第7章-面向对象设计要点课件.ppt

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1、第7章 面向对象设计面向对象设计过程与准则面向对象设计过程与准则面向对象设计过程面向对象设计过程面向对象设计准则面向对象设计准则基于基于UML的面向对象设计过程的面向对象设计过程系统构架设计系统构架设计用例设计用例设计类设计类设计数据库设计数据库设计用户界面设计用户界面设计7.1 面向对象设计过程与准则面面向向对对象象设设计计的的主主要要任任务务是是在在面面向向对对象象分分析析的的基基础础上上完完成成体体系系结结构构设设计计、接接口口设设计计、数数据据设设计计、类设计及构件设计。类设计及构件设计。面面向向对对象象分分析析和和设设计计的的界界限限是是模模糊糊的的，从从面面向向对对象象分分析析到到

2、面面向向对对象象设设计计是是一一个个逐逐渐渐扩扩充充模模型型的的过过程程。分分析析的的结结果果通通过过细细化化直直接接生生成成设设计计结结果果，在在设设计计过过程程中中逐逐步步加加深深对对需需求求的的理理解解，从从而而进进一一步步完善需求分析的结果。完善需求分析的结果。分析和设计活动是一个反复迭代的过程。分析和设计活动是一个反复迭代的过程。7.1.1 面向对象设计过程面向对象设计过程面向对象设计过程(1)建建立立系系统统环环境境模模型型。在在设设计计的的初初始始阶阶段段，系系统统设设计计师师用用系系统统环环境境图图对对软软件件与与外外部部实实体体交交互互的的方方式式进进行行建建模模。下下图图给

3、出了系统环境图的一般的结构。给出了系统环境图的一般的结构。(2)设设计计系系统统体体系系结结构构。体体系系结结构构设设计计可可以以自自底底向向上上进进行行，如如将将关关系系紧紧密密的的对对象象组组织织成成子子系系统统或或层层；也也可可以以自自顶顶向向下下进进行行，尤尤其其是是使使用用设设计计模模式式或或遗遗产产系系统统时时，会会从从子子系系统的划分入手。统的划分入手。(3)对对各各个个子子系系统统进进行行设设计计。对对于于面面向向对对象象的的系系统统，典典型型的的子子系系统统有有问问题题域域子子系系统统、人人机机交交互互子子系系统统和和任任务务管管理理子子系统。系统。(4)对象设计及优化。对象

4、设计及优化。7.1.1 面向对象设计过程7.1.2 面向对象设计准则面向对象设计准则面向对象设计准则(1)模块化模块化传传统统的的面面向向过过程程方方法法中中的的模模块块通通常常是是函函数数、过过程程及及子子程程序序等等，而而面面向向对对象象方方法法中中的的模模块块则则是是类类、对对象象、接接口口、构件等。构件等。在在面面向向过过程程的的方方法法中中，数数据据及及在在数数据据上上的的处处理理是是分分离离的的；而而在在面面向向对对象象方方法法中中，数数据据及及其其上上的的处处理理是是封封装装在在一一起起的，具有更好的独立性，也能够更好地支持复用。的，具有更好的独立性，也能够更好地支持复用。7.1

5、.2 面向对象设计准则(2)抽象抽象面面向向对对象象方方法法不不仅仅支支持持过过程程抽抽象象，而而且且支支持持数数据据抽抽象象。类实际上就是一种抽象数据类型。类实际上就是一种抽象数据类型。可以将类的抽象分为规格说明抽象及参数化抽象可以将类的抽象分为规格说明抽象及参数化抽象:类类对对外外开开放放的的公公共共接接口口构构成成了了类类的的规规格格说说明明，即即协协议议。这这种种接接口口规规定定了了外外部部可可以以使使用用的的服服务务，使使用用者者无无需需知知道道这这些些服服务务的的具具体体实实现现算算法法。通通常常将将这这类类抽抽象象称称为为规规格格说说明抽象。明抽象。参参数数化化抽抽象象是是指指当

6、当描描述述类类的的规规格格说说明明时时并并不不具具体体指指定定所所要操作的数据类型，而是将数据类型作为参数。要操作的数据类型，而是将数据类型作为参数。7.1.2 面向对象设计准则(3)信息隐藏信息隐藏在面向对象方法中，信息隐藏通过对象的封装性实现。对在面向对象方法中，信息隐藏通过对象的封装性实现。对于类的用户来说，属性的表示方法和操作的实现算法都应于类的用户来说，属性的表示方法和操作的实现算法都应该是隐藏的。该是隐藏的。(4)弱耦合弱耦合在面向对象设计中，耦合主要指不同对象之间相互关联的在面向对象设计中，耦合主要指不同对象之间相互关联的程度。如果一个对象过多地依赖于其它对象来完成自己的程度。如

