计算机软件技术基础第6章.ppt

面向对象的系统分析和设计,计算机教研室 冯晓洁,第一节 面向对象技术概论,一、什么是面向对象技术,1、认为客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象，复杂对象可由简单对象组合而成。,第一节 面向对象技术概论,一、什么是面向对象技术,2、所有对象都可以划分为类，每个对象类都定义一组数据和方法。,第一节 面向对象技术概论,一、什么是面向对象技术,3、多个对象类组成的层次结构中上层（基类）与下层（派生类）有相同的特性。,第一节 面向对象技术概论,一、什么是面向对象技术,4、对象之间的相互通信依靠传递消息完成。,第一节 面向对象技术概论,一、什么是面向对象技术,面向对象=对象+类+继承+通信,技 术,第一节 面向对象技术概论,一、什么是面向对象技术,面向对象=对象+类+继承+通信,把软件开发的全部过程作为一个整体对象综合考虑。,技 术,第一节 面向对象技术概论,一、什么是面向对象技术,面向对象=对象+类+继承+通信,相临两个阶段的方法和技术有高度的连续性。,技 术,第一节 面向对象技术概论,一、什么是面向对象技术,面向对象=对象+类+继承+通信,将面向对象分析（OOA）、面向对象设计（OOD）、面向对象程序设计（OOP）集成。,技 术,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,1、定义：对象是封装了数据结构和施加在这些数据结构上的操作的封装体。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,1、定义：数据结构 操作,表示对象的状态和属性,表示状态和属性的行为,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,1、定义：,操作的实现,1,2,3,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,2、特点：1）每个对象只有一个属性集，即只有一个状态。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,2、特点：2）每个对象具有唯一的标识名。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,2、特点：3）操作包括自操作和对外操作，由不同的消息协议来体现。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,2、特点：4）对象的状态只能由该对象的操作来改变。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,2、特点：5）每个对象对外提供一组公共操作，每一操作决定一个行为。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,2、特点：6）对象之间以消息传递的方式通信。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,对象,2、特点：7）一个对象可以包含在另一个对象之中。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,类,1、定义：类是对具有相同数据结构和相同操作的一个或多个对象的描述，通常包括怎样创建该类新对象的说明。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,类,1、定义：,相同数据结构,圆心坐标半径大小颜色,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,类,1、定义：,相同操作,显示移动,2、特点：1）类中的对象称为该类的对象实例。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,类,2、特点：2）类中的每个对象实例都能理解其所属类发来的消息。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,类,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,消息,1、定义：消息是面向对象系统中实现对象之间的通信和请求任务的操作。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,1、定义：,组成,接收消息的对象名调用的操作名必要的参数,消息,2、特点：1）消息可以是一个或多个向对象发送。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,消息,2、特点：2）同样的消息在不同的对象中产生的行为可能不同。,第一节 面向对象技术概论,二、面向对象的基本概念,消息,1、封装性 指将数据和代码联接，形成一个对象，有效实现信息隐蔽。,第一节 面向对象技术概论,三、面向对象的共同特性,2、继承性 指使用已存在的定义作为基础建立新的定义，其中基类是父类，派生类是子类。,第一节 面向对象技术概论,三、面向对象的共同特性,2、继承性,第一节 面向对象技术概论,三、面向对象的共同特性,继承具有传递性,2、继承性,第一节 面向对象技术概论,三、面向对象的共同特性,继承具有传递性,有单继承和多继承,2、继承性,第一节 面向对象技术概论,三、面向对象的共同特性,继承具有传递性,有单继承和多继承,可以提高代码的复用率,3、多态性 指同一消息为不同对象接受时，可能导致不同的行为。,第一节 面向对象技术概论,三、面向对象的共同特性,1、OOA的任务 采用面向对象的方法，把对问题论域和系统的认识理解，正确地抽象为规范的对象和消息传递，形成面向对象模型。,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,1）分析系统组成并分类,2、OOA的步骤,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,2）分析每一组成的结构,2、OOA的步骤,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,3）认识并建立对象间的关系,2、OOA的步骤,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,4）分析对象的动态行为,2、OOA的步骤,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,5）协调、优化各组成部分的关系和功能细节。,2、OOA的步骤,3、OOA模型 1）对象类层,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,标出反映问题域的对象和类，并用符号描述。,3、OOA模型 1）对象类层,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,3、OOA模型 2）属性层,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,定义对象和结构中的数据单元。