是软件工程领域中的一种方法论，用于解决软件系统开发过程中的问题和需求。

本文将对面向对象分析与设计的基本概念、流程和常用方法进行介绍，并附带答案和解析。

第一部分：面向对象分析（Object-oriented analysis）面向对象分析是软件开发过程中的第一步，旨在理解问题域并建立领域模型。

面向对象分析有以下几个重要概念：1. 对象（Object）：对象是系统中的一个实体，包含数据和方法。

对象可以是具体的实物、虚拟的概念或一组相关的数据和行为。

2. 类（Class）：类是一种抽象的定义，描述了一组具有相同特征和行为的对象。

3. 属性（Attribute）：属性是对象的特征，用于描述对象的状态。

4. 方法（Method）：方法是对象的行为，用于描述对象可以执行的操作。

面向对象分析的主要流程包括以下步骤：1. 需求收集：收集系统的需求，与利益相关者沟通，了解系统的功能和性能要求。

2. 领域建模：对现实世界的问题域进行抽象和建模，识别出系统中的对象和它们之间的关系。

3. 需求分析与规约：通过使用用例、活动图和状态图等工具对需求进行分析和规约，明确功能和交互细节。

4. 领域模型验证：与利益相关者验证领域模型的准确性和实用性，确保模型能够满足系统需求。

第二部分：面向对象设计（Object-oriented design）面向对象设计是在面向对象分析的基础上，进一步细化领域模型，为系统的实现提供指导。

面向对象设计有以下几个常用方法：1. 类图（Class diagram）：类图用于展示类、属性和方法之间的关系。

类图包括类的名称、属性和方法，并通过关联、继承和聚合等关系展示类之间的联系。

2. 对象图（Object diagram）：对象图用于展示类的实例和对象之间的关系。

对象图是类图的实例化表示，展示了系统在某一时刻的对象及其特定的属性值。

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。

《面向对象程序设计》课程设计任务书一、课程设计目的《面向对象程序设计》是一门重要的计算机专业课程，通过本课程设计，旨在让学生更深入地理解和掌握面向对象程序设计的基本概念、原理和方法，提高学生运用面向对象技术解决实际问题的能力。

具体而言，课程设计的目的包括以下几个方面：1、巩固和加深学生对面向对象程序设计中类、对象、继承、多态等核心概念的理解，培养学生的抽象思维和逻辑思维能力。

2、让学生熟悉面向对象程序设计的开发流程，包括需求分析、设计、编码、测试和维护等阶段，提高学生的软件开发能力。

3、培养学生运用面向对象编程语言（如 C+＋、Java 等）进行实际编程的能力，提高学生的代码编写规范和调试能力。

4、培养学生的团队合作精神和沟通能力，让学生在团队中共同完成一个较为复杂的项目，学会分工协作和相互交流。

5、激发学生的创新意识和解决实际问题的能力，让学生能够将所学知识应用到实际场景中，开发出具有一定实用价值的软件系统。

二、课程设计要求1、学生需独立完成课程设计任务，不得抄袭他人成果。

2、课程设计题目应具有一定的实用性和挑战性，能够涵盖面向对象程序设计的主要知识点。

3、学生在进行课程设计时，应严格按照面向对象的方法进行分析、设计和实现，确保程序的结构清晰、可读性强、可维护性好。

4、学生需提交课程设计报告，报告内容应包括需求分析、总体设计、详细设计、编码实现、测试结果以及总结等部分。

5、课程设计报告应书写规范、条理清晰、图表完整、数据准确。

三、课程设计题目以下是几个可供选择的课程设计题目，学生可根据自己的兴趣和实际情况选择其中一个进行设计：题目 1：学生成绩管理系统设计一个学生成绩管理系统，能够实现对学生成绩的录入、查询、修改、统计等功能。

系统应具备良好的用户界面，方便用户操作。

题目 2：图书管理系统设计一个图书管理系统，能够实现对图书的入库、借阅、归还、查询等功能。

系统应能够记录图书的基本信息、借阅记录以及读者信息等。

UML 系统建模基础教程课后答案第一章面向对象设计与UML1．填空题（1）UML（2）封装继承多态（3）继承（4）瀑布模型喷泉模型基于组件的开发模型XP 开发模型2. 选择题（1）C（2）A B C D（3）A B C D（4）A B C（5）A1.试述对象和类的关系。

（1）类是具有相同或相似结构、操作和约束规则的对象组成的集合，而对象是某一类的具体化实例，每一个类都是具有某些共同特征的对象的抽象。

类与对象的关系就如模具和铸件的关系，类的实例化结果就是对象，而对一类对象的抽象就是类.类描述了一组有相同特性和相同行为的对象。

第二章UML 通用知识点综述（1）依赖泛化关联实现（2）视图图模型元素（3）实现视图部署视图（4）构造型标记值约束（5）规格说明修饰通用划分2. 选择题（1）D（2）C（3）A（4）A B（5）D（6）1）在UML 中面向对象的事物有哪几种？在UML 中，定义了四种基本的面向对象的事物，分别是结构事物、行为事物、分组事物和注释事物等。

