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面向对象技术与软件工程

面向对象技术与软件工程

１软 件 工 程 概 念 及 传 统软 件 工程 模 式 ．
由于软件危机的产生 ，使人们认识到用传统方法再也无法驾驭如 此复杂的软件生产 ， 是到了必须彻底解决软件危机 ， 才能拯救这一最有 希望的新兴产业 的时候 了。１ ８ ９６年北大西洋公约组织的计算机科学家 在联邦德 国召开 国际会议 ， 讨论软件危机 问题 。 在这次会议 上正是 随着 计算机技术 的发展及人们对软件本质和内在规律认识的提高 ，对软件 工程的定论也在变化。著名的软件工程专家 ＢＷ． ｅｍ对软件工程的 ． Ｂ ｈ ｏ 定义是 ：运用现代科 学技术知识来设计 并构造计算机程序及 为开发 、 “ 运行和维护这些程序所必须的相关文件资料” 。 软件工程采用的方法是把软件生存周期划分成若干个阶段 ，每个 阶段的任务相对独立 ， 而且比较简单 ， 于不同人员分工协作 ， 而降 便 从 低整个软件开发工程的困难程度 。 在实现每个 阶段 的任 务时 ， 采用 的是 系统化 的技术方法——结 构化分 析和结 构化设 计技术。这是传统的软 件工程模式。它的缺点是强调 了分阶段 实施模块化 、 结构化程序设计技 术 和方法 ， 而忽视了人在软件开发过程中的地位 和作用 。 ２面 向对 象技 术 ． 在计算机领域 ， 多新方法和新技术都从编程 阶段首先开 始 ， 很 进而 发展到软件生命期 阶段 ，早在 ６ ０年代未 ＥＷ．ｉ ｓ ａ就提 出了结 构化 ． Ｄｊ ｔ ｋｒ 程 序设计 的概念 ，为程序设计 方法学奠定 了基础 。７ Ｏ年代美 国的 Ｅ ． Ｙ ｕｏ 授 提 出了 结 构 化 分 析 方 法 ， 出 了分 析 和设 计 比编 码 更 为 重 ｏ ｄｎ教 指 要， 这一技术当时曾被软件界看成是治愈“ 软件危机 ” 的灵丹妙药 ， 实 其 由不然。面对大型软件系统 ， 用结构化方法 ， 系统的重要性 、 稳定性 、 扩 充性都无法实现 。８ ０年代面 向对象方法应运而生 ， 为软件工程增添 了 活力。面向对象分析和面 向对象设计是 当今面 向对象的关键技术。 ２１面 向对 象 的 概 念 ． 面向对象简称为“ ０ 。 ０ ” 这是 目前计算机业界使用的高频词 。 ０ ” “０ 代 表着一种新 的思维方式 ， 代表着一种新 的程序设计方法的潮流。 传统的程序设计方法 ， 不论是需求分析 ， 还是系统设计 ， 是针对 都 数学模 型的 ， 出发点 是“ 怎样做 ” 即用计算 机求 解这个 实际 问题 应该 ， “ 怎样做” 面 向对象方法的出发点是 ：是什么” 即要求解 的实 际问题 ， 。 “ ， 它到底“ 是什么 ” Ｙ ｕｄｎ给 出了面向对象的一个定义 ：面 向对象 ＝对 。 ｏ ｔｏ “ 象 ＋类 ＋继承 ＋通信” 。 ２１１ 象 ．．对 对象是 面向对象开发模式 的基本成分。每个对象可用其一组属性 和它可以执行的一组操作 来定 义。属性 一般 只能通过执行对象的操作 来改变。操作又成为方法或服务 ， ｃ ＋中称为成员 函数 ， 在 ＋ 它描述了对 象执行 的功能 。若通过消息传递 ， 还可以为其他对象使用 。而消息是一 个对象与另一个对象之 间通信 的手段 ，是要求 另一 个对象 执行类中定 义的某个操作的规格说 明。发送 给一个对象 的消息 定义了一个操 作名 和一个参数表（ 可能是空的）并制定某一个对象。当一个对象接收到发 ， 给 自己的消息时 ， 则调用消息 中制定 的操作 ， 并将形式 参数 与参数 表中 的相应的值结合起来。 接收对象对消息处理 可能会改变对象的状态 ， 即 改变接收对象的属性 ，并发送一个消息 给 自己或另一 个对象 。可以认 为， 这种消息的传递 大致等价于传统过程性方法 中的函数调用。 为 了把 说 明 与 实现 分 离 ，需 对 对 象 的数 据 结 构 和相 关 操 作 的 实 现 进 行 封 装 ， 此 ，对 象 ” 两 个 视 图 ， 别表 现 在 设 计 和 实 现 方 面 。 设 因 “ 有 分 从 计方面来看 ， 对象是一些概念的实例。它们把有关的实体模型化。 实 从 现方面来看 ，一个对象是表达在应用 的可执行代码 中的实体 而使用 的 实际数据结构。 这些对象是数据结 构与操作 的单一混合体 ， 它们是 数据

从面向对象的软件工程_OOSE_进化到面向agent的软件工程_AOSE_

从面向对象的软件工程_OOSE_进化到面向agent的软件工程_AOSE_

从面向对象的软件工程(OOSE)进化到面向agent的软件工程(AOSE)阎 蕾(华北电力大学计算机学院计算机系,河北保定 071003)摘 要:面向agent的软件工程(AOSE),是将agent集成到软件系统中的建模新方法。

