面向对象分析与建模

面向对象的建模方法面向对象的建模方法是一种用于软件系统设计的方法论，它把现实世界映射到软件系统中的对象和类的概念上，通过抽象、封装、继承和多态等概念，实现对现实世界中事物的建模。

面向对象的建模方法包括需求分析、领域建模、设计模式等环节，本文将详细介绍这些环节的步骤和重要性。

首先，需求分析是面向对象建模的第一步。

它主要目的是了解用户的需求和软件系统的功能。

在需求分析阶段，开发团队需要与用户进行深入沟通，明确系统的功能、性能和界面等方面的需求。

在这个阶段，可以使用用例图、活动图、领域模型等工具来表示和记录需求。

需求分析的重要性在于确保软件系统能够满足用户的期望，并且为后续的建模和设计提供必要的依据。

接下来是领域建模。

领域建模是通过分析和理解现实世界的各个领域，抽象出问题领域中的概念和关系，并将其映射到软件系统中。

在领域建模中，可以使用类图、对象图等工具来描述问题领域中的概念、属性和关系。

领域建模的目的是建立一个清晰的问题领域模型，通常使用领域专家的知识和建模技术，可以更好地理解问题的要求和限制。

在面向对象的建模方法中，设计模式也是一个非常重要的环节。

设计模式是一种解决软件设计中常见问题的可复用方案，它提供了一种在特定情况下的最佳实践，可以提高软件的质量和可维护性。

常用的设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式等。

设计模式的目的是通过将系统分解为独立的对象，每个对象负责一个特定的职责，从而提高系统的灵活性和可扩展性。

此外，还有一些其他的面向对象的建模方法值得考虑。

例如，UML（统一建模语言）是一种广泛使用的建模语言，可以用来描述软件系统的结构和行为。

UML 提供了一套图形符号和规范，可以用于可视化和交流系统设计。

此外，敏捷建模也是一种常用的面向对象的建模方法，它强调团队合作、迭代开发和软件质量的快速反馈。

总结起来，面向对象的建模方法是一种通过抽象、封装、继承和多态等概念，将现实世界映射到软件系统中的方法论。

面向对象的软件开发过程中的需求分析与建模研究第一章引言随着信息技术的快速发展，软件已逐渐成为了现代社会不可或缺的组成部分。

而软件开发过程中的需求分析与建模是确保软件开发质量的重要步骤，因此在面向对象的软件开发中，需求分析与建模研究具有重要的意义和价值。

本文将从面向对象的软件开发出发，介绍需求分析和建模的概念、方法和工具，并重点探讨基于面向对象的软件开发过程中的需求分析与建模研究。

第二章面向对象的软件开发面向对象的软件开发是一种软件开发方法，它以对象为中心，实现了软件的高内聚、低耦合和易维护性，具有较高的开发效率和软件重用性。

在面向对象的软件开发中，需求分析和建模是其中的关键环节。

基于面向对象的软件开发过程主要包括以下几个阶段：1.需求分析阶段。

在该阶段中，需求分析人员将收集和分析用户和系统需求，以确定软件开发的需求和目标。

2.设计阶段。

在设计阶段中，设计人员将根据需求分析阶段的结果，设计面向对象的软件系统架构和对象模型。

3.编码和测试阶段。

在这个阶段中，开发人员将根据设计人员的指示开发代码和进行测试，以确保软件能够按要求正确运行。

4.部署和维护阶段。

在这个阶段中，开发人员将软件部署到用户环境中，并进行维护和修复错误。

在整个软件开发过程中，需求分析和建模是相互关联、相互作用的关键环节。

第三章需求分析与建模基础知识3.1 需求分析需求分析是软件开发的首要任务，它是确保软件开发符合用户需求的前提条件。

需求分析包括两个方面，即功能需求和非功能需求。

1.功能需求功能需求是软件开发中最基本的需求，它是用户对软件功能的具体要求。

在软件开发中，功能需求可以通过用例图、活动图、状态图和顺序图等方法进行描述和分析。

2.非功能需求非功能需求是软件开发中的另一个重要因素，它主要描述软件的性能、可靠性、安全性、可维护性和可移植性等方面的要求。

常用方法包括场景模型、质量属性树和系统特征模型等。

3.2 需求建模需求建模是将需求分析的结果转换为相应的模型，以便于软件设计和开发人员的理解和使用。

一、叙述基于UM‎L的面向对象‎分析设计过程‎１）识别系统的用‎例和角色首先对项目进‎行需求调研，依据项目的业‎务流程图和数‎据流程图以及‎项目中涉及的‎各级操作人员‎，通过分析，识别出系统中‎的所有用例和‎角色；接着分析系统‎中各角色和用‎例间的联系，再使用UML‎建模工具画出‎系统的用例图‎，同时，勾画系统的概‎念层模型，借助UML 建‎模工具描述概‎念层类图和活‎动图。

