普
通
本
科
毕
业
小
论
文
题目：比较四种典型面向对象方法的异同
学院软件与通信工程学院
学生姓名张伟聪学号 0123992 专业软件工程届别 125
指导教师廖汉成
二O一四年九月二十七日
一、引言
随着计算机科学的发展和应用领域的不断扩大，对计算机技术的要求越来越高。特别是当计算机硬件有了飞速发展之后，各种应用领域对软件提出了更高的要求。结构化程序设计语言和结构化分析与设计已无法满足用户需求的变化。发展软件质量，缩短软件开发周期，发展软件可靠性、可扩充性和可重用性迫使软件界人士不断研究新方法、新技术，探索新途径。
面向对象的方法是一种分析方法、设计方法和思维方法。面向对象方法学的出发点和所追求的基本目标是使人们分析、设计与实现一个系统的方法尽可能接近人们认识一个系统的方法。也就是使描述问题的问题空间和解决问题的方法空间在结构上尽可能一致。其基本思想是：对问题空间进行自然分割，以更接近人类思维的方式建立问题域模型，以便对客观实体进行结构模拟和行为模拟，从而使设计出的软件尽可能直接地描述现实世界，构造出模块化的、可重用的、维护性好的软件，同时限制软件的复杂性和降低开发维护费用。面向对象程序设计方法起源于六十年代末期的语言SIMULA’67，到了七十年代末期，软件行业正受到软件危机的困扰，结构化的开发方法不能够很好地解决软件危机。面向对象语言Smalltalk的出现，进一步发展和完善了面向对象的程序设计语言，从此面向对象也和开发方法开始结合，出现了面向对象的开发方法。
自80年代后期以来，相继出现了多种面向对象开发方法，现将其中四种典型的方法作一个简介和比较。面向对象方法都支持三种基本的活动：识别对象和类，描述对象和类之间的关系，以及通过描述每个类的功能定义对象的行为。
一．Booch方法
Booch是面向对象方法最早的倡导者之一,他提出了面向对象软件工程的概念。1991年,他将以前面向Ada的工作扩展到整个面向对象设计领域。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和物理模型，描述了系统的构成和结构，动态模型分为状态图和时序图。该方法对每一步都作了详细的描述，描述手段丰富、灵活。不仅建立了开发方法，还提出了设计人员的技术要求，不同开发阶段的资源人力配制。OOD[3]（Object Oriented Design）方法是Grady Booch从1983年开始研究，1991年后走向成熟的一种方法。OOD主要包括下述概念：类（class）、对象（object）、使用（uses）、实例化（instantiates）、继承（inherits）、元类（meta class）、类范畴（class category）、消息（message）、域（field）、操作（operation）、机制（mechanism）、模块（module）、子系统（subsystem）、过程（process）等。其中，使用及实例化是类间的静态关系，而动态对象之间仅有消息传递的连接。元类是类的类。类范畴是一组类，它们在一定抽象意义上是类同的。物理的一组类用模块来表达。机制是完成一个需求任务的一组类构成的结构。
Booch方法的过程包括以下步骤：
（1）在给定的抽象层次上识别类和对象；
（2）识别这些对象和类的语义；
（3）识别这些类和对象之间的关系；
（4）实现类和对象；
这四种活动不仅仅是一个简单的步骤序列，而是对系统的逻辑和物理视图不断细化的迭代和渐增的开发过程。类和对象的识别包括找出问题空间中关键的抽象和产生动态行为的重要机制。开发人员可以通过研究问题域的术语发现关键的抽象。语义的识别主要是建立前一阶段识别出的类和对象的含义。开发人员确定类的行为（即方法）和类及对象之间的互相作用（即行为的规范描述）。该阶段利用状态转移图描述对象的状态的模型，利用时态图（系统中的时态约束）和对象图（对象之间的互相作用）描述行为模型。在关系识别阶段描述静态和动态关系模型。这些关系包括使用、实例化、继承、关联和聚集等。类和对象之间的可见性也在此时确定。在类和对象的实现阶段要考虑如何用选定的编程语言实现，如何将类和对象组织成模块。在面向对象的设计方法中，Booch强调基于类和对象的系统逻辑视图与基于模块和进程的系统物理视图之间的区别。他还区别了系统的静态和动态模型。然而，他的方法偏向于系统的静态描述，对动态描述支持较少。Booch方法的力量在于其丰富的符号体系，包括：
. 类图（类结构－静态视图）
. 对象图（对象结构－静态视图）
. 状态转移图（类结构－动态视图）
. 时态图（对象结构－动态视图）
. 模块图（模块体系结构）
. 进程图（进程体系结构）
用于类和对象建模的符号体系使用注释和不同的图符（如不同的箭头）表达详细的信息。Booch建议在设计的初期可以用符号体系的一个子集，随后不断添加细节。对每一个符号体系还有一个文本的形式，由每一个主要结构的描述模板组成。符号体系由大量的图符定义，但是，其语法和语义并没有严格地定义。
二．OMT方法
Rumbaugh等人提出了面向对象的建模技术—OMT（Object Modelling Technique）方法,采用了面向对象的概念,并引入各种独立于语言的表示符。OMT 方法讨论的核心就是建立三类模型：对象模型、动态模型、功能模型。对象模型描述了由对象和相应实体构成的系统静态结构，描述了系统中对象的标识，属性、操作及对象的相互关系，该模型使用了对象图来描述，它是分析阶段3个模型的核心，提供了其它两类模型都适用的框架。主要的概念包括：a.类；b.属性；c.操作；d.继承；e.关联（即关系）；f.聚集。动态模型根据事件和状态描述了系统的控制结构，系统中与时间和操作顺序有关的内容。如：标记变化的事件，事件的顺序，定义事件背景的状态等。其主要概念有：a.状态；b.子状态和超状态；
c.事件；
d.行为；
e.活动。功能模型着重描述系统中与值的转换有关的问题，如函数、映射、约束和功能作用等。其主要概念有：a.加工；b.数据存储；c.数据流；d.控制流；e.角色。
三类模型描述的角度不同，却又相互联系。
OMT方法将开发过程分为四个阶段：
1. 分析
基于问题和用户需求的描述，建立现实世界的模型。分析阶段的产物有：
. 问题描述
. 对象模型＝对象图＋数据词典