它可以应对当前大型的、复杂的、动态的、分布式的、开放的等一些面向对象的软件工程(OOSE)无法解决或是解决起来很困难的软件开发。

AOSE是OOSE的进化。

本文通过讨论agent与对象在编程范例方面的区别,提出由OOSE进化到AOSE的解决方法。

关键词:AOSE;OOSE;软件;编程范例把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合到计算机软件开发和维护中去,这就是软件工程。

软件工程这门学科,与编程范例、计算机软硬件资源等技术的进步密不可分。

普通的软件工程生命周期由需求说明分析、系统设计、编码、测试和交付使用等组成。

面向agent的软件工程(AOSE)被描述为软件工程的一个新的范例。

软件agent是一个具有很强自治性并能和环境进行交互的软件实体。

软件agent的特征包括:自治性:agent是一个位于某一环境的一个计算实体,在没有人或其它软件系统直接干预的情况下,能自主地采取行动,并对自身动作和内部状态有某种控制能力。

社会行为能力:与环境和另外的agen t交互的能力。

预动性:agent主动发出的目标引导的,主动的和自启动的行为。

反应性:感知所处的环境,并能以实时方式响应环境的变化。

移动性:在平台之间移动。

带有这些特征的软件中的agent需要新的编程范例。

本论文讨论在由面向对象方法定义的编程范例中执行agent的可能性。

通过对影响编程范例的方面做与agent和对象的对比研究,得出软件工程的进化和编程范例发展之间的反射关系和面向agent的软件工程的观点。

1.Agent和对象的区别(1)概念上的区别agen t具有自治性,而对象不具有。

如果agent A想让agent B来完成一件事情,A只能请求B,由B自主决定是否采取行动。

软件工程面向对象软件开发方法

软件工程面向对象软件开发方法

软件工程面向对象软件开发方法引言在当前的软件开发领域中，面向对象编程（Object-oriented programming，简称OOP）是一种主要的软件开发方法。

