软件设计师面向对象方法学(一)

面向对象方法学的出发点和基本原则1 面向对象方法学简介面向对象方法学（ Object-Oriented Methodology, OOM）是一种软件工程的建模模式，它被广泛应用在软件工程的设计与开发中。

OOM是一种面向对象的分析、设计及编程的过程，用来组织抽象和构造有效的软件系统。

2 出发点及基本原则OOM的基本出发点是，让计算机能够更好的处理真实世界中复杂的问题。

它通过把巨大而复杂的系统分解为由许多独立的概念实体组成的、耦合度较低的“对象”来实现这一目标。

OOM的基本原则是要使组件（或对象）具有封装性、继承性和多态性：1. 封装性：能够将某些属性或功能封装到一个单一的实体之中，以达到良好的模块独立性、维护性等目的。

2. 继承性：直接通过之前定义的对象可以定义一个新的对象，新的对象将具有之前定义的对象的所有功能，从而极大的提高开发效率。

3. 多态性：每个子类可以具备不同的实现，以提高代码的可重用性。

3 典型应用OOM在软件工程设计与开发过程中被广泛应用。

一些软件语言，如C++、Java等都是面向对象编程语言，这些语言的使用都可以根据OOM的原则来实现。

此外，OOM的思想也可以被应用到其它的计算机应用领域。

例如，它可以用来设计具有分布式功能的大型系统，例如银行的信息系统等。

它也可以用来设计新的知识表示方法和面向对象数据库，以满足要求表示和处理复杂现实存在的事物与概念。

4 结论面向对象方法学是一种非常有效且实用的软件工程模式，它能够帮助程序员开发出更高质量的程序。

OOM的组件（或对象）具有封装性、继承性和多态性，这使得它能够更好的模拟真实世界中复杂的对象，并为实现这些对象的功能提供了一种有效的方法。

软件设计师中的面向对象分析知识点在软件设计领域中，面向对象编程是一种常见且重要的编程范式。

在实践中，面向对象的设计方法中的面向对象分析（Object-oriented Analysis，简称OOA）起着至关重要的作用。

本文将介绍软件设计师在面向对象分析过程中需要了解和掌握的知识点。

一、面向对象编程基础在深入了解面向对象分析之前，了解面向对象编程的基本概念是必要的。

面向对象编程主要包括封装（Encapsulation）、继承（Inheritance）和多态（Polymorphism）三个核心特性。

封装可以将数据和操作封装在一个类中，并对外提供接口，实现信息的隐藏和保护。

继承可以实现代码的重用和扩展，通过建立类之间的继承关系，子类可以继承父类的属性和方法。

多态则允许不同对象对同一个消息做出不同的响应，提高了代码的灵活性和可扩展性。

二、面向对象分析的概念和目标面向对象分析作为面向对象软件开发过程中的重要环节，旨在明确需求、定义系统的功能和性能，并基于此构建系统的需求模型。

面向对象分析的主要目标是识别问题领域中的对象、确定对象之间的关系，并分析对象的行为和属性。

通过面向对象分析，可以确保需求被准确地理解和收集，为后续的设计和实现工作提供基础。

三、面向对象分析的过程面向对象分析的过程可以分为以下几个步骤：1. 需求收集和定义：和其他软件开发过程一样，需求分析是面向对象分析的第一步。

此阶段中，软件设计师需要与用户、领域专家、系统分析师等人员深入交流，确定用户需求和系统需求，并将其清晰地文档化。

2. 领域建模：领域建模是面向对象分析的核心步骤。

在此阶段，软件设计师将问题领域中的实体（对象）以及它们之间的关系进行建模。

常用的建模工具包括UML（统一建模语言）等。

3. 对象行为和属性分析：通过领域建模，软件设计师可以获得系统中存在的对象及其相关属性和行为。

在此阶段，设计师需要深入分析对象的行为和属性，确定对象的职责和功能。

软件设计师的面向对象设计和设计模式在软件开发领域，面向对象设计和设计模式是软件设计师必备的核心知识。

面向对象设计是一种以对象为核心的设计思想，强调将系统的功能模块划分为独立的对象，并通过对象之间的交互实现系统的整体功能。

而设计模式则是针对常见问题的解决方案，通过提供经过实践验证的设计方法来解决软件开发中的复杂性。