7、果一个对象过多地依赖于其它对象来完成自己的工作，则不仅使该对象的可理解性下降，而且还会增加测工作，则不仅使该对象的可理解性下降，而且还会增加测试、修改的难度，同时降低了类的可重用性和可移植性。试、修改的难度，同时降低了类的可重用性和可移植性。对象不可能是完全孤立的，当两个对象必须相互联系时，对象不可能是完全孤立的，当两个对象必须相互联系时，应该通过类的公共接口实现耦合，不应该依赖于类的具体应该通过类的公共接口实现耦合，不应该依赖于类的具体实现细节。实现细节。7.1.2 面向对象设计准则(5)强内聚强内聚设设计计类类的的原原则则是是一一个个类类的的属属性性和和操操作作全全部部都都是是完完成成某某

8、个个任任务务所所必必须须的的，其其中中不不包包括括无无用用的的属属性性和和操操作作。例例如如设设计计一一个个平平衡衡二二叉叉树树类类，该该类类的的目目的的就就是是要要解解决决平平衡衡二二叉叉树树的的访访问问，其其中中所所有有的的属属性性和和操操作作都都与与解解决决这这个个问问题题相相关关，其其他他无关的属性和操作在这里都是垃圾，应该清除。无关的属性和操作在这里都是垃圾，应该清除。7.1.2 面向对象设计准则(6)可重用可重用软软件件重重用用是是提提高高软软件件开开发发生生产产率率和和目目标标系系统统质质量量的重要途径。的重要途径。重重用用基基本本上上从从设设计计阶阶段段开开始始。重重用用有有两

9、两方方面面的的含含义：义：一一是是尽尽量量使使用用已已有有的的类类(包包括括开开发发环环境境提提供供的的类类库库，及及以以往开发类似系统时创建的类往开发类似系统时创建的类)；二二是是如如果果确确实实需需要要创创建建新新类类，则则在在设设计计这这些些新新类类的的协协议议时时，应该考虑将来的可重复使用性。应该考虑将来的可重复使用性。7.2基于UML的面向对象设计过程面面向向对对象象的的系系统统设设计计主主要要活活动动是是进进行行系系统统分分解解，并并在在此此基基础础上上定定义义子子系系统统/构构件件之之间间的的接接口口。为为此此，首首先先根根据据子子系系统统可可提提供供的的服服务务来来定定义义子子

10、系系统统，然然后后对对子子系系统统细细化化，建建立立层层次次结结构构。要要求求对对子子系系统统的的分分解解尽尽可可能做到高内聚、低耦合。能做到高内聚、低耦合。7.2.1 相关概念子系统和类子系统和类在在大大型型和和复复杂杂的的软软件件系系统统情情形形，首首先先根根据据需需求求的的功功能能模模型型（用用例例模模型型），将将系系统统分分解解成成若若干干个个部部分分，每每一一部部分分又又可可分分解解为为若若干干子子系系统统或或类类，每每个个子子系系统统还还可可以以由由更更小小的的子子系系统或类组成，如图所示。统或类组成，如图所示。系统结构的类图系统结构的类图 7.2.1 相关概念服务和子系统接口服务

11、和子系统接口子子系系统统分分层层的的目目的的是是建建立立系系统统的的层层次次结结构构。每每一一层层仅仅依依赖赖于于它它下下一一层层提提供供的的服服务务，而而对对它它的的上上一一层层可可以以一一无无所所知知。下图给出了一个三层的系统结构的示例。下图给出了一个三层的系统结构的示例。7.2.1 相关概念服务和子系统接口服务和子系统接口如如果果在在一一个个系系统统的的层层次次结结构构中中，每每一一层层只只能能访访问问与与其其相相邻邻的的下下一一层层，则则称称之之为为封封闭闭体体系系结结构构；如如果果每每一一层层还还可可访访问问比比其其相相邻邻下下一一层层更更低低的的层层次次，则则称之为开放体系结构。称