面向对象软件开发方法基于面向对象的程序设计理念，通过将问题分解为对象，并通过对象之间的交互来解决问题。

本文将介绍面向对象软件开发的概念、特性以及在软件工程中的重要性。

面向对象软件开发概述面向对象软件开发是一种以对象为核心的软件开发方法，其中一个对象可以是一个类的实例或一个类本身。

对象在面向对象软件开发中被视为具有状态、行为和标识的实体。

该方法通过将问题分解为对象，并定义对象之间的关系和交互来解决问题。

面向对象软件开发方法有以下几个基本特征：1.封装（Encapsulation）：通过封装将数据和相关操作组合在一起，只暴露必要的接口给外部使用。

封装可以使得对象的内部实现对外部不可见，提高了代码的可维护性和安全性。

2.继承（Inheritance）：通过继承，在已有类的基础上创建新的类。

继承可以促使代码重用和层次化设计。

3.多态（Polymorphism）：多态允许同一操作作用于不同类型的对象上，并产生不同的结果。

这种特性增加了代码的灵活性和可扩展性。

面向对象软件开发方法的优势包括：•提高开发效率：通过封装和抽象的机制，可以更好地管理和组织大型项目的代码，减少开发时间和维护成本。

•提高代码复用性：通过继承和多态的机制，可以避免重复编写相似的代码，提高了代码的复用性和可维护性。

•提高软件的可扩展性：面向对象软件开发方法的灵活性使得系统易于进行修改和扩展，能够快速适应变化的需求和技术。

面向对象软件开发流程面向对象软件开发方法通常包括以下几个主要步骤：在需求分析阶段，软件工程师与客户交流，确保准确理解客户的需求和问题。

通过讨论和分析，确定系统的功能需求、非功能需求和约束条件。

领域建模领域建模是通过抽象和建模来描述问题领域的过程。

通过识别实体、属性和关系，构建领域模型，这些模型将在后续的设计和实现阶段中使用。

软件工程-面向对象分析

软件工程-面向对象分析

第7章面向对象分析•7.1.1 面向对象分析过程面向对象的分析主要以用例模型为基础。

开发人员在收集到的原始需求的基础上，通过构建用例模型从而得到系统的需求。

进而再通过对用例模型的完善，使得需求得到改善。

所谓用例是指系统中的一个功能单元，可以描述为参与者与系统之间的一次交互。

用例常被用来收集用户的需求。

①首先要找到系统的操作者，即用例的参与者。

参与者是在系统之外，透过系统边界与系统进行有意义交互的任何事物。

②可以把参与者执行的每一个系统功能都看作一个用例。

可以说，用例描述了系统的功能，涉及系统为了实现一个功能目标而关联的参与者、对象和行为。

③确定了系统的所有用例之后，就可以开始识别目标系统中的对象和类了。

把具有相似属性和操作的对象定义为一个类。

边界类示意图控制类示意图目标系统的类可以划分为边界类、控制类和实体类。

Ø边界类代表了系统及其操参与者的边界，描述参与者与系统之间的交互。

它更加关注系统的职责，而不是实现职责的具体细节。

通常，界面控制类、系统和设备接口类都属于边界类。

Ø控制类代表了系统的逻辑控制，描述一个用例所具有的事件流的控制行为，实现对用例行为的封装。

通常，可以为每个用例定义一个控制类。

Ø实体类描述了系统中必须存储的信息及相关的行为，通常对应于现实世界中的事物。

确定了系统的类和对象之后，就可以分析类之间的关系了。

对象或类之间的关系有依赖、关联、聚合、组合、泛化和实现。

①依赖关系是“非结构化”的和短暂的关系，表明某个对象会影响另外一个对象的行为或服务。

②关联关系是“结构化”的关系，描述对象之间的连接。

③聚合关系和组合关系是特殊的关联关系，它们强调整体和部分之间的从属性，组合是聚合的一种形式，组合关系对应的整体和部分具有很强的归属关系和一致的生命期。

比如，计算机和显示器就属于聚合关系。

④泛化关系与类间的继承类似。

⑤实现关系是针对类与接口的关系。

明确了对象、类和类之间的层次关系之后，需要进一步识别出对象之间的动态交互行为，即系统响应外部事件或操作的工作过程。

软件工程面向对象方法学概述

软件工程面向对象方法学概述
20前2一1页/1/12
面向对象方法学—优点
（4）可维护性好。 ❖面向对象的软件稳定性好 ❖面向对象的软件比较容易修改 ❖面向对象的软件容易理解 ❖易于测试和调试
13
喷泉模型
▪ 喷泉模型是面向对象软件过程的典型模型 ▪ 采用面向对象方法开发软件时，重点是面
向问题的对象的分析和定义，这个过程是 不断充实和反复迭代的， ▪ “喷泉”体现了面向对象软件开发过程迭 代和无缝的特性
▪ 一个系统应从不同的角度进行描述,从 一个角度观察到的系统称为一个视图 （view）。
新 数据用于表示对象的静态属性，是 途 对象的状态信息。
径
20前2一1页/1/12
6
软
件
面向对象方法学—要点
工
程
（3）按照子类（派生类）与父类 （基类）的关系，把若干个对象类组
的 成一个层次结构的系统（类等级）。
新 在这种层次结构中，通常下层的派生
途
类具有和上层的基类相同的特性（包 括数据和方法），这种现象称为继承
2021/1/12
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面向对象建模
用面向对象方法开发软件，通常需要建 立三种形式的模型：
• 描述系统数据结构的对象模型 • 描述系统控制结构的动态模型 • 描述系统功能的功能模型
这三个模型从不同的侧面反映了系统的内 容，综合全面地反映了目标系统的需求。
20前2一1页/1/12
38
面向对象建模
用面向对象方法开发软件，在任何 情况下，对象模型始终都是最重要、 最基本、最核心的。
2021/1/12
3
面向对象方法学—要点
▪ 将客观世界遇到的问题与计算机中求解建 立联系
▪ 客观世界中的实体抽象为问题域中的对象 ▪ 计算机中的实体称为解空间对象

面向对象软件工程—课后作业

面向对象软件工程—课后作业

面向对象软件工程第八章8.1.什么是面向对象方法学，它有哪些优点？答：面向对象方法学是尽可能模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与过程尽可能接近人类解决问题的方法与过程，使描述问题的问题空间与实现揭发的解空间在结构上尽可能一致的方法学科。

优点：1、与人类的习惯的思维方法一致；2、稳定性好；3、可重用性好；4、适合用于大型软件产品；5、所开发的软件有较好的可维护性；6、面向对象的软件比较容易修改；7、面向对象软件比较容易理解；8、易于测试和调式。

8.2.什么是对象，它与传统的数据有何异同？答：对象是对问题域中某个实体的抽象。

相对于传统数据的静态被处理，对象既有静态的属性，又有动态的行为，是进行处理的主体。

8.3.什么是类？答：类是对具有相同数据和相同操作的一组相似对象的定义。

8.4.什么是继承？答：继承是指能够直接获得已有事物的性质和特征，而不必重复定义他们。

8.5.什么是模型，开发软件为何要建模？答：所谓模型就是为了理解事物而对该事物做出的一种抽象，是对事物的一种无歧视定义的书面描述。

由于模型忽略了事物的非本质东西，因此模型比原始事物更容易操作。

对于那些因过分复杂而不能直接理解的系统，特别需要建立模型，建模的目的主要是为了降低复杂性。

人的头脑每次只能出来少量信息，模型通过把系统的重要部分分解成人的头脑一次能处理的若干个子部分，从而减少了系统的复杂程度。

8.6.什么是对象模型，建立对象模型时主要使用哪些图形符号，这些符号的含义是什么？答：对象模型表示静态的、结构化的系统性质，是对模拟客观世界实体的对象以及对象彼此间的关系的映射，描述了系统的静态结构。