一、面向对象设计的基本原则面向对象设计的基本原则有四个：单一职责原则、开放封闭原则、里氏替换原则和依赖倒置原则。

1. 单一职责原则：一个类只应该有一个单一的功能或职责。

这样可以确保类的职责清晰明确，降低代码复杂度，提高代码的可维护性。

2. 开放封闭原则：软件实体应该是可扩展的，但是不可修改的。

通过对扩展进行开放，对修改进行封闭，可以实现代码的复用性和可维护性。

3. 里氏替换原则：子类对象应该能够替换父类对象，并且保持程序的逻辑行为不发生变化。

这样可以保证系统的稳定性和灵活性。

4. 依赖倒置原则：高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象。

通过依赖倒置可以减少模块间的耦合性，提高代码的可拓展性。

二、常用的设计模式1. 创建型设计模式创建型设计模式包括：Singleton（单例模式）、Factory Method（工厂方法模式）、Abstract Factory（抽象工厂模式）、Builder（建造者模式）、Prototype（原型模式）等。

这些模式主要用于对象的创建，根据实际需求选择合适的创建型模式，可以提高系统的灵活性和可维护性。

2. 结构型设计模式结构型设计模式包括：Adapter（适配器模式）、Bridge（桥接模式）、Composite（组合模式）、Decorator（装饰者模式）、Facade （外观模式）、Proxy（代理模式）等。

这些模式主要用于对象的组合和组织，通过结构型模式可以实现系统的灵活性和可扩展性。

3. 行为型设计模式行为型设计模式包括：Observer（观察者模式）、Strategy（策略模式）、Template Method（模板方法模式）、Command（命令模式）、State（状态模式）等。

软件开发中的面向对象设计方法面向对象设计方法是软件开发中的重要一环，它的出现极大地提高了软件的复用性和可维护性。

本文将从面向对象设计方法的概念、原则、流程以及常见的设计模式等角度探讨，为广大软件开发者提供一些参考和借鉴。

一、面向对象设计方法的概念面向对象设计方法（Object-Oriented Design, 简称OOD）是一种将现实世界中的事物抽象成对象，通过对象之间的交互来完成程序设计的方法。

在面向对象设计中，程序被构建成一组对象，每个对象都拥有特定的属性和方法，对象之间可以通过方法进行交互和通信。

这种面向对象的编程方式，与传统的过程式编程方式相比，具有更加模块化、可复用、易维护的优点。

二、面向对象设计方法的原则面向对象设计方法有许多原则，下面列举四个最为重要的原则。

1. 单一职责原则：一个类应该只有一个单一的功能，并且该职责完全由该类进行封装。

2. 开闭原则：实体（类、模块、接口等）应该对扩展开放，对修改关闭。

即在不修改已有代码的前提下，通过扩展来满足新的需求。

3. 里氏替换原则：子类必须能够替换掉相应的父类。

即任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。

4. 依赖倒置原则：高层模块不应该依赖低层模块，二者应该依赖于抽象接口。

抽象不依赖于细节，而细节应当依赖于抽象。

三、面向对象设计方法的流程1. 需求分析：根据用户需求，对系统进行需求分析，明确系统的用途、功能和行为。

2. 面向对象设计：根据分析出的系统需求，抽象出不同的对象，对各个对象的功能和行为进行分析，确定它们之间的关系和交互方式，并设计并实现各个对象的属性和方法。

3. 编写代码：根据面向对象设计的成果，编写代码实现各个对象的属性和方法。

4. 测试和修正：对已写好的代码进行测试，及时发现和修正错误，保证系统的正常运行。

四、常见的面向对象设计模式面向对象设计模式是处理某些问题的经典方式，有助于提高代码的可复用性、可扩展性和可维护性。

下面介绍几个常见的面向对象设计模式。

⾯向对象程序设计⽅法学⾯向对象程序设计⽅法学⾯向对象程序设计吸取了结构化程序设计的⼀切优点，⼜考虑了现实世界与⾯向对象解空间的映射关系，它所追求的⽬标是将现实世界问题的求解尽可能的简单化。