12、之为开放体系结构。典典型型的的封封闭闭体体系系结结构构的的例例子子就就是是开开放放系系统统互互联联参参考考模模型型（OSI模模型型），如如图所示。图所示。7.2.1 相关概念服务和子系统接口服务和子系统接口开开放放体体系系结结构构的的一一个个例例子子是是Java的的Swing用用户户接接口口包包。它它允允许许绕绕过过高高层层直直接接访访问问低低层层接接口口以以克克服服性性能能瓶瓶颈颈。如如图图所所示。示。7.2.2 基于UML的面向对象设计过程系统构架设计系统构架设计用例设计用例设计类设计类设计数据库设计数据库设计用户界面设计用户界面设计7.2.2.1 构架设计构构架架设设计计的的目目的的是是

13、要要勾勾画画出出系系统统的的总总体体结结构构，这这项项工工作作由由经经验验丰丰富富的的构构架架设设计计师师主主持完成。持完成。该活动以用例模型、对象模型为输入。该活动以用例模型、对象模型为输入。输输出出：物物理理结结构构、子子系系统统及及其其接接口口、概概要要的设计类。的设计类。7.2.2.1 构架设计第第1步：构造系统的物理模型步：构造系统的物理模型首先用首先用UML的配置图描述系统的物理构架的配置图描述系统的物理构架将将需需求求分分析析阶阶段段捕捕获获的的系系统统功功能能分分配配到到这这些物理节点上。些物理节点上。配配置置图图上上可可以以显显示示计计算算节节点点的的拓拓扑扑结结构构、硬硬件

14、件设设备备配配置置、通通信信路路径径、各各个个节节点点上上运运行的系统软件配置、应用软件配置。行的系统软件配置、应用软件配置。一一个个图图书书馆馆信信息息管管理理系系统统的的物物理理模模型型如如图图示示 7.2.2.1 构架设计7.2.2.1 构架设计配置图中配置图中考考虑虑到到图图书书馆馆内内部部用用户户如如果果也也通通过过互互联联网网使使用用系统，效率会受影响。系统，效率会受影响。这这个个系系统统中中设设计计了了三三种种访访问问模模式式：一一种种是是远远程程读读者者，通通过过Internet访访问问系系统统，实实现现查查询询图图书书、预预借借图图书书的的功功能能；第第二二种种是是本本单单位

15、位其其他他部部门门的的读读者者，通通过过单单位位局局域域网网查查询询、预预借借图图书书；第第三三种种是是图图书书馆馆内内部部工工作作人人员员，在在局局域域网网上上完完成成日日常的借还书、采编、图书管理等工作。常的借还书、采编、图书管理等工作。7.2.2.1 构架设计第2步 设计子系统第第2 2步：设计子系统步：设计子系统这这步步的的主主要要任任务务是是：划划分分各各个个子子系系统统，定定义义各各个个子子系系统统的的接口，说明子系统之间的关系。接口，说明子系统之间的关系。对对于于一一个个复复杂杂的的软软件件系系统统来来说说，将将其其分分解解成成若若干干个个子子系系统统，子子系系统统内内还还可可以

16、以继继续续划划分分子子系系统统或或包包，这这种种自自顶顶向向下下、逐逐步步细细化化的的组组织织结结构构非非常常符符合合人人类类分分析析问问题题的的思思路路。每每个个子子系系统统与与其其它它子子系系统统之之间间应应该该定定义义接接口口，在在接接口口上上说说明明交交互互信息，注意这时还不要描述子系统的内部实现。信息，注意这时还不要描述子系统的内部实现。1 1）划分各个子系统）划分各个子系统划划分分各各个个子子系系统统的的方方式式:按按照照功功能能划划分分，将将相相似似的的功功能能组组织织在在一一个个子子系系统统中中;按按照照系系统统的的物物理理布布局局划划分分，将将在在同同一一个个物物理理区区域域

17、内内的的软软件件组组织织为为一一个个子子系系统统;按按照照软软件件层层次次划划分分子子系系统统，软软件件层层次次通通常常可可划划分分为为用用户户界界面面层层、专专用用软软件件层、通用软件层、中间层和数据层，具体的表达方式见图层、通用软件层、中间层和数据层，具体的表达方式见图7.2.2.1 构架设计7.2.2.1 构架设计用用户户界界面面层层是是与与用用户户应应用用有有密密切切关关系系的的内内容容，主主要要接接受受用用户户的的输输入入信信息息，并并且且将将系系统统的的处处理理结结果果显显示示给给用用户户。这这部部分分变变化化通通常常比比较较大大，所所以以建建议议将将界界面面层层剥剥离离出出来来，