,3、OOA模型 2）属性层,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,实例连接,3、OOA模型 3）服务层,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,表示对象的服务或行为，列出要做什么并给出消息连接。,3、OOA模型 3）服务层,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,消息连接,3、OOA模型 4）结构层,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,标识系统中对象之间的关系。,3、OOA模型,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,泛化和特化,3、OOA模型,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,整体和部分,1，M,3、OOA模型 5）主题层,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,可看作是高层的模块或子系统，通过对主题的识别，将类和对象作进一步组合。,3、OOA模型 5）主题层,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,3、OOA模型,第一节 面向对象技术概论,四、面向对象的分析（OOA）,寻找类与对象、定义属性和服务、识别结构与主题,OOD 模型,第一节 面向对象技术概论,五、面向对象的设计（OOD）,第一节 面向对象技术概论,五、面向对象的设计（OOD）,确定人-机交互的细节，包括类接口的视图和用户界面,第一节 面向对象技术概论,五、面向对象的设计（OOD）,主要负责增添、合并或分解类与对象，调整继承关系等。,第一节 面向对象技术概论,五、面向对象的设计（OOD）,主要确定各类任务，并把任务分配给适当的硬件或软件去执行,第一节 面向对象技术概论,五、面向对象的设计（OOD）,确定对象的传递、转换和存储，设计数据格式。,1、定义：将面向对象的方法运用到软件工程的分析和设计阶段。,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,一、面向对象的系统分析和设计,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,2、目的：完成对应用论域的分析和系统建模。,一、面向对象的系统分析和设计,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,3、任务：1）描述系统中的对象,一、面向对象的系统分析和设计,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,3、任务：1）描述系统中的对象2）描述对象的属性和操作,一、面向对象的系统分析和设计,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,3、任务：3）描述对象的动态特征,一、面向对象的系统分析和设计,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,3、任务：3）描述对象的动态特征4）描述对象间的构造关系及 通信关系,一、面向对象的系统分析和设计,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,3、任务：5）建立系统的动态模型和静 态模型,一、面向对象的系统分析和设计,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,论域分析,应用分析,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,论域分析,通过对系统较宽范围的分析预测，使系统所涉及的基本概念得到标识和集成，从而识别出论域的特征。,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,论域分析,1）集成语义数据模型,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,论域分析,1）集成语义数据模型,外部模型,概念模型,内部模型,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,论域分析,1）集成语义数据模型,外部模型:提供了一种用户视图，反 映的是用户对问题的理解。,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,论域分析,1）集成语义数据模型,概念模型:描述实体之间可直接观察 的交互联系及联系的属性。,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,论域分析,1）集成语义数据模型,内部模型:提供实体的物理模型，包 括状态模型化和行为模型 化。,论域分析,2）建立语义数据模型的联系,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,论域分析,2）建立语义数据模型的联系,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,泛化联系,聚合联系,关联联系,论域分析,2）建立语义数据模型的联系,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,泛化联系:几个实体的共性构成高层 抽象，而抽象实体有可以 泛化为低层具体。,论域分析,2）建立语义数据模型的联系,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,聚合联系:几个有内在联系的实体聚 合在一起，共同开发一个 抽象实体。,论域分析,2）建立语义数据模型的联系,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,关联联系:一个实体是另一个实体的 包容或组成。,论域分析,3）标识对象与类的属性和服务,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,应用分析,1）分析对象的动态行为,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,应用分析,2）产生最终的OOA模型及详细说明,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,二、面向对象的系统分析,1、确定整个系统的结构和风格,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,三、面向对象的系统设计,1、确定整个系统的结构和风格,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,三、面向对象的系统设计,2、建立包括活动、活动对象、输 入/输出三要素的系统模型,1、确定整个系统的结构和风格,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,三、面向对象的系统设计,2、建立包括活动、活动对象、输 入/输出三要素的系统模型,3、形成文档，实施系统设计,高层设计,标识和定义模块的过程，即把系统总任务分配子系统的过程。