面向对象技术在软件开发中的应用

结构化开发方法的思路

第一阶段 需求分析阶段

1. 获取业务需求 (1) 业务目标

(2) 业务流程

(3) 业务需求描述

2. 进行需求分析 运用需求分析的工具对业务需求进行分析获得功能需求和非功能需求

(1) 功能需求:所要实现的软件系统的功能

(2) 非功能需求:所要实现的软件系统在性能等方面的要求

DFD+DD

3. 编写需求规格说明书 对以上过程进行整理，形成文档，按照一定的格式确定最终的需求

第二阶段 软件设计阶段

1. 软件设计 (1) 结构设计

确定软件的模块结构图

(2) 接口设计

确定各模块的接口

(3) 模块设计

模块内部实现

2. 数据库设计 (4) 数据设计

逻辑设计：

(a) 根据需求确定E-R图

(b) 由E-R图抽取关系模式

(c) 规范化

物理设计：

(a) 设计表

(b) 设计触发器

(c) 设计存储过程

第三阶段 软件实现阶段

1. 编码 (1) 搭建开发平台

(2) 确定编码规范

(3) 按模块分工编码

2. 测试 (1) 单元测试：各模块分别测试

(2) 集成测试：测试各个模块的集成，接口

(3) 系统测试：在系统环境下进行调试

通常都是黑盒测试，在黑盒测试出现问题的情况下，用白盒测试方法

面向对象开发方法思路

面向对象开发过程通常是一个迭代的过程.

以对象模型为核心,构造功能模型和动态模型。

面向对象的开发过程实际上是一个对象模型逐步完善的过程。

面向对象开发过程中的需求分析阶段和软件设计阶段没有明显的界限。因为两个阶段都是围绕对象模型展开，在需求分析阶段所得到的模型称为分析类图；在设计阶段所得到的模型称为设计类图。

分析类图的获得是通过构造功能模型而得到；

设计类图的获得是在分析类图的基础上通过构造动态模型而获得；

因此，在面向对象开发中，功能模型和动态模型都是为了构造完整对象模型而服务的。

以UML的各种图的使用来说明面向对象的开发过程；

用例图 分析角色、用例

面向对象是标准，而非特例。

对象技术正成为主流。

第2章

面向对象：一种新的软件范型

你将在本章学到什么？

 面向对象潜在的优点

 面向对象潜在的缺点

 对象技术为什么会成为主流技术

 现有的对象标准

 面向对象软件过程

为什么需要阅读本章？

要理解面向对象范型，需要理解它的强项和弱项，以及对象标准和软件过程，还要理解它们是适用于面向对象技术开发的。

尽管面向对象早在20世纪60年代后期就已经提出，但是之后的大部分时间它却停留于实验室内，直到20世纪80年代中后期，一些团体和系统工程界才注意到像Smalltalk和C++这样的语言。自那以后出现了许多由于应用对象技术而成功的案例，但也不乏失败者。为了正确应用面向对象技术，读者必须要理解书中讲述的面向对象技术潜在的优缺点以及面向对象软件过程的一些基础知识。

2.1 面向对象潜在的优点

面向对象提供了一种潜力，应用它你就可以解决目前IT界面临的许多问题。面向对象在20世纪80年代后期开始在一些团体内部流行，到了20世纪90年代中期，它已然变成了事实上的开发标准，自此之后应用越来越多。面向对象有许多潜在的优点：

 增加可复用性

 增加可扩展性

 改进质量

 财务利益 第2章

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 增加项目成功机会

 减少维护负荷

 减少应用积压（application backlog）

 可管理的复杂性

2.1.1 增加可复用性

面向对象范型引入继承、多态、封装、模块化、耦合以及内聚等概念，从而为复用提供了可能性。这里我们将不再讨论这些概念，在第5章中你将会看到，它们是完成更好的设计最为直接的概念。尽管使用面向对象并不能保证你就一定能开发出可复用的软件，或者说你自己复用软件，但它确实提供了比结构化范型更多的可复用的机会。

面向对象提供了更多增加复用性的机会。

2.1.2 增加可扩展性

因为类既包含数据又包含功能，当你增加新的特征时，仅仅需要在一个地方做改动：可应用的类。这和结构化方法是完全不同的，在结构化方法中，某处业务规则的改变可能会影响到许多程序。比方说，假如你有四个能访问大学数据库内学生数据表的结构化程序，结果你在数据表中增加“监护人姓名”字段时，需要修改这四个结构化程序以期支持这种变化，以使它们能够处理新的数据。现在假如你完全使用对象技术开发了同一系统，你不必编写四个不同的应用程序，而只需编写一个名为“Student”的类，这个类处理封装了（包含）学生适当数据和功能的数据。当增加“监护人姓名”字段时，仅需修改这个定义和“Student”类的源码实现，所有的修改只会发生在一个地方而不是四个地方。显然，这样做更容易一些。