２）进行系统分析‎，并抽象出类系统分析的任‎务是找出系统‎中所有需求并‎加以描述，同时建立特定‎领域模型。

建立域模型有‎助于开发人员‎考察用例，从中抽取出类‎，并描述类之间‎的关系。

３）设计系统和系‎统中的类及其‎行为设计阶段由结‎构设计和详细‎设计组成。

①结构设计是高‎层设计，其任务是定义‎包（子系统），包括包间的依‎赖关系和主要‎通信机制。

包有利于描述‎系统的逻辑组‎成部分以及各‎部分之间的依‎赖关系。

②详细设计就是‎要细化包的内‎容，清晰描述所有‎的类，同时使用UM‎L 的动态模型‎描述在特定环‎境下这些类的‎实例的行为。

二、UML中包括‎哪些图及每件‎图的作用UML中包括‎九种图：用例图、类图、对象图、状态图、时序图、协作图、活动图、组件图、配置图。

１）用例图（Use Case Diagra‎m）它是UML中‎最简单也是最‎复杂的一种图‎。

说它简单是因‎为它采用了面‎向对象的思想‎，又是基于用户‎视角的，绘制非常容易‎，简单的图形表‎示让人一看就‎懂。

说它复杂是因‎为用例图往往‎不容易控制，要么过于复杂‎，要么过于简单‎。

用例图表示了‎角色和用例以‎及它们之间的‎关系。

２）类图（Class Diagra‎m）是最常用的一‎种图，类图可以帮助‎我们更直观的‎了解一个系统‎的体系结构。

通过关系和类‎表示的类图，可以图形化的‎方式描述一个‎系统的设计部‎分。

３）对象图（）对象图是类图‎的实例，几乎使用与类‎图完全相同的‎标识。

面向对象的系统建模与分析方法研究随着计算机和互联网的不断发展，软件系统的规模和复杂度越来越大。

为了保证软件系统的质量和可维护性，采用合适的建模和分析方法非常重要。

面向对象的系统建模与分析方法是一种广泛应用的软件开发方法论，它能够更好地描述和管理软件系统的复杂性，从而提高软件系统的可靠性、可重用性和可扩展性。

本文将介绍面向对象的系统建模与分析方法的基本原理和应用实践。

一、面向对象的系统建模与分析方法基本原理面向对象的系统建模与分析方法是一种基于对象的软件开发方法。

它的基本原理是把软件系统看作是由一些相互交互的对象组成的，每个对象具有一些属性和功能。

通过把系统的功能和属性抽象成对象，面向对象的系统建模与分析方法能够更好地描述和管理系统的复杂性。

同时，它也支持软件系统的模块化和复用，提高了软件开发的效率和质量。

在面向对象的系统建模与分析方法中，最常用的建模工具是UML(Unified Modeling Language，统一建模语言)。

UML是一种通用的建模语言，在建模软件系统时，可以使用UML的不同图形表示对象之间的关系和交互。

在UML中，常用的图形包括类图、时序图、用例图和活动图等。

这些图形能够帮助开发人员更好地理解软件系统的业务需求和功能，并能够支持软件系统的设计和实现。

二、面向对象的系统建模与分析方法应用实践在软件开发过程中，面向对象的系统建模与分析方法能够支持以下几个方面的应用实践：1、需求分析：面向对象的系统建模与分析方法可以帮助开发人员更好地理解系统的业务需求，通过对业务需求进行建模，可以把需求分解成多个对象，并建立它们之间的关系和交互。

