第13章 面向对象软件开发方法

软件是在代码之外发生的一切事情。

如何继续学习过程你将从本章学到什么？两千年后（P2K）的软件环境是什么样的？P2K软件环境中的技术和技能是什么？有关P2K技能和技术有哪些概述性的资源？软件专家在面向对象项目中充当什么角色/职位？如何继续面向对象的学习过程？为什么需要阅读本章？你的技能，以及如何使用它们，是能否成为成功的软件专家的重要决定性因素。

通过阅读本书，你会获得学习对象技术和技巧所需的基本知识，本章也给你提供了继续进一步学习过程的建议。

至此，你已经了解了面向对象的全部内容，现在你已经是一名准备开发大型、关键性任务软件的对象专家。

好吧，现在你还不全是。

实际上，你已经掌握了一些有用的概念和技能，也明白了它们如何一起使用，在浏览复习题以及案例学习的过程中，你已经使用了它们。

目前你正处在有利地位，可以继续你的学习过程，这个过程将很可能贯穿你的整个职业生涯。

本章给出了对软件业目前的状况以及将来的发展方向的见解，在接下来的几年中将会需要什么样的技能，要如何才能获得这些技能。

11.1 P2K 环境在你的整个职业生涯中一直要学习新的技能。

软件业在20世纪90年代后半期被Y2K危机严重影响了，新的开发被耽搁下来或者干脆取消，以转移资源解决Y2K危机，结果，许多企业都推迟了对采用新的技术和技能的投资。

现在Y2K危机已经过去了，我们正面对着两千年后（P2K）的软件环境，一个使用本书中描述的技术支配的环境。

在P2K环境中，你将会应用新的方法，例如面向对象的和基于组件的方法，采用迭代和增量方法的新的开发过程，像Java和CORBA这样新的技术，以及像用况建模这样新的技术。