⾯向对象程序设计将数据及对数据的操作放在⼀起，作为⼀个相互依存、不可分割的整体来处理，它采⽤数据抽象和信息隐藏技术。

它将对象及对对象的操作抽象成⼀种新的数据类型—类，并且考虑不同对象之间的联系和对象类的重⽤性。

下⾯我将就本⼈了解的⼀些⾯向对象基本概念和⼤家分享。

希望对⼤家有所帮助。

⼀、对象的基本概念⾯向对象＝对象+类+继承+消息通信⾯向对象系统最突出的特性就是封装性、继承性和多态性，衡量某⼀种程序设计语⾔，看它是否是⾯向对象的程序设计语⾔，主要看它是否具有以上三种特性。

像C++,C#,java等都是这样的程序设计语⾔。

⼆、类与对象类(class)是对具有相同属性和服务的⼀个或⼀组对象的抽象定义。

类与对象是抽象与具体实例的关系，⼀个具体的对象被称做类的⼀个实例。

是否建⽴了丰富的类库是衡量⼀个⾯向对象程序设计语⾔成熟与否的⼀个重要标志。

对象(object)是系统中⽤来描述客观事物的⼀个实体，它是构成系统的⼀个基本单位，是类的实例。

⾯向对象的软件系统是由对象组成的，复杂的对象是由⽐较简单的对象组合⽽成。

也就是说，⾯向对象⽅法学使⽤对象分解取代了传统⽅法的功能分解。

对象的属性和⽅法称为这个对象的“成员”。

它是构成对象的主要部分。

类可以说是对象的蓝图（blueprint）三、对象三要素 对象三要素：对象标志、属性和服务对象标志：也就是对象的名字，供系统内部唯⼀地识别对象。

属性：也称状态或数据，⽤来描述对象的静态特征。

在某些⾯向对象的程序设计语⾔中，属性通常被称为成员变量或简称变量。

服务：也称操作、⾏为或⽅法等，⽤来描述对象的动态特征。

某些⾯向对象程序设计语⾔中，服务通常被称为成员函数或简称函数。

封装：对象的⼀个重要原则,⽬的是使对象的定义与实现分离。

软件设计师中的面向对象设计知识点面向对象设计（Object-oriented Design，OOD）是软件设计中的一种方法论，旨在将现实世界中的事物以及它们之间的关系映射到软件系统中。

