面向对象方法学.ppt
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1、1,第9章 面向对象方法学(一),2,主要内容,9.1 面向对象方法概述 9.2 面向对象的基本概念 9.3 面向对象的分析 9.4 面向对象的设计 9.5 典型的面向对象方法,3,9.1 面向对象方法概述,面向对象的开发方法OOSD(Object-Oriented Software Development)是一种新的软件工程方法,其基本思想就是尽可能按照人类认识世界的方法和思维方式来分析和解决问题,这种方法能够提供更加清晰的需求分析和设计。 面向对象的方法已成为当今软件开发的主流方法。,4,面向对象方法概述,但是至今在面向对象的领域,大多数工作都集中在编程语言上,而面向对象的开发方法,贯穿整
2、个软件生命期,因此,本章主要讨论面向对象的需求分析(OOA)与面向对象的设计(OOD)。,5,一、什么是面向对象方法,传统的软件工程方法是面向过程的,将数据和处理过程分离,增加了软件开发的难度。其开发过程如下:,由于问题空间与解空间的模型、描述方式的不同,它们之间存在着复杂的转换过程,尤其对于复杂系统及普遍存在的需求变化,就更难适应。,6,什么是面向对象方法(续),面向对象的方法将软件系统看做一系列离散的解空间对象的集合,问题空间与解空间的结构、描述模型一致,减少了软件系统开发的复杂度。 究竟什么是面向对象 根据Coad 和 Yourdon 的定义,按照以下4个概念设计和实现的系统,称为是面向
3、对象的。 面向对象=对象+类+继承+通信,7,二、面向对象方法的主要特点,1、按照人类习惯的思维方法,对软件开发过程所有阶段进行综合考虑。 以对象为核心,强调模拟现实世界中的概念而不是算法,尽量用符合人类认识世界的思维方式来渐进地分析、解决问题。 2、软件生存期各阶段所使用的方法、技术具有高度的连续性。 使用喷泉模型作为其工作模型,软件生存期各阶段没有明显的界限,开发过程回溯重叠,使用相同的描述方法和模型。,8,面向对象方法的主要特点(续),3、软件开发各个阶段有机集成,有利于系统的稳定性。 将OOA(Object-Oriented Analysis)、OOD(Object-Oriented
4、Design)、OOP(Object-Oriented Program)有机地集成在一起。 4、具有良好的重用性。 由于对象所具有的封装性和信息隐蔽,使得对象的内部实现与外界隔离,具有较强的独立性,易于实现可重用性。,9,9.2 面向对象的基本概念,理解面向对象的主要基本概念,对于学习和掌握面向对象的开发方法是十分重要的。 对象(Object) 类(Class) 继承 封装(encapsulation) 消息(Information) 多态性(Polymorphism)与动态绑定 永久对象(Persistent object) 结构与连接,10,一、对象与类,1.对象 对象(Object)是客
5、观事物或概念的抽象表述,每个对象都存在一定的状态(state),内部标识(identity),可以给对象定义一组运算(operation),对象通过其运算所展示的特定行为称为对象行为(behavior),对象本身的性质称为属性(attribute),对象将它自身的属性及运算“包装起来”,称为“封装”(encapsulation)。,11,对象与类(续),2.类(Class) 类又称对象类(Object Class)是指一组具有相同属性和运算的对象的抽象,一组具有相同数据结构和相同操作的对象的集合。在一个类中,每个对象都是类的实例(instance),它们都可以使用类中提供的函数。 类具有属性,
6、用数据结构来描述类的属性,类具有操作,它是对象的行为的抽象,用操作名和实现该操作的方法(method),即操作实现的过程来描述。,12,对象与类(续),3.对象和类的描述 对象和类一般采用“对象图” 和 “类图” 来描述,例如图,“人”是类名,包含两个属性:姓名和年龄,包含有两个运算:改变工作和改变地址。这里“人”只是一个抽象的概念,并不代表某个具体的人。图4.2描述了两个人对象的实例。,13,对象与类(续),对象类的描述,对象图,类图,14,二、继承,继承(Inheritance)是使用现存的定义作为基础,建立新定义的技术。是父类和子类之间共享数据结构和方法的机制,这是类之间的一种关系。在定
7、义和实现一个类的时候,可以在一个已经存在的类的基础上来进行,把这个已经存在的类所定义的内容作为自己的内容,并加入若干新内容。 继承性通常又称为概括,表示基类与子类的关系。子类的公共属性和操作归属于基类,并为每个子类共享,子类继承了基类的特征。,15,继承(续),现存类定义 父类(基类),新类定义 子类(派生类),继 承,继承性,继承性描述,16,继承性的实例,17,三、多态性,对象、类、消息表征面向对象的开发模式,多态性(Polymorphism)在结构方面提供了灵活性。 多态性是指相同的操作、函数或过程作用于多种类型的对象上并获得不同的结果。即不同的对象,收到同一消息产生完全不同的结果,这种
8、现象称为多态性。,18,多态性(续),例如,在父类“几何图形”中,定义了一个操作“绘图”,它的子类“椭圆”和“矩形”都继承了几何图形的绘图操作。同是“绘图”操作,分别作用在“椭圆”和“矩形”上,却画出不同的图形。 多态性增强了软件的灵活性和重用性,允许用更为明确、易懂的方式去建立通用软件,多态性和继承性相结合使软件具有更广泛的重用性和可扩充性。,19,四、消息,消息(Message)是指对象之间在交互中所传送的通信信息。一个消息应该包含以下信息:消息名、接收消息对象的标识、服务标识 、消息和方法、输入信息、回答信息。使对象之间互相联系、协同工作,实现系统的各种服务。 通常一个对象向另一个对象发
9、送信息请求某项服务,接受对象响应该消息,激发所要求的服务操作,并将操作结果返回给请求服务的对象。 注意:在并发系统中,多个控制线程(Thread of Control)并发执行,情况就复杂得多,消息可以是发出服务请求、提交数据、发布事件信息或是传递同步控制信息。,20,消息(续),对象、类及消息传递,21,五、方法(method),类中的操作实现的过程称为方法(method),方法描述了类与对象的行为。 每一个对象都封装了数据和算法两个方面,数据由一组属性表示,而算法即是当一个对象接收到一条消息后,它所包含的方法决定对象如何动作。 通常是在某种编程语言(如Java、C+)下实施的运算。一个方法
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