（7）2）请说出构件的种类。

构件种类有：源代码构件、二进制构件和可执行构件。

（8）3）请说出试图有哪些种类。

在UML 中主要包括的视图为静态视图、用例视图、交互视图、实现视图、状态机视图、活动视图、部署视图和模型管理视图。

（9）4）请说出视图和图的关系。

视图和图是包含和被包含的关系。

在每一种视图中都包含一种或多种图。

（10）5）请简述UML 的通用机制。

UML 提供了一些通用的公共机制，使用这些通用的公共机制（通用机制）能够使UML 在各种图中添加适当的描述信息，从而完善UML 的语义表达。

通常，使用模型元素的基本功能不能够完善的表达所要描述的实际信息，这些通用机制可以有效地帮助表达，帮助我们进行有效的UML 建模。

UML 提供的这些通用机制，贯穿于整个建模过程的方方面面。

前面我们提到，UML 的通用机制包括规格说明、修饰和通用划分三个方面。

第三章Rational 统一过程（11）1 ）角色活动产物工作流（12）2 ）逻辑视图过程视图物理视图开发视图用例视图（13）3）设计开发验证（14）4 ）二维（15）5）周期迭代过程里程碑（16） A B C D（17） A C D（18） A C D（19） A B C（20） A B C D（21）1 ）请描述迭代过程有几个阶段。

第10章 信息系统开发的基础知识第一节 系统概述一、概述1．系统：由相互作用和互相依赖的若干部分组成的具有特定功能的有机整体。

2．信息系统：用以收集、处理、存储、分发信息的相互关联的组件的集合，其作用在于支持组织的决策与控制。

（戈登·戴维斯）此定义前半部分说明了信息系统的技术构成，称作技术观；后半部分说明了信息系统在组织中的作用，称作社会观，合起来称作社会技术观。

注：①输入是数据，输出是（有用的）信息，反馈是进行有效控制的重要手段； ②计算机不是信息系统固有的，但我们这里研究的是基于计算机的信息系统。

二、结构1．信息系统的组成包括七大部分：计算机硬件系统；软件系统；数据及其存储介质；通信系统；非计算机系统的信息收集处理设备；规章制度；工作人员。

2．信息系统的概念结构信息系统从概念上来看是由信息源、信息处理器、信息用户和信息管理者等四大部分组成，它们之间的关系如图所示。

信息系统的一切设计与实现都要围绕信息用户（目标用户）的需求；信息管理者要起到明确需求、协调资源和分配资源的角色——CIO （Chief Information Officer ，首席信息主管）信息系统基础知识3．信息系统的层次结构管理决策分为三层：战略计划、战术管理、作业处理。

信息系统也可以从纵向分解为战略计划层、战术管理层、业务处理层。

4．信息系统的功能结构（1）从技术角度看信息系统功能结构（2）从业务角度看信息系统的功能结构（3）信息系统的软件结构（4）信息系统的硬件结构①集中式②分布-集中式③分布式第一节系统概述三、信息系统的主要类型（1）面向作业处理的系统①办公自动化（Office Automation）②事务处理（Transaction Processing）系统③数据采集与监测（Data Acquiring and Monitoring）系统（2）面向管理控制的系统①电子数据处理（EDP）/数据处理（DP）/事务处理（TP）系统是管理信息系统的初级阶段。

面向对象信息系统设计输入输出列表一、简介面向对象信息系统设计是一种以对象作为基本单位的软件设计方法，其设计过程中需要明确系统的输入输出需求。

本文将针对面向对象信息系统设计的输入输出列表进行详细分析和说明。

二、输入列表1. 用户需求：作为面向对象信息系统的设计者，首要任务是收集用户需求，包括功能需求和非功能需求。

其中功能需求包括系统所需实现的具体功能，非功能需求包括性能要求、安全性要求等。

2. 系统规格说明书：面向对象信息系统的设计需要根据系统规格说明书来确定系统的整体结构和功能模块。

3. 需求分析文档：需求分析文档是对用户需求进行详细分析和梳理，设计者可以从中获取系统的输入要求。

4. 业务流程图：通过业务流程图的绘制，设计者可以清晰地了解系统的输入流程，从而确定系统的输入需求。

三、输出列表1. 系统设计文档：系统设计文档是面向对象信息系统设计的重要产物，其中包括系统的整体架构、模块设计、接口设计等内容。

2. 类图和对象图：类图和对象图是面向对象信息系统设计的重要工具，通过这些图表可以清晰地展现系统的结构和对象之间的关系。

3. 数据库设计文档：面向对象信息系统设计往往离不开数据库，因此需要输出数据库设计文档，包括数据库结构和数据表的设计。

4. 接口设计文档：系统往往需要与外部系统进行交互，设计者需要输出接口设计文档，详细说明系统与外部系统之间的接口协议和数据传输方式。

5. 系统测试用例：为了保证面向对象信息系统设计的质量，设计者需要输出系统的测试用例，用于进行系统的功能测试、性能测试等。

四、总结面向对象信息系统设计的输入输出列表包括用户需求、系统规格说明书、需求分析文档、业务流程图等输入内容，而输出内容包括系统设计文档、类图和对象图、数据库设计文档、接口设计文档、系统测试用例等。