在UML中，用类图来建立对象模型，表示一个类及属于该类的对象。

8.7.什么是动态模型，建立动态模型时主要使用哪些图形符号，这些符号的含义是什么？答：动态模型时描述系统控制结构，即行为化的一种模型。

在UML中主要用状态图、交互图、活动图来建立动态模型。

软件工程面向对象

软件工程面向对象

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。

软件工程 比较结构化方法和面向对象

软件工程 比较结构化方法和面向对象

软件工程一、引言在当今信息技术高速发展的时代，软件的开发和维护变得越来越重要。

为了有效管理软件项目，提高开发效率和质量，软件工程的概念应运而生。

软件工程是一门研究如何按照系统化、规范化、定量化和可重复性的方式开发和维护软件的学科。

在软件工程中，结构化方法和面向对象是两种常用的开发方法。

本文将对结构化方法和面向对象进行比较，并探讨它们在软件工程中的优劣和适用场景。

二、结构化方法2.1 定义和特点结构化方法是一种基于数据流和流程的软件开发方法。

它将软件系统视为一系列逐步细化的模块，通过分析数据流和流程来设计和实现软件系统。

结构化方法强调模块化、层次化和自顶向下的设计思想，以确保程序逻辑清晰、易于理解和修改。

2.2 优点1.结构化方法强调模块化，将软件系统分解为多个模块，每个模块负责特定的功能。

这种模块化的设计使得程序易于理解、修改和测试，提高了软件的可维护性和可测试性。

2.结构化方法采用自顶向下的设计思想，先设计系统的总体框架，再逐步细化到具体的模块。

这种逐步细化的设计方式使得开发过程更加可控，项目管理更加容易。

同时，自顶向下的设计过程也便于团队协作和分工。

3.结构化方法将程序逻辑分解为一系列有序的步骤，每个步骤都有明确的输入和输出。

这种严格的输入输出规定使得程序的设计和测试更加方便。

4.结构化方法在软件开发初期就明确定义了数据流和流程，使得开发人员能够更好地理解和掌握软件系统的整体架构，从而减少了项目失败的风险。

2.3 缺点1.结构化方法的设计过程较为复杂，需要详细分析系统的数据流和流程。

对于较大规模的软件系统，分析和设计的工作量较大，容易导致项目开发周期延长。

2.结构化方法强调模块化，但对于一些复杂的问题，模块化的设计可能不够灵活和强大。

这就需要在设计阶段尽可能考虑全部的需求和功能，否则可能会在后期的修改过程中遇到困难。

三、面向对象3.1 定义和特点面向对象是一种以对象为基础的软件开发方法。

在面向对象方法中，软件系统由一组相互作用的对象组成。

第六章面向对象的软件工程

第六章面向对象的软件工程

30
1. 确定对象
运用前面介绍的方法确定系统中所有的对象及对象的属性和操作。 运用前面介绍的方法确定系统中所有的对象及对象的属性和操作。如家 庭安全系统： 庭安全系统：
继承意味着可以利用已有的定义、设计和实现， 继承意味着可以利用已有的定义、设计和实现，简 化了相似类的重复定义。实现了软件的可重用性。 化了相似类的重复定义。实现了软件的可重用性。
14
从结构上讲类是分层的，一个类的上层可以有超 从结构上讲类是分层的，一个类的上层可以有超 父类），下层可以有子类 继承具有传递性。 ），下层可以有子类， 类（父类），下层可以有子类，继承具有传递性。
Y1
Y2
Yn
Y
多重继承： 多重继承：
X
单重继承： 单重继承：
X
15
1 面向对象软件的开发过程
采用面向对象开发方法构造的软件具有以下特点： 采用面向对象开发方法构造的软件具有以下特点： 面向对象技术构造的模型与客观世界一致； 面向对象技术构造的模型与客观世界一致； 适应变化的需要，修改局限在模块中； 适应变化的需要，修改局限在模块中； 具有可复用性
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Caod & Yourdon的设计模型 的设计模型
窗口 人机交互 界 面 问题域
系统交互 界 面 （任务 管理） 管理）
其它系统
设 备 数据管理 报告 处理器
数据库
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应用框架结构 根据应用领域系统的特有结构划分子系统（模板、 根据应用领域系统的特有结构划分子系统（模板、 主题、抽象类的集合） 主题、抽象类的集合）。 然后设计细化每个子系统的对象模型、动态模型 然后设计细化每个子系统的对象模型、 和功能模型。 和功能模型。 如专家系统的典型结构： 如专家系统的典型结构：

面向对象软件工程的概念

面向对象软件工程的概念

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。

面向对象的软件工程方法

面向对象的软件工程方法

面向对象的软件工程方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊面向对象的软件工程方法，这可真是个有意思的玩意儿呢！你看啊，面向对象就像是给软件世界搭起了一个个小房子，每个房子都有自己独特的功能和特点。

