面向对象方法学的基本概念

面向对象方法学的基本单位面向对象方法学是一种计算机科学中的重要方法学,将现实世界中的实体和它们的行为抽象为对象,并使用类和对象之间的方法来组织和管理代码。

在面向对象方法学中,基本单位是指构成对象和类的基础元素,通常包括数据和属性、方法、构造函数和实例化对象等。

本文将介绍面向对象方法学的基本单位,并探讨它们的作用、特点和应用场景。

一、基本单位的概念基本单位是指面向对象方法学中的基本元素,通常包括数据和属性。

数据和属性是对象的基础,用于描述对象的特征和行为。

属性可以是数字、字符串、布尔值等各种类型的数据,用于表示对象的状态和属性值。

基本单位还可以包括方法、构造函数和实例化对象等。

方法是指用于操作数据和属性的代码,通常包括输入参数、输出和返回值等。

构造函数是用于创建对象的函数,通常包括对象的属性和方法。

实例化对象是使用构造函数将基本单位转换为对象的过程,通常用于将基本单位封装到类中。

二、基本单位的作用基本单位在面向对象方法学中扮演着重要的角色,以下是它们的作用:1. 描述对象的特征和行为基本单位是面向对象方法学中描述对象特征和行为的基础。

通过定义基本单位,可以清楚地了解对象的特征和行为,从而更好地理解和设计对象。

2. 封装对象基本单位是使用构造函数将基本单位转换为对象的过程。

通过使用构造函数,可以将基本单位封装到类中,从而更好地管理对象的属性和方法。

3. 提供方法的实现基本单位还可以提供方法的实现,从而为其他对象提供行为的实现。

通过定义基本单位的方法,可以为不同类型的对象提供相同的方法,从而实现类之间的通用功能。

4. 提供对象的属性基本单位还可以提供对象的属性,从而为对象提供更具体的描述。

通过定义基本单位的属性,可以为对象提供更多的信息,从而使对象更加具体和可重用。

三、基本单位的特点1. 封装性基本单位通常是类的一部分,可以封装基本单位的属性和方法,从而更好地管理对象的属性和方法。

2. 通用性基本单位可以用于创建不同类型的对象,从而实现类之间的通用功能。

第8章面向对象方法学导论哈尔滨理工大学荣成学院李胜利•结构化软件开发曾经给软件产业带来了巨大进步，部分地缓解了软件危机。

使用这种方法开发的许多中、小型软件项目大都获得了成功。

但是，把它应用于大型软件产品的开发时，却很少取得成功。

•在20世纪60年代后期出现了类和对象的概念；80年代中期起，逐步形成了面向对象方法学。

90年代，面向对象成为人们开发软件的首选方法。

总体上说，面向对象技术是当前最好的软件开发技术•面向对象方法学概述•面向对象方法学的主要优点•面向对象的概念•面向对象建模1. 面向对象方法学概述•面向对象方法学的出发点和基本原则，是尽可能模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界解决问题的方法与过程，也就是使描述问题的问题空间（问题域）与实现解法的解空间（求解域）在结构上尽可能一致。

•面向对象方法的要点：（1）客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象，复杂的对象可以由比较简单的对象以某种方式组合而成。

面向对象方法使用对象分解取代了传统方法的功能分解。

（2）把所有对象都划分成各种对象类，每个对象类都定义了一组数据和一组方法。

数据表示对象的静态属性，是对象的状态信息。

类中定义的方法，是允许施加于该类对象上的操作，是该类所有对象共享的，并不需要为每个对象都复制操作的代码。

（3）按照子类（派生类）与父类（基类）的关系，把若干个对象类组成一个层次结构的系统（类等级）。

在这种层次结构中，通常下层的派生类继承上层基类的特性（数据和方法），但如果在派生类中对某些特性做了重新描述，则以新描述为准。

即低层的特性将屏蔽高层的同名特性。

（4）对象彼此之间仅能通过传递消息互相通信。

对象与传统的数据有本质的区别，它不是被动地等待外界对它施加操作，相反，它是进行处理的主体，必须发送消息请求它执行它的某个操作，处理它的私有数据，而不能从外界直接对它的私有数据进行操作。