在这个过程中，需求分析人员可以使用UML中的用例图和活动图等图形工具来描述系统的业务需求和功能，从而有助于开发人员更好地理解需求，有效地支持软件开发过程。

2、设计阶段：在软件系统的设计过程中，面向对象的系统建模与分析方法可以帮助开发人员更好地理解系统的设计需求，支持系统模块的划分和设计。

实验四面向对象分析建模（一）需求描述：王大夫在小镇上开了一家牙科诊所。

他有一个牙科助手、一个牙科保健员和一个接待员。

王大夫需要一个软件系统来管理预约。

当病人打电话预约时，接待员将查阅预约登记表，如果病人申请的就诊时间与已定下的预约时间冲突，则接待员建议一个就诊时间以安排病人尽早得到治疗。

如果病人同意建议的就诊时间，接待员将输入约定时间和病人名字。

系统将核实病人的名字并提供记录的病人数据，数据包括病人的病历号等。

在每次治疗或清洗后，助手或保健院将标记相应的预约诊治已经完成，如果必要的话会安排病人下一次再来。

系统能够按病人姓名和日期进行查询，能够显示记录的病人数据和预约信息。

接待员可以取消预约，可以打印出前两天预约尚未接诊的病人清单。

系统可以从病人记录中获知病人的电话号码。

接待员还可以打印出关于所有病人的每天和每周的工作安排。

（二）实验目的：（1）根据给出的需求描述进行面向对象分析建模；（2）建立系统的对象模型中的初始类图；建立系统功能模型中的用例图；（3）初始类图给出搜索类的过程；（4）熟练使用画图工具“visio”绘制图形，软件---UML模型。

（三）实验内容：用面向对象的分析方法建立系统的对象模型、功能模型。

（四）实验步骤：（1）根据需求描述搜索系统中可能成为类的名词或名词词组。

然后进行筛选获得系统初始的类对象。

（2）搜索需求描述中的动词或动词词组找出类对象之间可能存在的关系（关联、共享聚集、组合聚集、泛化、依赖等）。

（3）用“visio”完成初试类图、时序图的绘制。

五：试验结果：（1）.王大夫牙科诊所牙科助手牙科保健员接待员病人登记表软件系统（2）.开了一家牙科诊所需要一个软件系统来管理预约打电话预约查阅预约登记表申请的就诊时间预约时间安排病人尽早得到治疗同意建议输入约定时间和病人名字系统将核实提供记录的病人数据标记相应的预约诊治已经完成安排病人下一次再来查询显示记录取消预约打印清单获知病人的电话号码打印工作安排（3）.。

面向对象分析与设计（第二版）习题答案第一章：面向对象基础知识1.1 什么是面向对象分析和设计？面向对象分析和设计（Object-Oriented Analysis and Design，OOAD）是软件工程中一种常用的方法论，通过将问题领域进行建模，通过对象、类、继承、封装等概念来描述现实世界中的实体、关系和行为。

面向对象分析和设计的目标是开发出可复用、可维护、可扩展、高质量的软件系统。

1.2 面向对象分析和设计的优势有哪些？面向对象分析和设计有以下优势： - 高度模块化：通过将系统划分为多个独立的对象，便于理解和设计系统的各个部分。

- 可复用性：面向对象设计强调对象的复用，通过定义通用的类和接口，可以提高代码的复用程度。

- 可维护性：面向对象的封装特性使得系统的各个部分具有独立性，便于维护和修改。

- 可扩展性：通过继承和多态等特性，可以方便地扩展和修改系统的功能。

- 高可靠性：面向对象的封装和隐藏特性可以减少系统中的错误和安全漏洞。

- 开发效率高：面向对象的分析和设计提供了一种更自然的思考和描述问题的方法，可以提高开发效率。

第二章：面向对象建模2.1 对象的特征有哪些？对象具有以下特征： - 状态（State）：对象的状态是对象的属性值的集合，表示对象的某个时刻的状态。

- 行为（Behavior）：对象可以执行的操作，描述了对象能够做什么。

- 身份（Identity）：每个对象都有唯一的身份，可以通过身份来区分不同的对象。

2.2 类和对象之间的关系有哪些？类和对象之间有以下关系： - 实例化（Instantiation）：类是对象的模板，对象是类的一个具体实例。

- 继承（Inheritance）：一个类可以继承另一个类的属性和方法。

- 聚合（Aggregation）：一个类可以包含其他类的对象作为成员变量。

- 关联（Association）：两个类之间存在某种关系，一个类的对象可以访问另一个类的对象。

面向对象分析与设计一、引言面向对象分析与设计（Object-Oriented Analysis and Design，简称OOAD）是软件工程中的一种方法论，用于解决复杂系统的设计与开发问题。

本文将介绍面向对象分析与设计的概念、原则和过程，并结合实际案例说明其重要性和应用。

二、概念解析1. 面向对象分析（Object-Oriented Analysis，简称OOA）：通过识别和描述系统所涉及的对象及其相互关系，以及对象的属性和行为，从而确定系统需求和问题领域的分析方法。

2. 面向对象设计（Object-Oriented Design，简称OOD）：基于面向对象分析的结果，通过定义类、抽象数据类型、方法、接口等概念，设计出系统的结构和组织，以及类之间的关系和交互方式。

三、面向对象分析与设计的原则1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle，简称SRP）：一个类只负责一项职责，保证类的内聚性和高内聚性。