对于软件设计师来说，掌握面向对象设计的知识点是非常重要的。

本文将介绍软件设计师中必备的面向对象设计知识点，帮助读者深入了解并应用于实际项目中。

一、类和对象类是面向对象设计中的基本概念，它是一种描述对象的模板或蓝图。

对象是类的具体实例，它具有类所定义的属性和行为。

在面向对象设计中，通过类和对象的概念来描述系统中的各个组成部分和它们之间的关系。

1.1 类的定义在软件设计中，类的定义包括类名、属性和方法。

类名是类的唯一标识符，属性是类的成员变量，用于描述对象的状态，方法是类的成员函数，用于描述对象的行为。

1.2 对象的创建和销毁在面向对象设计中，通过创建对象来使用类所定义的属性和方法。

对象的创建可以使用类的构造函数，对象的销毁可以使用类的析构函数。

二、封装、继承和多态封装、继承和多态是面向对象设计中的三个核心特性，通过它们可以实现代码的重用性、灵活性和可维护性。

2.1 封装封装是将类的属性和方法封装在一起，形成一个类的内部。

通过访问修饰符来控制类的成员的访问权限，使得外部无法直接访问类的私有成员，只能通过公有方法来访问。

2.2 继承继承是通过一个类派生出一个或多个类，派生类继承了基类的属性和方法。

继承可以实现代码的重用，同时可以通过对基类进行扩展和修改，实现类的层次结构。

2.3 多态多态是指一个对象可以有多种不同的类型，在程序运行时，根据对象的实际类型，选择调用相应的方法。

多态提高了程序的灵活性和可扩展性。

三、关联、聚合和组合关联、聚合和组合是描述类之间关系的三个特性。

它们描述了一个类如何与其他类相互关联，并且在设计过程中需要根据实际需求来选择合适的关系。

3.1 关联关联是指一个类与其他类之间的联系，表示一个对象与另一个对象之间的关系。

软件设计师中的面向对象设计模式面向对象设计模式是软件开发领域中的重要概念，它提供了一种有效的方法来解决软件设计中的复杂性和可维护性的问题。

在软件开发的过程中，选择合适的设计模式可以提高代码的可读性、复用性和扩展性。

本文将介绍常见的面向对象设计模式，并说明它们在软件设计师的工作中的应用。

一、单例模式单例模式是最简单的设计模式之一，它保证一个类只有一个实例，并且提供了一个全局访问点。

在软件设计师的工作中，单例模式可以用来保证某些对象只被创建一次，例如全局配置类或线程池管理类等。

通过单例模式，可以避免资源浪费和不必要的对象创建。

二、工厂模式工厂模式是一种创建型设计模式，它将对象的创建逻辑封装在一个工厂类中，客户端通过调用工厂类的方法来获得所需的对象。

工厂模式可以增加代码的可扩展性，当需要新增一种产品时，只需新增一个对应的工厂类即可。

在软件设计师的工作中，工厂模式可以用来灵活地创建各种对象。

三、适配器模式适配器模式是一种结构型设计模式，它将一个类的接口转换成客户端所期望的接口。

适配器模式常用于连接一个新的接口和已有的类。

在软件设计师的工作中，适配器模式可以用来兼容不同的接口规范，提供一种统一的调用方式。

四、观察者模式观察者模式是一种行为型设计模式，它定义了一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。

观察者模式可以用来实现松耦合的对象间交互，当某个对象的改变需要通知其他多个对象时，观察者模式可以提供一种可行的解决方案。

五、装饰器模式装饰器模式是一种结构型设计模式，它允许动态地给一个对象添加额外的职责。

装饰器模式通过将对象包装在装饰器类中，来增加该对象的功能。

在软件设计师的工作中，装饰器模式可以用来动态地给类添加新的行为，而无需修改原始类的代码。

六、策略模式策略模式是一种行为型设计模式，它定义了一系列的算法，并将它们封装起来，使得它们可以相互替换。

策略模式可以使得算法的变化独立于使用它的客户端。

简述传统软件工程方法学和面向对象方法学传统软件工程方法学和面向对象方法学是两种不同的软件开发方法。

传统软件工程方法学主要关注过程和文档，采用瀑布模型，通过分析、设计、编码、测试等步骤来完成软件开发。

而面向对象方法学则强调对象的概念和重用性，采用迭代和增量模型，通过面向对象的分析、设计、编码等步骤来完成软件开发。

一、传统软件工程方法学1.1 瀑布模型瀑布模型是传统软件工程中最常见的开发模型。

该模型将开发过程分为需求分析、设计、编码、测试和维护五个阶段，并且每个阶段必须按照顺序依次进行。

1.2 需求分析需求分析是瀑布模型中的第一个阶段，主要目的是确定用户需求并且将其转换为系统需求。

在这个阶段中，需要进行以下工作：- 收集用户需求- 分析用户需求- 确定系统需求- 编写详细的需求文档1.3 设计在完成了需求分析之后，接下来就是设计阶段。

在这个阶段中，需要进行以下工作：- 确定系统结构- 设计系统模块- 设计系统界面- 编写详细的设计文档1.4 编码设计完成之后，接下来就是编码阶段。

在这个阶段中，需要进行以下工作：- 根据设计文档编写代码- 进行单元测试- 进行集成测试1.5 测试编码完成之后，接下来就是测试阶段。

在这个阶段中，需要进行以下工作：- 进行系统测试- 进行用户验收测试- 修复缺陷和bug1.6 维护软件开发完成之后，还需要进行维护工作。

在这个阶段中，需要进行以下工作：- 修改和更新软件- 修复缺陷和bug- 支持新的硬件和操作系统二、面向对象方法学2.1 面向对象分析（OOA）面向对象分析是面向对象方法学中的第一个阶段，主要目的是确定问题域并且将其转换为对象模型。