这里面的对象呢，就好比是房子里的各种家具和摆设，它们各自有着自己的用处。

比如说，我们要开发一个游戏，那游戏里的角色就是一个个对象呀。

每个角色都有自己的属性，像生命值、攻击力啥的，这多像现实中每个人都有自己的特点一样。

而且这些对象还能相互交流、互动呢，就像我们在现实生活中和朋友们玩耍一样。

再想想看，面向对象的封装性，不就像是给每个对象穿上了一件保护衣嘛。

它把一些内部的细节藏起来，只让外界看到它想让大家看到的部分。

这多好呀，既安全又方便。

不然要是啥都暴露在外面，那不乱套啦！继承呢，就好像是家族传承一样。

长辈有的优点，后辈可以继承下来，然后再发展出自己的特色。

在软件里也是这样，一个类可以继承另一个类的属性和方法，多棒呀！多态呢，就像是孙悟空七十二变，同一个对象在不同的情况下可以表现出不同的样子和行为。

这让软件变得更加灵活和有趣啦。

咱用面向对象的软件工程方法来开发软件，就像是盖房子一样，要一步一步来，不能着急。

得先设计好框架，再把一个个对象放进去，让它们相互配合，这样才能盖出坚固又漂亮的房子呀。

你想想，如果没有这种方法，那软件开发得多乱呀！大家都各自为政，代码乱七八糟的，到时候维护起来可就头疼咯。

但有了面向对象，一切都变得井井有条啦。

而且呀，这种方法还能让团队合作更加顺畅呢。

大家都按照同样的规则来做事，就不会出现你做你的、我做我的，最后合不到一块儿去的情况啦。

所以说呀，面向对象的软件工程方法真的是太重要啦！它让我们的软件世界变得更加美好、更加有序。

咱可得好好掌握它，让我们开发出的软件都像艺术品一样精致！这难道不是一件超棒的事情吗？反正我是这么觉得的呢！原创不易，请尊重原创，谢谢!。

面向对象软件工程

面向对象软件工程

VS
多态
多态是指一个接口可以有多种实现方式， 或者一个对象可以表现出多种形态。多态 可以提高代码的灵活性和可扩展性，使得 程序能够更好地适应变化。多态的实现方 式包括方法重载和方法重写。
04
面向对象编程语言与实现
Java语言中的面向对象编程
总结词
Java语言是面向对象编程的经典语言，具有 丰富的类库和强大的跨平台能力。
详细描述
Java语言支持类和对象的概念，通过封装、 继承和多态等面向对象特性，实现代码的可 重用性和可维护性。Java提供了丰富的类库， 包括集合框架、输入输出流、网络编程等， 方便开发者进行各种应用开发。此外，Java 的跨平台能力使得一次编写，处处运行的成 为可能。
C语言中的面向对象编程
要点一
组合关系
组合关系是聚合关系的特例，表示一个类是另一个类的内部组成部分。组合关系表示部分与整体的关系， 部分和整体之间通常存在明确的包含关系。
设计继承与多态性
继承
继承是一种代码重用机制，子类可以继 承父类的属性和方法，并可以添加或覆 盖父类的行为。继承表示一种“是一个 ”的关系，例如“猫是一个动物”。
微服务架构
01
微服务架构将应用程序拆分为多个小型服务，每个服务独立 运行、独立扩展。
02
通过API进行通信，实现服务间的交互。
03
总结：微服务架构提高了系统的可扩展性和灵活性，便于维 护和更新。
人工智能与机器学习在软件工程中的应用
自动化代码生成
利用机器学习算法自动生成代码，提高开发 效率。
代码审查
面向对象软件工程
目录
Contents
• 面向对象软件工程概述 • 面向对象分析 • 面向对象设计 • 面向对象编程语言与实现 • 面向对象软件工程实践 • 面向对象软件工程的未来发展来自 01面向对象软件工程概述

软件工程 面向对象的技术

软件工程 面向对象的技术

1. Coda方法的OOA
类与对象层 属性层 服务层
类的边界 实例的边界 实例连接
属性 消息连接
服务
结构层
主题层
泛化与特化结构 主题
整体与部分结构
图4.10 分析过程的五个层次
在Coda方法中, 构 造 和 评 审 OOA 概 念模型的顺序由五 个层次组成：类与 对象、属性、服务、 结构和主题
这五个层次表 示分析的不同侧面。
继承是使用现存的定义作为基础，建立新定义的 技术。是父类和子类之间共享数据结构和方法的机制， 这是类之间的一种关系。
继承性分：
单重继承：一个子类只有一个父类。即子类只继承 一个父类的数据结构和方法。
多重继承：一个子类可有多个父类。继承多个父类 的数据结构和方法。
基类
现存类定义 父类(基类)
继承
图 4.3 继承性
良好的接口，子系统内的类相互协作。标识问题本身 的并发性，为子系统分配处理器。
系统内部
保险单 填写界面
保险单
客户
数据库界面 （abstract)
Oracle 界面 Sybasec界面
子系统的分解是关键，可以有分层和分块：
分层：将软件系统组织为层次结构，每层是一个子系 统。分层结构又分为封闭式和开放式。
类具有属性，用数据结构来描述类的属性， 类具有操作，它是对象的行为的抽象，操作实现 的过程称为方法（method) ，方法有方法名，方法体 和参数。
由于对象是类的实例，在进行分析和设计时， 通常把注意力集中在类上，而不是具体的对象上。
对象和类的描述
类和对象一般采用“名字”、“属性”和“运算”来描 述。
基本概念: 问题域(problem domain) — 被开发系统的应用领域。 系统责任(system responsibilities) — 所开发的系统应 具备的职能。

软件工程面向对象设计的准则

软件工程面向对象设计的准则

软件工程面向对象设计的准则
软件工程面向对象设计的准则如下：
1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle，SRP）：一个类应该只有一个单一的职责，并且该职责应该由这个类完全封装起来。

2. 开放-封闭原则（Open-Closed Principle，OCP）：可以扩展一个类的行为，但是不可以修改它。

3. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）：子类必须能够替换它们的基类，而不会影响程序的正确性。

4. 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，DIP）：高层模块不应该依赖低层模块，两者都应该依赖于抽象。

5. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）：一个类对另一个类的依赖性应该是建立在最小的接口上。

6. 迪米特法则（Law of Demeter，LoD）：一个对象应该对其他对象有最少的了解。

这些准则可以帮助设计面向对象系统时提供灵活性、可扩展性和可维护性。

《软件工程》教学课件CH7-1面向对象的概念

《软件工程》教学课件CH7-1面向对象的概念

面向对象分析与设计的建模


软件开发需要把问题解决模型化。 模型化是理解一个复杂系统的工具； 模型是系统早期抽象的重要结构； 常用的面向对象分析与设计模型 Rumbaugh 等人的 OMT 模型 Coad 和 Yourdon 的模型 Booch 开发模型 UML 统一建模语言
面向对象的特点