这些输入输出列表对于系统设计者来说都是非常重要的，可以帮助设计者明确系统的需求和设计要求，从而保证面向对象信息系统设计的质量和可靠性。

《面向对象系统的分析与设计》学习报告面向对象系统的分析与设计课程是本专业的一门重要的专业课。

通过本课程的学习，使我在已有的计算机软硬件基础知识、程序设计知识、数据库和网络通信知识的基础上系统掌握了面向对象系统的分析与设计方法和技术，并初步具备了针对特定环境下的应用问题进行信息系统开发（包括系统分析、设计与实现）的能力。

现将学习情况作以下汇报。

一、面向对象概述在20世纪60年代以前，软件开发者构造的软件系统大多都是较小的，且相对简单。

编程语言与编程环境也相对简单，随着软件复杂性的增长，为了更好地维护代码，软件开发也需要方法来进行约束。

传统的方法中，结构化方法和基于建模方法是典型的软件开发方法。

结构化方法是结构化分析、结构化设计和结构化编程的总称。

结构化方法的思想萌发于20世纪60年代，是在70年代由和等人被系统地进出来。

其目的在于，提供一个有序的机制，通过抽象来理解待开发的系统，试图产生结构良好的软件系统。

但对于较复杂的系统而言，容易导致模块的低内聚和模块间的高耦合，从面使得系统缺乏灵活性和可维护性。

基于建模方法在20世纪70年代末提出，即的实体——关系法与的关系数据库理论相结合提出的一种新的软件开发方法。

其强调对信息实体建模，而不是对象建模。

结构化方法和基于建模方法都没有较强地描述系统的动态行为的能力。

随着计算机技术的飞速发展，计算机管理系统应用的普与，企业信息化势在必行。

传统开发方法结构化开发的软件存在很多问题，其有稳定性、可修改性和可重用性都比较差，生产效率低等缺陷，这是因为传统的软件开发是面向过程的。

然而，用户需求的变化大部分是针对功能的，采用面向对象方法开发可以满足用户的需求，因为面向对象有以下优点：能够比较自然地反映现实事物，可重用性、可维护性和可扩展性比较强。

什么是面向对象呢？“面向对象”本身没有任何意义。

“对象”大概是英语中最普通的一个单词。

它在字典中的定义是这样的。

对象：能感觉到或能够被感觉到的东西。

面向对象设计的软件开发方法在软件开发领域，面向对象编程已经成为一种主流的开发方式。

面向对象的思想强调代码的可重用性，可维护性和可扩展性，使得开发人员能够更加高效地开发出高质量的软件。

面向对象设计的软件开发方法是一种基于面向对象编程的开发方式，这种开发方式是通过在软件设计阶段对问题进行抽象和建模，然后利用分层的方式将问题细分，并将每一层的实现抽象成对象，最终通过对象的交互实现整个软件系统的功能。

一、什么是面向对象设计？面向对象设计是一种软件设计方法，其核心思想是将现实世界中的问题建模成对象，并通过对象之间的交互来实现软件系统的功能。

面向对象设计在软件设计领域的应用已经非常广泛，比如编写Java、Python、C++等面向对象编程语言的应用程序，以及设计开发网站、游戏、操作系统等复杂的软件系统。

具体地说，面向对象设计需要完成如下几个步骤：1.抽象问题：将问题转化成问题的本质内容，并从多个结构层次上进行考虑。

2.建模系统：将问题抽象成一个有机的、结构化的模型，明确问题的目的、系统所包含的资源和行为。

3.确定类别：将建模系统中的元素划分为不同的类别，确定每个类别的行为和属性，并确定他们之间的关联关系。

4.实现逻辑：完成对每个类别的逻辑实现，并通过类别之间的消息交互来实现整个系统的功能。

二、面向对象设计为何如此重要？在当今软件开发领域，面向对象设计在开发人员的思维中已经占据了重要的地位。

这种开发方式之所以如此重要，其主要原因如下：1.高效性：面向对象设计使开发人员能够快速地开发出高质量的软件，从而大大提高了开发效率。

2.可重用性：面向对象编程中的代码面向对象的设计中，每个对象都是一段独立的代码，这意味着这段代码可以被重用在其他软件项目中。

3.可维护性：在面向对象编程中，开发人员将代码组织成一组对象，这些对象可以更加容易地维护和修改，不影响其他部分的代码。

4.可扩展性：面向对象设计使得软件系统更加容易地进行扩展，对于软件的需求更改，开发人员可以通过修改或添加对象来快速实现。