18、用一些快捷有效的工具实现。用一些快捷有效的工具实现。7.2.2.1 构架设计专专用用软软件件层层是是每每个个项项目目中中特特殊殊的的应应用用部部分分，它它们们被被复复用用的的可可能能性性很很小小。在在开开发发时时可可以以适适当当地地减减小小软软件件元元素素的的粒粒度度，以以便便分分离离出出更更多多的的可可复复用用构构件件，减减少少专专用用软软件件层层的的规规模。模。7.2.2.1 构架设计通通用用软软件件层层是是由由一一些些公公共共构构件件组组成成，这这类类软软构构件件的的可可复复用用性性很很好好。在在设设计计应应用用软软件件时时首首先先要要将将软软件件的的特特殊殊部部分分和和通通用用部部分分

19、分分离离，根根据据通通用用部部分分的的功功能能检检查查现现有有的的构构件件库库。如如果果有有可可用用的的构构件件，则则复复用用已已有有的的构构件件会会极极大大地地提提高高软软件件的的开开发发效效率率和和质质量量。如如果果没没有有可可复复用用的的构构件件，则则尽尽可可能能设设计计可可复复用用的的构构件件并并且且添添加加到到构构件件库库中中，以以备备今今后复用。后复用。7.2.2.1 构架设计数数据据层层主主要要存存放放应应用用系系统统的的数数据据，通通常常由由数数据据库库管管理理系系统统管管理理，常常用用的的操操作作有有更更新新、保存、删除、检索等。保存、删除、检索等。7.2.2.1 构架设计在

20、图书馆图书信息管理系统层次划分：在图书馆图书信息管理系统层次划分：系统层采用微软的系统层采用微软的Windows操作系统和操作系统和SQL Server数据库。数据库。数据层主要是建立应用数据库，包括数据库表、视图等。数据层主要是建立应用数据库，包括数据库表、视图等。中中间间层层使使用用微微软软的的ADO.NET，实实现现对对数数据据库库的的插插入入、修修改改、删除的事务处理。删除的事务处理。通用软件层实现权限管理、用户登录、通用查询类。通用软件层实现权限管理、用户登录、通用查询类。专专用用软软件件层层实实现现读读者者查查询询、借借书书、还还书书、处处罚罚、预预订订、通通知等处理。知等处理。界

21、界面面层层实实现现查查询询界界面面、借借书书界界面面、还还书书界界面面、预预订订界界面面、通知界面等用户界面。通知界面等用户界面。7.2.2.1 构架设计2）定义子系统之间的关系：）定义子系统之间的关系：划分子系统后，要确定子系统之间的关系。子系统之划分子系统后，要确定子系统之间的关系。子系统之间的关系：间的关系：“请求服务请求服务”关系，关系，“请求请求”子系统调用子系统调用“服务服务”子系统，子系统，“服务服务”子系统完成一些服务，并且将结果返回给子系统完成一些服务，并且将结果返回给“请求请求”子系统。子系统。平等关系，每个子系统都可以调用其它子系统。平等关系，每个子系统都可以调用其它子系

22、统。如果子系统的内容相互有关联，就应该定义它们之间的依赖如果子系统的内容相互有关联，就应该定义它们之间的依赖关系。在设计时，相关的子系统之间应该定义接口，依赖关关系。在设计时，相关的子系统之间应该定义接口，依赖关系应该指向接口而不要指向子系统的内容。系应该指向接口而不要指向子系统的内容。7.2.2.1 构架设计注注意意：如如果果两两个个子子系系统统之之间间的的关关系系过过于于密密切切，则则说说明明一一个个子子系系统统的的变变化化会会导导致致另另一一个个子子系系统统变变化化，这种子系统理解和维护都会比较困难。这种子系统理解和维护都会比较困难。解解决决子子系系统统之之间间关关系系过过于于密密切切的

23、的办办法法基基本本上上有有两两个：个：重重新新划划分分子子系系统统，这这种种方方法法比比较较简简单单，将将子子系系统统的的粒粒度度减减少少，或或者者重重新新规规划划子子系系统统的的内内容容，将相互依赖的元素划归到同一个子系统之中；将相互依赖的元素划归到同一个子系统之中；定义子系统的接口，将依赖关系定义到接口上定义子系统的接口，将依赖关系定义到接口上;7.2.2.1 构架设计3）定定义义子子系系统统的的接接口口。每每个个子子系系统统的的接接口口上上定定义义了了若若干干操操作作，体体现现了了子子系系统统的的功功能能，而而功功能能的的具具体体实实现现方方法法应应该该是是隐隐藏藏的的，其其他他子子系系