抽象性：对象的数据抽象和行为抽象； 封装性：信息隐蔽； 共享性： 同一类中所有实例共享数据结构和行为特征； 同一应用中所有实例通过继承共享数据结构和 行为特征； 不同应用中所有实例通过复用共享数据结构和 行为特征
对象

对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，是 构成系统的一个基本单位，由一组属性和一组对 属性进行操作的服务组成。 属性一般只能通过执行对象的操作来改变。
2)
a.
b.
c.
3)
a. b.
活动定义了工作人员所执行的工作。有 3 类 步骤： 思考步骤 执行步骤 评审步骤 制品是过程生产、修改或使用的一种信息。 RUP 的制品分为 5 个信息集。 管理集：计划制品、操作制品 需求集：构想文档、项目相关人员需求、 用例模型和业务模型
c.
d.
e.
4)
设计集：设计模型、软件体系结构描述、 测试模型 实现集：源代码和可执行程序、相关数据 结构和数据文档 实施集：安装资料、用户文档、培训材料 工作流用来描述生成结果的活动序列，用以 描述工作人员之间的交互。在 RUP 中共有 9 个核心过程工作流，包括 6 个核心工程工作 流和 3 个核心支持工作流。

用例和参与者的事例 银行储户通过自动取款机（自动柜员机）提款， 转账或检查账户余额。用一组用例表达如下：

软件工程面向对象分析技术

软件工程面向对象分析技术

的 个问题，才能最终把模型建立进来。
基
本
过
程
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需求陈述
主
要
▪ 书写要点
内 容
▪ 例子
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书写要点
需求陈述的内容包括：
需 求
• 问题范围
陈
• 功能范围
述
• 性能需求
• 应用环境
• 假设条件等
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书写要点
需
求
书写需求陈述时，应该慎重选用名 词、动词、形容词和同义词；不可将实
陈 际需求和设计混为一谈。
软件工程学系列
软件工程面向对象分析技术
面向对象分析
分析的过程都是通过理解、表达和验证，提 取系统需求的过程。
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 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）。
型，取款额，账单，访问。
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建 立 对 象 模 型
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筛选的标准
冗余：
如果两个类表达了同样的信息，则保留 在此问题域中最富于描述力的名称。
例如：用非正式分析法得出了34个候选 的类，其中储户与用户，现金兑换卡与磁卡 及副本分别描述了相同的二类信息，因此， 应该去掉“用户”、“磁卡”、“副本”等 冗余的类，仅保留“储户”和“现金兑换卡” 这两个类 。
对 能促使分析员考虑问题域的边缘情况，有
象 助于发现那些尚未被发现的类—&—对象。
模
在分析确定关联的过程中，不必花过
型
多的精力去区分关联和聚集。事实上，聚 集不过是一组特殊的关联，是关联的一个

基于面向对象的软件工程设计与实现

基于面向对象的软件工程设计与实现

基于面向对象的软件工程设计与实现面向对象的软件工程设计与实现涉及使用面向对象的方法和原则来设计和实现软件系统。

面向对象的软件工程是一种广泛使用的开发方法，在大多数软件项目中都能找到其应用。

本文将介绍面向对象的软件工程设计与实现的基本概念、原则和方法，并探讨其在软件开发过程中的应用。

面向对象的软件工程设计与实现关注软件系统的模块化、可重用性和可维护性。

面向对象的设计通过将系统划分为多个相互独立的对象，每个对象都具有自己的状态和行为，来实现系统的模块化。

通过定义对象之间的关系和交互，实现软件系统的功能。

面向对象的方法借用现实世界的概念和思维模式来设计软件系统，使得系统更易于理解、修改和扩展。

在面向对象的软件工程设计与实现中，有几个核心原则和概念需要注意。

首先是封装性。

封装是指将数据和对数据的操作封装在一个对象中，只通过对象的公开接口来访问和修改数据。

这样可以提高代码的可读性和可维护性，并降低代码的耦合度。

其次是继承性。

继承是指一个类可以从另一个类继承属性和方法，并可以通过添加特定的功能来扩展类的行为。

继承可以提高代码的重用性和可扩展性。

最后是多态性。

多态是指一个对象可以以多种形式出现，具体表现为同一个方法可以根据不同的对象产生不同的行为。

多态性可以提高代码的灵活性和可扩展性。

面向对象的软件工程设计与实现过程包括几个阶段。

首先是需求分析阶段。

在这个阶段，开发团队需要与客户充分沟通，了解客户的需求和使用场景。

然后是系统设计阶段。

在这个阶段，开发团队需要确定系统的整体结构，并进行详细的对象设计。

接下来是编码和单元测试阶段。

在这个阶段，开发团队根据设计文档编写代码，并进行单元测试来确保代码的正确性。

最后是集成测试和系统测试阶段。

在这个阶段，开发团队将不同模块的代码进行集成，并进行整体测试，以确保整个系统的功能和性能达到预期。

除了以上提到的基本原则和过程，还有一些常用的面向对象的设计方法和模式可以帮助开发团队更好地设计和实现软件系统。

面向对象软件工程方法

面向对象软件工程方法

面向对象软件工程方法面向对象软件工程（Object-Oriented Software Engineering，简称OOSE）是一种软件开发方法论，强调使用面向对象的思想和技术来进行软件系统的分析、设计和实现。