1 面向对象的软件开发方法简介

面向对象的开发方法把软件系统看成各种对象的集合，对象就是最小的子系统，一组相关的对象能够组合成更复杂的子系统。面向对象的开发方法具有以下优点。

● 把软件系统看成是各种对象的集合，这更接近人类的思维方式。

● 软件需求的变动往往是功能的变动，而功能的执行者——对象一般不会有大的变换。这使得按照对象设计出来的系统结构比较稳定。

● 对象包括属性（数据）和行为（方法），对象把数据和方法的具体实现方式一起封装起来，这使得方法和与之相关的数据不再分离，提高了每个子系统的相对独立性，从而提高了软件的可维护性。

● 支持封装，抽象，继承和多态，提高了软件的可重用性，可维护性和可扩展性。

1.1 对象模型

在面向对象的分析和设计阶段，致力于建立模拟问题领域的对象模型。建立对象模型既包括自底向上的抽象过程，也包括自顶向下的分解过程。

1． 自底向上的抽象

建立对象模型的第一步是从问题领域的陈述入手。分析需求的过程与对象模型的形成过程一致，开发人员与用户交谈是从用户熟悉的问题领域中的事物（具体实例）开始的，这就使用户和开发人员之间有了共同语言，使得开发人员能够彻底搞清用户需求，然后再建立正确的对象模型。开发人员需要进行以下自底向上的抽象思维。

● 把问题领域中的事物抽象为具有特定属性和行为的对象。

● 把具有相同属性和行为的对象抽象为类。

● 若多个类之间存在一些共性（具有相同属性和行为），把这些共性抽象到父类中。

再自底向上的抽象过程中，为了使子类能更好的继承父类的属性和行为，可能需要自顶向下的修改，从而使整个类体系更加合理。由于这类体系的构造是从具体到抽象，再从抽象到具体，符合人们的思维规律，因此能够更快，更方便的完成任务。

2． 自顶向下的分解

再建立对象模型的过程中，也包括自顶向下的分解。例如对于计算机系统，首先识别出主机对象，显示器对象，键盘对象和打印机对象等。接着对这些对象再进一步分解，例如主机对象有处理器对象，内存对象，硬盘对象和主板对象组成。系统的进一步分解因有具体的对象为依据，所以分解过程比较明确，而且也相对容易。因此面向对象建模也具有自顶向下开发方法的优点，既能有效的控制系统的复杂性，又能同时避免结构化开发方法中功能分解的困难和不确定性。

面向对象的软件开发过程

【摘 要】本文介绍了面向对象技术的基本思想，阐述了面向对象软件开发的分析与设计实现过程，说明了面向对象技术在软件开发中的应用，总结出面向对象技术在程序开发中的优势。

【关键词】面向对象；软件开发

1 面向对象技术的基本思想

随着计算机应用领域的不断扩大，软件的规模和复杂性也在不断增加，我们需要按照更科学、有效的方法组织软件的生产与管理。面向对象技术首先在编程领域兴起，并逐渐发展成熟，并随着面向对象的测试、集成等技术的出现而发展为一套贯穿整个软件生命周期的方法体系。

面向对象技术首先在编程领域兴起，并逐渐发展成熟，并随着面向对象的测试、集成等技术的出现而发展为一套贯穿整个软件生命周期的方法体系。面向对象方法的基本思想是：从客观存在的事物(即对象) 出发来构造软件系统,并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式。

具体地讲,面向对象技术是从问题域中客观存在的事物出发构造软件系统,用对象作为这些事物的抽象表示,并以此作为系统的基本构成单位。每个对象都有其属性和方法,属性表示事物的静态特征, 方法表示事物的动态特征。对象的属性和方法结合为一体,对外屏蔽其内部细节,称作封装。把具有相同属性和相同方法的对象归为一类,类是对象的抽象描述,每个对象是它所属类的一个实例。通过在不同程度上运用抽象的原则,可以得到基类和子类，子类继承基类的属性和方法。

面向对象的三个基本特征：

封装——是把客观事物封装成抽象的类，可以隐藏实现细节，使得代码模块化；

继承——使用现有类的所有功能，并在无需重写原来类的情况下对这些功能进行扩展；

多态——指同一消息作用于不同的对象时,具有不同的处理方案和处理结果,即所谓的“同一接口, 多种方法”，增强了程序的灵活性。

２ 面向对象的分析与设计实现

面向对象的程序设计以解决的问题中所涉及的各种对象为主要矛盾，力图从实际问题中抽象出封装了数据和操作的对象，通过定义属性和操作来表述他们的特征和功能，定义接口来描述他们的地位及与其他对象的关系，最终形成一个可理解、可扩充、可维护的动态对象模型。面向对象的软件开发过程可以大体划分为面向对象的分析，面向对象的设计，面向对象的实现三个阶段。