2. 开放封闭原则（Open-Closed Principle，简称OCP）：系统中的类、模块等应该对拓展开放，对修改封闭，通过继承、接口等方式实现。

3. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，简称LSP）：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象，即子类必须能够替换基类。

4. 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，简称DIP）：高层模块不应该依赖于底层模块，二者都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于具体，具体应该依赖于抽象。

5. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle，简称ISP）：客户端不应该依赖于它不需要的接口，接口应该进行细化拆分以适应不同的场景和客户端需求。

6. 迪米特法则（Law of Demeter，简称LoD）：一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解，减少耦合性，降低系统的复杂度。

面向对象建模方法的研究与应用随着计算机技术的不断更新和发展，软件开发已经成为一个越来越重要的行业。

在软件开发的过程中，建模是必不可少的环节，是一个软件开发过程中最基本、最重要的组成部分。

面向对象建模方法是当前最流行、最普遍使用的建模方法。

本文从面向对象建模方法的概念、特点、应用等方面进行探讨。

一、面向对象建模方法的概念面向对象建模方法，简称OO建模，是指应用面向对象的思想和方法对软件进行全面、深入的分析、设计和实现的方法。

面向对象的基本思想是从现实世界抽象出具体、独立、具有独特特征的对象，然后分析对象的属性和行为，进而设计出目标系统的结构和行为。

面向对象建模方法通过把系统看作一个对象集合，来描述系统结构、行为和交互过程。

利用面向对象建模方法可以提高软件系统的可重用性、可维护性和可扩展性。

二、面向对象建模方法的特点面向对象建模方法有以下几个特点：1、抽象性：面向对象建模方法以对象为基本构成单位，把系统中的问题、需求等抽象成一个个对象，把具有共性的相关属性和行为归为一个类。

2、封装性：面向对象建模方法中，每一个对象都具有一定的独立性，对象中的属性和行为都被封装在对象内部，不会干扰到外部环境。

3、继承性：面向对象建模方法中的类与类之间可以相互继承，继承就意味着新类可以继承原有类的属性和行为，新类也可以有自己的属性和行为。

4、多态性：面向对象建模方法中，同一个方法可以在不同的实例对象上表现出不同的行为，不同的对象可以对同样的消息做出不同的响应。

以上四点特点是面向对象建模方法的基本特点，这些特点使得面向对象建模方法成为了软件开发过程中最常用的建模方法。

三、面向对象建模方法的应用面向对象建模方法在各个行业和领域中都有广泛的应用，比如计算机软件、电子设备、制造业、交通运输等。

下面以计算机软件领域中的应用为例，进行探讨：在软件开发中，面向对象建模方法主要应用在分析和设计阶段。

面向对象建模方法可以通过分析现实世界的问题，把问题抽象成一个个对象，通过类之间的继承、关联、聚合等关系，来描述问题的问题的结构和行为。

面向对象分析与系统建模方法在软件开发领域中，面向对象分析和系统建模是非常重要的一部分。

面向对象分析是一种分析技术，旨在通过识别系统中的对象及其相互关系，从而捕捉和表示现实世界中的问题域。

而系统建模则是将面向对象分析的结果转化为形式化的文档或图表，以便开发团队更好地理解系统的需求和设计。

在进行面向对象分析和系统建模时，有几种常用的方法和工具可以帮助开发团队更好地实施这个过程。

1. UML（统一建模语言）UML是一种最常用的系统建模语言，它提供了一系列的图表和符号，以便开发团队更好地表示和交流系统的需求和设计。

UML包括类图、用例图、时序图等多种图表类型，每种图表都有特定的用途，可以用来表示不同方面的系统。

2. 需求获取和分析在进行面向对象分析和系统建模前，首先需要进行需求获取和分析，以确保对系统需求有全面的了解。

这一阶段可以通过与用户和利益相关者的访谈、需求文档的分析等方式来完成。

通过收集和分析需求，开发团队可以更好地理解系统的功能和行为，进而进行面向对象分析。

3. 用例建模用例建模是面向对象分析的一种方法，它着重于识别系统中的角色、用例和交互，以及它们之间的关系。

通过用例建模，开发团队可以把握系统的整体结构和交互流程，从而更好地设计系统的架构和功能。

4. 类建模类建模是面向对象分析的另一种重要方法，它关注系统中的对象及其相互关系。

通过识别和建模类的属性和方法，开发团队可以更好地理解对象之间的交互和依赖关系，从而进行系统的设计和实现。

5. 状态图建模状态图建模是一种描述对象状态和状态之间转换的图表方法。

通过状态图，开发团队可以更好地理解对象内部的状态变化，从而进行系统的设计和实现。

6. 序列图建模序列图建模是一种描述对象之间交互的图表方法。

通过序列图，开发团队可以更好地理解对象之间的消息传递和调用流程，从而进行系统的设计和实现。

综上所述，面向对象分析和系统建模是软件开发中必不可少的一环。

通过合理运用这些方法和工具，开发团队可以更好地进行系统需求分析和设计，确保最终交付的软件系统符合用户的期望和要求，提升开发效率和质量。

面向对象分析与设计方法在软件开发中，面向对象分析与设计（OOAD）是一种常用的方法和技术，旨在通过对问题领域中的对象进行建模和分析，然后基于这些模型进行软件设计和实现。