,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,三、面向对象的系统设计,高层设计,1）把系统结构看作是抽象类的集合，每一抽象类可以看作是一个模块。,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,三、面向对象的系统设计,高层设计,2）定义抽象类的新子类，同时将新子类实例化为可以实现要求的特定行为，即对模块的功能分解和细化。,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,三、面向对象的系统设计,高层设计,3）通过建立基类和派生类之间的关联处理，即可构建出模块组成的系统框架。,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,三、面向对象的系统设计,低层设计,主要针对“类”的设计，包括类的属性及数据结构。,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,三、面向对象的系统设计,1、设计类的方式,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,选择方式,从既存类中选择合乎要求的软件部件。,1、设计类的方式,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,选择方式,A,B,C,1、设计类的方式,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,选择方式,A,B,C,A,B,C,1、设计类的方式,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,分解方式,从既存类中分解出合乎要求的操作和属性，构成一个新标识的类。,1、设计类的方式,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,分解方式,A,1、设计类的方式,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,分解方式,A,2、设计类的原则,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,1）信息隐蔽,2、设计类的原则,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,1）信息隐蔽,2）强聚合,2、设计类的原则,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,1）信息隐蔽,2）强聚合,3）弱耦合,2、设计类的原则,第二节 面向对象的系统分析和系统设计,四、类的设计,1）信息隐蔽,2）强聚合,3）弱耦合,4）过程抽象和数据抽象,第四节 系统设计阶段和步骤,将系统划分为子系统,第四节 系统设计阶段和步骤,将系统划分为子系统,确定子系统软件和硬件的分配,第四节 系统设计阶段和步骤,将系统划分为子系统,确定子系统软件和硬件的分配,设计系统框架,第四节 系统设计阶段和步骤,一、系统划分,1、划分依据是系统的服务，即功能划分。,第四节 系统设计阶段和步骤,一、系统划分,2、每一子系统是相对独立的。,第四节 系统设计阶段和步骤,一、系统划分,3、划分时采用横向和纵向结合的方式。,第四节 系统设计阶段和步骤,一、系统划分,4、划分时要同时考虑子系统间的组织关系。,第四节 系统设计阶段和步骤,二、设计阶段,1、确定子系统的属性和特征。,第四节 系统设计阶段和步骤,二、设计阶段,1、确定子系统的属性和特征。,2、协调子系统的资源分配。,第四节 系统设计阶段和步骤,二、设计阶段,1、确定子系统的属性和特征。,2、协调子系统的资源分配。,3、考虑子系统的边界条件。,第四节 系统设计阶段和步骤,二、设计阶段,1、确定子系统的属性和特征。,2、协调子系统的资源分配。,3、考虑子系统的边界条件。,4、确定子系统的数据管理。,第四节 系统设计阶段和步骤,二、设计阶段,1、确定子系统的属性和特征。,2、协调子系统的资源分配。,3、考虑子系统的边界条件。,4、确定子系统的数据管理。,5、加强子系统的稳定性和健壮性。,第四节 系统设计阶段和步骤,三、设计步骤,分割细化,第四节 系统设计阶段和步骤,三、设计步骤,分割细化,分配软件和硬件,第四节 系统设计阶段和步骤,三、设计步骤,分割细化,分配软件和硬件,选择控制方法,第四节 系统设计阶段和步骤,三、设计步骤,分割细化,分配软件和硬件,选择控制方法,建立交替使用的优先权,第五节 评审和修正OOA模型,一、分析模型的一致性和完整性,OOA模型,对象类层属性层服务层结构层主题层,命名约定,第五节 评审和修正OOA模型,一、分析模型的一致性和完整性,OOA模型,对象类层属性层服务层结构层主题层,命名约定,风格约定,第五节 评审和修正OOA模型,一、分析模型的一致性和完整性,OOA模型,对象类层属性层服务层结构层主题层,命名约定,风格约定,语法需求,第五节 评审和修正OOA模型,二、从分析到设计的过渡,原型开发,第五节 评审和修正OOA模型,二、从分析到设计的过渡,原型开发,软件测试,第五节 评审和修正OOA模型,二、从分析到设计的过渡,原型开发,软件测试,人员培训,第五节 评审和修正OOA模型,二、从分析到设计的过渡,原型开发,软件测试,人员培训,投入运行,第六节 系统文档编制、实现和测试,一、编制设计文档,1、要求描述出开发系统的用途,第六节 系统文档编制、实现和测试,一、编制设计文档,1、要求描述出开发系统的用途,2、要求描述出一系列的用户场景或 事件响应模型,第六节 系统文档编制、实现和测试,一、编制设计文档,3、要求对场景未体现出的目标系统 的动态行为进行注解,第六节 系统文档编制、实现和测试,一、编制设计文档,4、对属性和服务的定义与描述按字 母排序，便于今后查阅和修改。,3、要求对场景未体现出的目标系统 的动态行为进行注解,第六节 系统文档编制、实现和测试,二、系统实现,系统实现是一个所有类实现的综合过程，当每一个类都完成系统要求的特定属性和状态时，它们的集合就是系统。,第六节 系统文档编制、实现和测试,类的实现,方案一“复制型”复用,按照需要的特性，找到一个已经存在的类并建立实例，直接使用该类的数据和代码。,第六节 系统文档编制、实现和测试,类的实现,方案二“进化型”复用,在一个或多个既存类的基础上，选择一些特征并加上自定义的属性来实现新类实例。,第六节 系统文档编制、实现和测试,类的实现,方案三“废弃型”开发,完全按照软件工程的要求和步骤，重新开发一个新的类。,第六节 系统文档编制、实现和测试,三、系统测试,系统级测试,对象级测试,第六节 系统文档编制、实现和测试,三、系统测试,系统级测试,对象级测试,功能测试,第六节 系统文档编制、实现和测试,三、系统测试,系统级测试,对象级测试,功能测试,强度测试,第六节 系统文档编制、实现和测试,三、系统测试,系统级测试,对象级测试,功能测试,强度测试,恢复测试,第六节 系统文档编制、实现和测试,三、系统测试,系统级测试,对象级测试,功能测试,强度测试,恢复测试,安装测试,第六节 系统文档编制、实现和测试,三、系统测试,系统级测试,对象级测试,功能测试,强度测试,恢复测试,安装测试,兼容性测试,1、简述实现类的三种方案。2、在系统测试阶段共有哪几种 测试方法。,作 业,