软件工程-第8章第1节图文模板

第八章面向对象的设计方法本章采用基于UML的面向对象设计方法的将分析模型转换为设计模型。

如第五章所述，面向对象的分析模型主要由顶层架构图、用例与用例图、领域概念模型构成；设计模型则包含以包图表示的软件体系结构图、以交互图表示的用例实现图、完整精确的类图、针对复杂对象的状态图和用以描述流程化处理过程的活动图等。

为完成这一转换过程，设计人员必须处理以下任务：（1）针对分析模型中的用例，设计实现方案。

实现方案用UML交互图表示。

（2）设计技术支撑设施。

在大型软件项目中，往往需要一些技术支撑设施来帮助业务需求层面的类或子系统完成其功能。

这些设施本身并非业务需求的一部分，但却为多种业务需求的实现提供公共服务。

例如，数据的持久存储服务、安全控制服务和远程访问服务等。

在面向对象设计中，需要研究这些技术支撑设施的实现方式以及它们与业务需求层面的类及子系统之间的关系。

（3）设计用户界面。

（4）针对分析模型中的领域概念模型以及第（2）、（3）两个步骤引进的新类，完整、精确地确定每个类的属性和操作，并完整地标示类之间的关系。

此外，为了实现软件重用和强内聚、松耦合等软件设计原则，还可以对前面形成的类图进行各种微调，最终形成足以构成面向对象程序设计的基础和依据的详尽类图。

面向对象的软件设计过程如图8-1-1所示。

图8-1-1 面向对象的软件设计过程第一节设计用例实现方案UML 的交互图（顺序图、协作图）适于用例实现方案的表示。

因此，本节首先介绍交互图的语言机制，然后探讨用例实现方案的设计方法。

该设计方法包含如下3个步骤：（1）提取边界类、实体类和控制类；（2）构造交互图；（3）根据交互图精华类图。

一、顺序图顺序图用来描述对象之间动态的交互关系，着重表现对象间消息传递的时间顺序。

在顺序图中，参与交互的对象位于顶端的水平轴上，垂直轴表示时间，时间推移的方向是自上而下的。

顺序图中的对象一般以“对象名：类名”的方式标识，但也可以仅采用缩写形式“对象名”或者“：类名”。

第八章共用机制（Common Mechanism）1、引言●共用机制是UML里适用于各种建模元素的公共建模方法●UML的共用机制包括四类:●规格说明●修饰●公用划分●扩充机制●UML的共用机制适用于UML的所有的建模元素●这使得UML模型●易于理解●易于使用●本章介绍其中的两种●修饰和扩充机制。

●UML是用来交流的●它提供了一系列的建模元素，描述软件系统的各方面的特性，通过用UML为软件系统建模，可以达到为软件系统进行说明、视化、建造、建档的目的●UML用图形化、标准化的方式，为软件生产相关人员提供了一种交流的媒介，从这个意义上说●UML是一种语言●作为语言，●其内容是不断的发展的●可能不断产生新的●词汇●概念、●语法规则●UML在这方面也是类似的。

●UML提供了一系列的图形化的标准建模元素●可用于描述软件系统的大多数侧面的特性●但也有可能在某些情形下，由于应用领域特殊性●标准的UML建模元素●无法完整而准确地描述软件系统的分析和设计●这时，需要对UML的标准建模元素进行扩充●以提高模型的表达能力●UML的修饰和扩充机制就是为这个目的而设置的。

●标注●标注是UML修饰机制的一个重要组成部分●当用UML的各种建模元素为软件系统建模时●将遇到关于这些建模元素的复杂的语法、语义、原理、约束、注释等●这些内容对表达问题的某一方面很重要●但又无法通过标准建模元素被完整地表达●这时●可以使用标注●对这些建模元素进行附加说明●例如●在使用序列图来描述一组对象间的交互时●其中的消息的语义、语法无法在消息的名字字串内完整地表达●可以用标注的方法进行直观的说明。

●对于类、模型包、部件等，也可能遇到类似的情形●因此也可以用标注的方法进行补充说明●标注的手段不是软件建模独有的，在其它工业建模领域，标注也是大量存在的●例如，在电子线路图上，可以通过标注对电路的电气特性进行说明。

●除了标注之外，●变体●标记值(tagged value)●约束(constraint)●也是UML扩充机制的组成部分●变体●它用来扩充UML的词汇●有时，UML 的标准建模元素●不足以对现有的问题领域进行描述●例如：在描述交互中的各对象时●如果只用类来对它们进行抽象●将不足以表示某一组不同的类的特殊性质●这时●需要对类进行细分●于是产生了系统作用者的概念。