以下是面向对象软件工程的一些常见方法：1. 需求分析：面向对象软件工程方法始于需求分析阶段。

在这个阶段，开发团队与用户合作，通过讨论和交流来理解系统的需求和功能。

常用的需求分析方法包括用例建模、活动图、领域建模等。

2. 面向对象设计：面向对象设计是软件系统的设计阶段，目标是将需求转化为可执行的设计方案。

在这个阶段，开发团队将系统划分为一组相互关联的对象，并定义它们的属性、行为和关系。

常用的设计方法包括类图、时序图、状态图等。

3. 继承与多态：继承和多态是面向对象编程的核心概念。

通过继承，可以创建新的类并从现有类中继承属性和行为。

多态允许不同类型的对象对相同的消息做出不同的响应。

4. 设计模式：设计模式是面向对象软件工程中常用的解决方案。

设计模式提供了一套经过验证的设计思路和模板，用于解决常见的设计问题。

常见的设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式等。

5. 实现和测试：在面向对象软件工程中，实现阶段是将设计转化为可执行代码的过程。

开发团队使用面向对象编程语言（如Java、C++）来实现定义的类和对象，并进行单元测试、集成测试和系统测试来验证代码的正确性和可靠性。

6. 迭代和增量开发：面向对象软件工程方法支持迭代和增量开发的方式。

开发团队可以通过多个迭代来逐步完善和扩展系统，每个迭代都可以交付一个可用的部分系统。

面向对象软件工程方法强调模块化、可重用性和可维护性，通过将系统划分为相互独立的对象来提高软件开发的效率和质量。

它已经成为现代软件开发的主流方法之一。

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B．CSample(); public: C．CSample(int val); D．~ CSample(); } [解析]在下面对类“CSample”说明 中，“CSample()”和“CSample(int val)”是该类重载的构造函 数、“~ CSample()”是该类的析构函数，这三个语句都是正确的。错 误的语句是“int a=23”，因为它违反了在类的声明（不管是引用性声 明，还是定义性声明）中都不能以赋值表达式的形式给它的数据成员进 行初始化。 5．已知类A中的一个成员函数的说明如下： void Set(A &a); 则该函数的参数“A &a”的含义是 参考答案为:C A．指向A的指针为a B．将变量a的地址赋给类A C．类A对象引用a用作函数的形参 D．变量A与a按位与后作函数参数 [解析]因为A是一个类，所以“A &a”表示a是类A的对象，但因为 对象a的前缀了符号“&”，则“&a”表示是类A的对象引用。所以“A &a”的含义是类A对象引用a用作函数的形参。 6．若类A和类B的定义如下： class A { public: int i,j； void get()； }； class B:A { int i,j； protected: int k； public: void make()； }； void B::make() { k=i*j； } 则其中（）是非法的表达式。 参考答案为:D A．void get()； B．int k； C．void make()；
____________操作符。 答：作用域、作用域分辨符 [解析]C++的作用域规则能隐式地保证编译器调用正确的成员函 数。为清楚地显式地保证编译器调用正确的成员函数，可以使用作用域 分辨操作符：：，使用“类名：：成员函数”来说明该成员函数属于哪 个类。 17．说明一个const成员函数（又称常量成员函数）的方法是，将 const写在__________之间，而且它修饰的是__________。 答：函数头与函数体、this指针 [解析]为了说明一个常量成员函数的方法是，将const写在函数头 的右圆括号‘）’与函数体的左花括号‘{’之间，而且它修饰的是对 象所属的this指针。表示该函数不能修改它所在对象中的数据成员的 值。 18．除析构函数外，不能带有参数的函数还有____________，而且 它的返回数据类型不能随便指定，而由____________来决定。 答：类型转换函数、return语句中返回变量的类型 [解析]除析构函数外，不能带有参数的函数还有类型转换函数，类 型转换函数的返回数据类型是不能随便指定的，必须由return语句中返 回变量的类型来决定。 19．当使用new动态生成一个对象时，隐含着对____________的一 次调用；而当使用delete删除一个对象时，隐含着对____________的一 次调用。 答：构造函数、析构函数 [解析]当使用new动态生成一个对象时，隐含着对构造函数的一次 调用，用来生成对象；而当使用delete删除一个对象时，隐含着对析构 函数的一次调用，以析构需删除的对象。 20．对某个运算符的重载，实际上是用关键字____________与该运 算符组成一个运算符函数，而且该运算符函数的返回类型不能是 ____________的。 答：operater、void [解析]对某个运算符的重载，实际上是用关键字operater 与该运 算符组成一个运算符函数，而且该运算符函数的返回类型不能是无类型 的，即不能是void的。 三，改错题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 21．分析下列程序中的错误，并说明出错原因。 # include class base { const int n; public:
D．k=i*j； [解析]对于给定的四项中，前三项都是正确的，只有第四项是错误 的。因为，类B是类A的私有派生类（缺省访问类型），所以A中的公类 型的数据成员在类B中成为了私有数据成员，但函数“void B::make()”既然是类B的成员函数，则既可访问类A中的公有数据成 员，也能访问类B中的私有数据成员，则表达式“k=i*j;”造成了访问 的二义性，即其中的i和j，到底是取自类A呢？还是取自类B呢？ 7．下面的主程序中，语句（ ）是错误的。 