本文将介绍面向对象分析与设计方法，并讨论其在软件开发中的应用。

一、概述面向对象分析与设计方法是一种基于对象的思维方式和开发过程。

它将问题领域中的实体、关系和行为看作对象，通过识别、分类和定义这些对象，建立起领域模型。

面向对象分析和设计方法主要包括以下几个步骤：1.需求分析：分析用户需求，识别系统的功能和性能要求。

2.领域建模：通过抽象和分类，识别问题领域中的实体、关系和行为。

3.对象设计：定义对象的属性、方法和关系，确定对象之间的协作方式。

4.系统设计：将对象组织成类和模块，确定系统的结构和架构。

5.实现和测试：基于设计结果进行编码实现，并进行测试验证。

二、面向对象分析与设计方法的特点面向对象分析与设计方法具有以下几个特点：1.模块化：将系统划分为独立的、可重用的模块，从而简化系统的设计和实现。

2.封装性：将数据和处理逻辑封装在对象中，实现了数据和行为的统一管理。

3.继承性：通过继承机制，实现了代码的重用和扩展，提高了系统的灵活性。

4.多态性：通过多态机制，实现了对象的动态行为绑定，提高了系统的可扩展性。

5.抽象性：通过抽象机制，将对象的共性特征抽象成类的属性和方法，实现了模型的简化和易维护性。

三、面向对象分析与设计方法的应用面向对象分析与设计方法广泛应用于软件开发中，尤其适用于中大型软件系统的开发和维护。

它可以提高软件系统的可维护性、可重用性和可扩展性，并降低软件开发的风险和成本。

面向对象分析与设计方法在以下方面有着重要的应用：1.需求分析：通过面向对象的方法，将用户需求转化为面向对象模型，明确系统的功能和性能需求。

2.架构设计：通过面向对象的架构设计，组织系统的各个模块和类之间的关系，确保系统的稳定性和可扩展性。

3.模块设计：通过面向对象的模块设计，定义模块的接口和功能，实现系统的解耦和模块化。

UML面向对象分析、建模与设计课程教学大纲01课程说明课程代码：课程名称：UML面向对象分析、建模与设计/UML object-oriented analysis, modeling and design开课学期：4学分/学时：3/32+16课程类型：必修02课程的性质、目的与任务《UML面向对象分析、建模与设计》是软件工程专业中一门综合性很强的基础课程，主要内容包括软件工程与面向对象方法、UML的定义和背景、UML基础（UML构造块、UML通用机制、UML“4+1”架构、UML建模工具）、UML系统动态建模（用例图、活动图、状态机图、顺序图、通信图）、类图、对象图、包图、组件图、部署图、统一软件开发过程、UML具体实例等。

本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，从UML的基本概念入手，由浅入深地认识和学习软件工程核心要素，以体系化、工程化的方法思考软件工程过程。

本课程除要求学生掌握UML的图示语法和语义，重点要求学生掌握设计软件的逻辑能力以及对软件内部各种组织结构的表达能力，掌握对事物的抽象能力和建模的基本思想，为更深入地学习和今后的实践打下良好的基础。

03教学内容及教学基本要求1.软件工程与面向对象方法（2学时）了解软件工程的概念和历史，了解软件工程的目标和原则；了解面向对象方法的概念和历史，了解面向对象方法的优点。

2.统一建模语言UML（2学时）了解UML的定义和历史背景；了解UML的目标和应用范围。

3.初识UML（2学时）掌握UML构造块，分别是事物、关系、图；掌握UML的通用机制；了解“4+1”架构；了解常用的UML建模工具。

4.用例图（2学时）了解用例的概念、设计方法和注意事项理解用例图的组成元素，分别为参与者、用例、用例图中的关系；理解并掌握用例图中的关系，分别为参与者间的泛化关系、参与者与用例的关联关系、用例间的泛化关系、用例间的依赖关系；理解用例描述的概念；掌握用例说明文档的书写；掌握用例图建模，分别为对系统的语境建模和对系统的需求建模；了解用例图的使用环境。