也就是说，一切局部于该对象的私有信息，都被封装在对象的定义内，外界看不见，也不能直接操作。

1.3
面向对象开发的概念
面向对象开发是现实世界中以抽象为基础的 软件思维的一种崭新方式。面向对象开发的本质 是应用领域概念的鉴别和组织，而不是它们在一 种程序设计语言中的最终表示。
1.3.1
面向对象方法学
• • • •
分析 系统设计 对象设计 实现
1.3.2 • 对象模型 • 动态模型 • 功能模型
• 所谓“描述”是指用一种语言把人们对问题域 中事物的认识、对问题及其解决方法的认识描 述出来。最终的描述必须使用一种能够被机器 读得懂的语言，即编程语言。
1.2.2 • • • • • • 标识 分类 多态性 继承 封装 抽象
对象的特性
1.2.3
软件工程学的作用
• 软件工程学从认识事物方面看，它在分析阶段 提供了一些对问题域的分析认识方法。从描述 事物方面看，它在分析和设计阶段提供了一些 从问题域逐步过渡到编程语言的描述手段 。 • 传统的软件工程方法（图1-1）与面向对象的 软件工程方法（图1-2）比较
问题域 需求分析 总体设计和详细设计 编程和测试 软件维护
图1-1
问题域 自然语言 面向对象的编程语言 OOA OOD OOP OOT 计算机
图1-2
• 传统的软件工程方法： 1）需求分析 2）总体设计和详细设计 3）编程和测试 4）软件维护
• 面向对象的软件工程方法 1）面向对象的分析 2）面向对象设计 3）面向对象的编程 4）面向对象的测试 5）面向对象的软件维护
• 面向对象方法的主要优点是 ： （1）与人类习惯的思维方法一致 （2）稳定性好 （3）可重用性好
（4）可维护性好 （5）面向对象的软件稳定性比较好 （6）面向对象的软件容易修改 （7）面向对象的软件容易理解 （8）易于测试和调试

表示类的图
4.2 表示关系的符号
如前所述，类图由类及类与类之间的关系组成。定 义了类之后就可以定义类与类之间的各种关系了。 类与类之间通常有关联、泛化（继承）、依赖和细 化等4种关系。 1. 关联
关联表示两个类的对象之间存在某种语义上的联系。 例如，作家使用计算机，我们就认为在作家和计算 机之间存在某种语义连接，因此，在类图中应该在 作家类和计算机类之间建立关联关系。
（3） 实例(instance)
实例就是由某个特定的类所描述的一个具体的对 象。类是对具有相同属性和行为的一组相似的对象 的抽象，类在现实世界中并不能真正存在。实际上 类是建立对象时使用的“样板”，按照这个样板所 建立的一个个具体的对象，就是类的实际例子，通 常称为实例。当使用“对象”这个术语时，既可以 指一个具体的对象，也可以泛指一般的对象，但是， 当使用“实例”这个术语时，必然是指一个具体的 对象。
（1） 普通关联
普通关联是最常见的关联关系，只要在类与类之间 存在连接关系就可以用普通关联表示。普通关联的 图示符号是连接两个类之间的直线。通常，关联是 双向的，可在一个方向上为关联起一个名字，在另 一个方向上起另一个名字（也可不起名字）。为避 免混淆，在名字前面（或后面）加一个表示关联方 向的黑三角。
面向对象方法学的优点
1. 与人类习惯的思维方法一致 传统的程序设计技术是面向过程的设计方法，这
种方法以算法为核心，把数据和过程作为相互独立 的部分，数据代表问题空间中的客体，程序代码则 用于处理这些数据。
2. 稳定性好
传统的软件开发方法以算法为核心，开发过程基 于功能分析和功能分解。用传统方法所建立起来的 软件系统的结构紧密依赖于系统所要完成的功能， 当功能需求发生变化时将引起软件结构的整体修改。 事实上，用户需求变化大部分是针对功能的，因此， 这样的软件系统是不稳定的。