class A { int i; public: virtual void fun()=0; A(int a) { i=a; } }; class B { int j; public: void fun() { cout<<”B::fun()\n”; } B(int b,int c) :A(b) { j=c; } }; void main() 参考答案为:A A．{ A a(5); B．A *pa; C．B b(7); D．B *pb; } [解析]在类A中，函数“virtual void fun()=0”为纯虚函数，因 此，类A为抽象类。作为抽象类，它是不能被用来定义具体对象的，而 语句“A a(5);”恰恰是定义抽象类的对象的，所以它是错误的 8．拷贝（复制）构造函数的作用是 参考答案为:C A．进行数据类型的转换 B．用对象调用成员函数 C．用对象初始化对象 D．用一般类型的数据初始化对象 [解析]进行数据类型的转换和用一般类型的数据初始化对象都是一 般构造函数的功能。用对象调用成员函数不用构造函数，只要用“对象 名．成员函数名”即可。所以拷贝（复制）构造函数的作用，只能是用 对象来初始化对象。 9．下列说法中，正确的说法是 参考答案为:B
பைடு நூலகம்
A．所有的运算符都能被重载 B．运算符被重载时，它们的优先级与结合性不会改变 C．当需要时，我们可以自定义一个运算符来进行重载 D．每个运算符都可以被重载成成员函数和友元函数 [解析]当重载运算符时，不是所有的运算符都能被重载，有几个运 算符是不能被重载的，如三元运算 符“？：”、‘．’、‘*’、‘：：’、‘#’等；也不是每个运算符 都可以被重载成成员函数和友元函数，如运算 符‘=’、‘（）’、‘[]’、和‘→’都只能被重载成成员函数；无 论何时，都不能自定义运算符来进行重载，也即重载只能对已有运算符 进行；但是运算符被重载时，它们的优先级与结合性不会改变。 10．下面对结构或类中成员的访问中，不正确的访问是 参考 答案为:A A．*pointer.salary; （其中pointer为指向类对象的指针） B．pointer->salary; C．x=worker.salary; （其中worker为具有类类型的对象） D．Location &rA=A1;int x=rA．GetX(); （Location为已定义的 类，A为对象） [解析]因pointer为指向类对象的指针，所以“pointer>salary”是正确的访问数据成员的形式；因worker为具有类类型的对 象，所以“worker.salary”也是正确的访问数据成员的形式；因 Location为已定义的类，A1为对象，所以“Location &rA=A1;int x=rA．GetX();”表示以对象A1初始化对象引用rA，然后由对象引用rA 调用成员函数GetX()给变量x赋值，这样的访问成员函数的形式也是正 确的；“*pointer.salary;”中，因为运算符‘.’的优先级高于运算 符‘*’的优先级，所以相当于“*（pointer.salary）;”，那正确的 形式应该是“*（pointer→salary）;”。故“*pointer.salary”是不 正确的访问。 二，填空题（本大题共10小题，共20分） 不写解答过程，将正确的答案写在每小题的空格内。错填或不 填均无分。 11．面向对象程序设计中的多态性包括静态多态性和动态多态性， 前者由____________机制支持，而后者则由____________机制支持。 答：函数重载、虚函数 [解析]静态多态性又称编译时多态性，调用何函数应该在编译之前 就知道了，所以必须由函数重载机制来支持。动态多态性又称运行时多 态性，调用何函数只有在运行时才知道，所以由虚函数（与指针或引 用）机制来支持。 12．由char const *str=”stucture”；所以定义的指针称为
一、单项选择题（本大题共10小题，共20分） 在每小题列出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的，请 将其代码填在题后的括号内。错选或未选均无分。 单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 1．面向对 象程序设计中的数据隐藏指的是 参考答案为:D A．输入数据必须输入保密口令 B．数据经过加密处理 C. 对象内部数据结构上建有防火墙 D．对象内部数据结构的不可访问性 [解析]输入数据必须输入保密口令和数据经过加密处理都不是面向 对象程序设计的特征；对象内部数据结构上也不可能建有防火墙，所以 它们都不是面向对象程序设计中所指的数据隐藏。面向对象程序设计系 统中的封装单位是对象，对象之间只能通过接口进行信息交流，外部不 能对对象中的数据随意地进行访问，这就造成了对象内部数据结构的不 可访问性，也使得数据被隐藏在对象中。这就是面向对象程序设计中的 数据隐藏所指。 2．下列各项中不符合函数重载必须满足的条件的是 参考答 案为:D A． 必须有不同的参数个数 B．对应的参数类型必须不相同 C. A和B必须同时满足 D．A和B只要满足一个即可 [解析]我们知道，在同一个作用域中，要实现函数重载必须满足的 条件的是：① 有不同的参数个数；或者 ② 对应的参数有不相同的数 据类型，即①和②中只要有一个满足就可以了。当然两者都满足更好， 但这不是必须的。 3．下列带缺省值参数的函数说明中，正确的说明是 参考答 案为:A A．int Fun(int x,int y=2,int z=3); B．int Fun(int x=1,int y,int z=3); C. int Fun(int x,int y=2,int z); D．int Fun(int x=1,int y,int z=3); [解析]在带缺省值参数的函数说明中，正确的说明应该是无缺省值 的参数依次排列在参数表的左边，排完无缺省值的参数后，再依次排列 带缺省值的参数。从所给出的四个选项来看，只有“int Fun(int x,int y=2,int z=3)”符合这条规定，其它的都不符合。 4．有如下的对类“CSample”的说明，其中（ ）是错误的。 class CSample { 参考答案为:A A．int a=23;