在这个阶段中，需要进行以下工作：- 收集用户需求- 分析用户需求- 确定问题域模型- 设计用例图、活动图等2.2 面向对象设计（OOD）在完成了面向对象分析之后，接下来就是面向对象设计阶段。

在这个阶段中，需要进行以下工作：- 确定系统结构- 设计类和对象- 设计系统界面- 编写详细的设计文档2.3 面向对象编程（OOP）面向对象编程是面向对象方法学中的第三个阶段，主要目的是根据设计文档编写代码。

面向对象的软件设计方法论软件设计是软件开发的一个关键阶段，而面向对象的软件设计方法论是当今软件开发领域的主要设计方法。

面向对象的软件设计方法论相对传统的过程式方法有着很大的不同，它以构造和描述对象为中心，强调系统的模块化和可重用性，从而开发出易于维护、可扩展、可重用的软件系统。

一、什么是面向对象的软件设计方法论？面向对象的软件设计方法论是一种基于对象的系统分析和设计方法，它的核心思想是将程序分解成互相独立的小部分，每个部分都有自己的属性和行为，并且可以通过方法进行访问。

这些小部分被称作“对象”，对象之间通过消息传递进行交互。

面向对象的软件设计方法论可以看作是在现实世界中对应对象的计算机程序设计。

软件系统中的对象包括数据结构和行为。

数据结构是指对象的属性，例如长度、重量、名称等；行为是指对象的方法，例如计算总和、排序、检查等。

通过将数据和方法封装在一起，面向对象的程序可以更直观、更易于扩展和修改。

二、面向对象的软件设计的特点1. 抽象性（Abstraction）：面向对象的程序在模拟现实世界时只关注对象重要的属性和行为，而忽略其他细节，使得程序更具一般性。