本书概述了对象开发技术，本节也总结了用于P2K环境的关键技术和技能。

要理解P2K环境，必需考虑下面几项内容：新的软件策略。

使能技术。

领先的开发技术。

现代软件过程。

对象编程语言。

如何获得P2K技能。

11.1.1 新的软件策略21世纪初期将会由两项关键的软件策略来统治：企业应用集成（EAI ）和电子商务。

面向对象程序设计的软件开发随着互联网的迅速发展和普及，软件开发成为现代社会的重要组成部分。

软件开发的核心是程序设计，而面向对象程序设计（Object-oriented programming，简称OOP）已经成为了现代程序设计的主流方法。

它使用封装、继承和多态等基本概念，将程序的实现过程抽象为一个对象的组合与交互，从而降低了程序的复杂度，提高了开发效率和代码的可维护性。

本文就面向对象程序设计的软件开发进行探讨，主要内容包括OOP的基本概念、OOP的优点、OOP的实际应用、OOP的局限性和OOP的未来趋势等方面。

一、OOP的基本概念OOP的基本概念包括封装、继承和多态。

其中，封装是指将数据和方法封装在一个类中，并对外部不可见。

这种机制可以有效地保护数据的完整性、防止非法访问，同时也降低了程序的耦合度，增强了程序的可维护性。

继承是一种从已有类中衍生出新的类的机制。

通过继承，子类可以获得父类的属性和方法，并可以重写和扩展这些属性和方法。

这样可以节省代码的编写时间，同时也可以提高代码的复用性。

多态是一种具有多重形态的能力。

它可以使得子类对象以不同的方式来处理父类对象，从而实现了代码的灵活性和可扩展性。

二、OOP的优点OOP具有许多优点。

首先，OOP可以提高代码的可读性和可维护性。

因为OOP把程序分解成更小的模块，这样可以使得代码更加简洁，易于理解。

同时，在修改程序时也更加容易定位问题所在，并且可以更快速地进行修复。

其次，OOP可以提高代码的可重用性。

因为OOP的继承机制可以让新的类继承已有类的属性和方法，从而尽可能地减少代码的重复量，提高了程序的开发效率。

最后，OOP可以提高代码的可扩展性。

因为OOP的多态性可以在不破坏已有代码的情况下进行扩展。

这就意味着，我们可以对程序进行功能的添加，而不必重写现有的代码。

这也是OOP的一个显著优点。

三、OOP的实际应用OOP已经广泛应用于各种领域，包括Web开发、游戏开发、移动开发和桌面开发等。

第5章面向对象的软件开发过程5.1软件开发过程软件开发过程指开发软件产品的一整套活动，其中主要包括软件描述、软件开发、软件有效性验证和软件演化。

不同的软件开发商，针对不同的开发项目可能会采用不同的方式组织上述4项活动的实施。

软件开发模型软件开发模型是对软件开发的全过程、活动和任务的抽象描述。

选择合适的软件开发模型将有利于提高软件开发的效率、软件产品的质量，以及日后的软件维护能力。

5.1.1软件开发面临的主要问题软件开发主要面临以下几个迫切需要解决的问题：1．软件可靠性软件可靠性是指软件系统能否在既定环境下运行并达到预期的结果。

尽管通过对软件进行调试和测试可以排除大约40%的错误，任何人也不能保证任何一个软件产品没有错误。

2．软件生产率计算机硬件的迅猛发展，带动了人们对软件需求的急剧增长。

与计算机硬件的发展速度相比，软件的生产效率极其低下。

3．软件重用性不同的应用领域要开发不同的应用软件，既使相同的应用目的也会由于需求上的微小差别，导致重新开发整个应用软件。

4．软件维护性多么优秀的软件开发队伍也无法保证软件产品在使用过程中不会出现任何错误，因此，日后的维护工作将显得格外重要，而修改和完善软件产品在使用过程中显现出来的错误和不足之处是软件维护阶段的主要任务。

5.1.2软件的生命周期软件工程将按照工程化的方法组织和管理软件的开发过程，具体地说，它将软件开发过程划分成若干个阶段，每个阶段按照制定的规范标准完成相应的任务。

软件的生命周期是指从某个软件的需求被提出并开始着手开发到这个软件被最终废弃的整个过程。

通常在这个过程中，应该包括制定计划、需求分析，系统设计、程序编码、系统测试、系统运行及维护阶段。

1．制定计划在正式开始开发软件项目之前，充分地研究、分析待开发项目的最终目标，整理出其功能、性能、可靠性及接口等方面的需求，计算出所需人力、物力的资源开销，推测日后可能获取的经济效益，提供支持该项目的技术能力以及给出开发该项目的工作计划。

面向对象的软件开发过程软件开发是指将计算机程序、相关文档、测试数据、用户手册以及其他必要的组件结合起来，将其翻译成计算机执行的指令的过程。

随着科技的进步和软件应用的广泛使用，软件开发过程逐渐成熟，其中较为重要的一种开发方法就是面向对象的软件开发。

一、面向对象编程面向对象编程（Object-Oriented Programming，简称OOP）是一种采用对象作为程序的基本单元的编程方法。

OOP经典设计模式23种，是一种基于对象、继承、封装、多态的开发方法，以其清晰和直观、复用性、灵活性和可维护性等优点，越来越受到开发者们的青睐。

OOP的四个基本特征：封装（Encapsulation）：把对象的属性和方法封装进一个类，隐藏内部细节，只暴露公共接口。

继承（Inheritance）：建立在另一个类的基础上，通过扩展现有的类，让新的类具有原来的类的特征和功能。

多态（Polymorphism）：同一个方法，对不同的对象会有不同的行为。

抽象（Abstraction）：从真实世界中抽象出具有代表性的属性和行为，可以默化女指的是抽象类和接口。

二、软件开发过程OOP开发方法的整个开发过程，包括计划、分析、设计、编码、测试和维护几个阶段。

1.计划阶段：在项目开始之前，要做好计划，在业务需求、技术框架等方面进行规划，制定项目计划和工作计划。

2.分析阶段：在这个阶段，我们需要对业务需求和功能进行深入了解，在业务需求和数据分析的基础上，设计系统结构，描述程序流程，提高模块化和可维护性。

3.设计阶段：在这个阶段，我们要将需求分解成各个不同的对象，规划类之间的继承关系，确定子类和父类之间的接口协议，将不同的对象分别设计成一个类，按照设计要求，构建出软件系统的结构。

4.编码阶段：将程序设计的结果转化为编码实现，即通过写代码来实现所设计的功能。

由于OOP编程方式的抽象、封装、继承与多态特征，使得编写的代码更加的清晰、易读、易维护。

第13章Visual C++ 6.0使用简介Visual C++是Microsoft公司提供的基于Windows平台的软件开发工具，支持面向对象的程序设计方法，支持MFC类库编程，有功能强大的集成开发环境，可用来开发各种类型、不同规模的应用程序。

利用Visual C++的强大开发环境及各种开发工具，我们可以方便地开发C语言程序。

下面对Visual C++6.0集成开发环境，及在此环境下开发C语言程序的方法作一个初步的介绍。

13.1 Visual C++ 6.0集成开发环境Visual C++ 6.0是Microsoft Visual Studio套装软件的一个组成部分，在“开始”菜单中，选择“程序”|“Microsoft Visual Studio 6.0”|“Microsoft Visual C++6.0”，启动Visual C++6.0。

Visual C++包括以下主要的组件。

●编辑器（Editor）：用来输入、浏览以及修改C++源代码。

●编译器（Compiler）：用来将C++代码编译成目标代码。

●链接程序（Linker）：用来链接目标代码和库模块以生成可执行文件。

●库：它提供一些预先写好的模块，可以包含进编写的程序中。

Microsoft基本类库（MFC）是最重要的库。

●其他一些工具：包括应用程序向导、类向导及资源向导等。

Visual C++可视化集成开发环境（名为Developer Studio）把所有的工具集中在一起，通过该环境可以方便地观察和控制整个开发过程。

Developer Studio采用标准的多窗口Windows用户界面，如图13.1所示。

图13.1 典型的Developer Studio用户界面160Developer Studio用户界面由工具栏、菜单栏、工作区窗口、编辑窗口、输出窗口和状态栏等组成。

1．重要子窗口Developer Studio用户界面包括如下3种重要子窗口。

面向对象的软件设计与开发方法第一章：引言面向对象的软件设计和开发方法（Object-Oriented software design and development approach）自上个世纪六十年代起，已经成为了软件工程的一个主要分支。

它通过面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）的方式，来实现软件的设计和开发。

面向对象的软件设计和开发方法比传统的过程式方法更加灵活、可维护性更高、重用性更强，因此在现代软件开发中得到广泛应用。

本文将介绍面向对象软件设计和开发方法的概念、原则、模式、工具和实践。

这将有助于软件工程师更好地理解和掌握面向对象的软件设计和开发方法。

第二章：面向对象的概念面向对象（Object-Oriented, O-O）是一种以对象为中心的编程范式。

对象是数据和方法的一个封装，它将数据和方法组合在一起，形成一个单元，以模拟现实世界中的实体或概念。

每个对象都有自己的状态（state）和行为（behavior），可以与其他对象进行交互。

面向对象的编程主要有以下几个基本概念：1. 类（Class）：类是一种抽象的概念，它定义了一组具有相同属性和行为的对象的集合。

类提供了一种模板，用于创建对象，并定义了对象的公共接口。

2. 对象（Object）：对象是类的实例，代表了现实世界中的一个实体或概念。

每个对象都具有自己的状态和行为，可以与其他对象进行交互。

3. 封装（Encapsulation）：封装是一种将数据和方法组合在一起，防止外部对象直接访问对象内部状态的方法。

通过封装，对象可以隐藏自身的实现细节，只对外暴露必要的接口。

4. 继承（Inheritance）：继承是一种通过从一个现有类派生出新的类，来获得新类的属性和方法的方式。

新类称为子类，原类称为父类。

通过继承，可以实现代码的重用和扩展。

5. 多态（Polymorphism）：多态是一种特性，它允许对象对不同的消息做出不同的响应。