2. 封装性（Encapsulation）：面向对象的程序通过把对象的属性和方法封装在一起，使得程序更易于理解和修改。

3. 继承性（Inheritance）：面向对象的程序可以通过继承父类的属性和方法来扩展自己的功能。

4. 多态性（Polymorphism）：面向对象的程序可以通过方法重载、方法覆盖、接口等技术实现多态性。

三、如何进行面向对象的软件设计？1. 分析问题：面向对象的软件设计方法的第一步是分析问题，确定所需要的对象类型、对象之间的关系以及对象各自的属性和方法。

2. 设计类与对象：面向对象的软件设计方法的第二步是设计类和对象，确定每个对象的属性和方法，并且将同一类型的对象封装在同一类中。

3. 确定对象之间的关系：面向对象的软件设计方法的第三步是确定对象之间的关系。

面向对象软件设计方法随着计算机技术的发展，软件在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。

而软件设计是其中最为关键的环节之一。

面向对象软件设计方法能够使得软件变得更加可靠、易维护、可重用和可扩展，因此在当今软件行业中被广泛采用。

一、什么是面向对象软件设计方法？面向对象软件设计方法是一种以对象为基础的软件设计模式。

它将具有一定属性和行为的实体抽象为对象，通过封装、继承和多态等方式来描述对象之间的关系。

通过定义类、对象、接口等概念，实现对软件系统进行分析、设计和实现，以满足软件的需求。

二、面向对象软件设计方法的优势1、可扩展性：面向对象软件设计方法允许软件的模块化划分，并设定特定接口，使得系统可以很容易地扩展和修改而不影响其他部分的运行。

2、可重用性：面向对象软件设计方法的重点是对象的设计和组织，因此它能够避免因代码混杂而导致无法重用代码的情况。

3、易维护性：由于面向对象软件设计方法有良好的代码组织和封装，因此当软件需要进行维护时，只需修改具体的对象即可。

4、可靠性：面向对象软件设计方法的完备性和正确性很大程度上是由所有类的互相独立性和明确的职责所保证的。

三、面向对象软件设计方法的核心概念1、类：类是面向对象软件设计方法的核心概念之一。

它是描述具有相同属性和行为的对象的蓝图或模板。

2、对象：对象是类的实例。

每个对象都有自己的状态、行为和标识。

3、封装：封装指的是保护对象有关的数据和操作，并只允许通过特定的接口访问它们。

这种方式能够有效地保护数据，避免其被误修改。

4、继承：继承是指一个子类能够继承父类的属性和方法。

继承可以减少代码的重复性，同时可以减少修改成本。

5、多态：多态是指在不同的情况下，相同的操作或函数可以有不同的行为。

多态可以增加代码的灵活性。

四、面向对象软件设计方法的设计原则1、单一职责原则：每个类或对象都应该只有一个职责。

这样可以使类或对象的功能更加明确。

2、开放闭合原则：软件系统中的类和对象应该是开放的，即可以扩展和修改。

软件设计师中的面向对象设计原则面向对象设计是一种常用的软件设计方法，它以对象为中心，将问题分解为各个对象，通过对象之间的交互以及继承、封装、多态等特性来实现系统的设计与开发。

在软件设计师中，运用面向对象设计原则可以提高代码的可读性、可维护性以及系统的扩展性。

本文将介绍软件设计师中的面向对象设计原则，并探讨如何在实际项目中应用这些原则。

一、单一职责原则单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）要求一个类只负责一项职责。

这样可以保证类的功能和职责单一，降低类的复杂度，提高代码的重用性和可维护性。

例如，在一个员工管理系统中，将员工类和管理员类分别设计，员工类负责员工信息管理，管理员类负责权限管理，遵循了单一职责原则。

二、开放封闭原则开放封闭原则（Open Closed Principle, OCP）要求软件实体应该对扩展开放，对修改关闭。

通过面向抽象编程，将可变的部分抽象出来，不直接依赖于具体实现，从而在不修改原有代码的情况下扩展系统。

例如，在一个图形绘制系统中，通过定义抽象的图形接口，再定义具体的图形类实现这个接口，当要添加新的图形时，只需要扩展新的图形类，而不需要修改原有的绘制方法。

三、里氏替换原则里氏替换原则（Liskov Substitution Principle, LSP）要求任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现，且替换基类后系统行为不变。

这个原则强调了子类必须保持对父类的兼容性，提高了代码的可扩展性和复用性。

例如，在一个汽车销售系统中，定义了一个抽象的车辆类，再定义具体的小汽车类和卡车类继承自车辆类，可以确保在任何需要车辆的地方可以灵活使用。

四、依赖倒置原则依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle, DIP）要求高层模块不应该依赖底层模块，两者都应该依赖于抽象。

通过引入抽象层，将高层模块与底层模块解耦，提高了代码的灵活性和可维护性。

软件工程导论面向对象方法学
面向对象方法学是一种软件设计和开发的方法，它强调了把系统抽象为一个对象的集合，对象之间通过消息来通信和互动。

该方法着重于对象设计和软件设计的整体架构，注重模块化和重用性。

在该方法论中，软件系统起始于一个或多个对象的辨识，这些对象由系统模型中的实体或者概念抽象得到。

每个对象都拥有描述自身信息的属性和操作这些属性的行为。

对象的属性即它的状态，而行为则是要对状态进行操作的方法。

与传统的过程式编程相比，面向对象编程的主要区别在于其依赖数据和行为的组合。

面向对象方法学遵循几个原则，如封装、继承和多态性。

封装是指一个对象隐藏了其内部的状态并通过接口提供与外部交互的操作。

继承允许子类从父类继承其属性和行为，减少了代码的复制和粘贴。

多态性则允许不同的对象实现相同的操作方式，从而增加了代码的灵活性和重用性。

该方法具有以下优点：
1. 提高了复用性：由于设计时注重模块化，提高了组件的可重用性。

2. 提高了灵活性：对象编程提供了较大的灵活性，可以随时增加、修改或删除对象。

3. 提高了可维护性：由于对象间关系清晰明确，修改一个对象不会影响其他对象的运行，因而提高了系统的可维护性。

4. 提高了可扩展性：由于对象可以根据需要增加或删除，因而可以更方便地扩展系统。

总之，面向对象方法学是一种适用于大型软件设计和开发的方法，它强调了系统的模块化和重用性，并具有良好的灵活性、可维护性和可扩展性。