24、统统只只能能通通过过接接口口间间接接地地享享受受这这个个子子系统提供的服务，不能直接操作它。系统提供的服务，不能直接操作它。7.2.2.1 构架设计第第3步：非功能需求设计步：非功能需求设计分分析析阶阶段段定定义义了了整整个个系系统统的的非非功功能能需需求求，在在设设计计阶阶段段要要研研究究这这些些需需求求，设设计计出出可可行行的方案。非功能需求包括：的方案。非功能需求包括：系系统统的的安安全全性性，错错误误监监测测和和故故障障恢恢复复，可移植性和通用性等等。可移植性和通用性等等。具具有有共共性性的的非非功功能能需需求求一一般般设设计计在在中中间间层层和和通通用用应应用用层层，目目的的是是充充

25、分分利利用用已已有有构构件件，减少重新开发的工作量。减少重新开发的工作量。7.2.2.1 构架设计7.2.2.2 用例设计根根据据分分析析阶阶段段产产生生的的高高层层类类图图和和交交互互图图，由由用用例例设设计计师研究已有的类，将它们分配到相应的用例中。师研究已有的类，将它们分配到相应的用例中。检检查查每每个个用用例例功功能能，依依靠靠当当前前的的类类能能否否实实现现，同同时时检检查每个用例的特殊需求是否有合适的类来实现。查每个用例的特殊需求是否有合适的类来实现。同同时时细细化化每每个个用用例例的的类类图图，描描述述实实现现用用例例的的类类及及其其类类之之间间的的相相互互关关系系，其其中中的的

26、通通用用类类和和关关键键类类可可用用粗粗线线框框区分，这些类将作为项目经理检查项目时的重点。区分，这些类将作为项目经理检查项目时的重点。第第1步步：通通过过扫扫描描用用例例中中所所有有的的交交互互图图识识别别参参与与用用例例解决方案的类。解决方案的类。每每个个类类的的方方法法都都可可以以通通过过分分析析交交互互图图得得到到，一一般般地地检检查查所所有有的的交交互互图图发发送送给给某某个个类类的的所所有有消消息息，这这表表明明了了该该类类必必须须定定义义的的方方法法。例例如如“借借书书控控制制”类类向向“读读者者”类类发发送送“检检查查读读者者（读读者者编编号号）”消消息息，那那么么“检检查读者

27、查读者”就作为就作为“读者读者”类应该提供的方法。类应该提供的方法。第第2步步：添添加加类类之之间间的的关关系系，包包括括关关联联、依依赖赖、继继承。承。7.2.2.2 用例设计7.2.2.3类设计：类的设计步骤由由构构件件工工程程师师详详细细设设计计每每个个类类的的属属性性、方方法和关系。法和关系。第第1步步定定义义类类的的属属性性。类类的的属属性性反反映映类类的的特特性性，通通常常属属性性是是被被封封装装在在类类的的内内部部，不不允允许外部对象访问。许外部对象访问。1）分分析析阶阶段段和和概概要要设设计计阶阶段段定定义义的的一一个个类类属属性性在在详详细细设设计计时时可可能能要要被被分分解

28、解为为多多个个，减减小小属属性性的的表表示示粒粒度度有有利利于于实实现现和和复复用用。但但是是一一个个类类的的属属性性如如果果太太多多，则则应应该该检检查查一一下下，看看能能否否分分离离出出一一个个新新的类。的类。2）如如果果一一个个类类因因为为其其属属性性的的原原因因变变得得复复杂杂而而难难于于理理解解，那那么么就就将将一一些些属属性性分分离离出出来来形形成成一一个个新新的的类。类。3）通通常常不不同同的的编编程程语语言言提提供供的的数数据据类类型型有有很很大大差差别别，确确定定类类的的属属性性时时要要用用编编程程语语言言来来约约束束可可用用的的属属性性类类型型。定定义义属属性性类类型型时时

29、尽尽可可能能使使用用已已有有的的基基础础类类型型，太太多多的的自自定定义义类类型型会会降降低低系系统统的的可可维维护护性和可理解性等性能指标。性和可理解性等性能指标。4）类类的的属属性性结结构构要要坚坚持持简简单单的的原原则则，尽尽可可能能不不使使用复杂的数据结构。用复杂的数据结构。7.2.2.3类设计：类属性设计的注意点1）属属性性的的类类型型。设设计计属属性性时时必必须须要要根根据据开开发发语语言言确确定定每每个个属属性性的的数数据据类类型型，如如果果数数据据类类型型不不够够，设设计计人人员员可可以以利利用用已已有有的的数数据据类类型型定定义义新新的的数数据据类型。类型。2）属属性性的的可

30、可见见性性。在在设设计计属属性性时时要要确确定定公公有有属属性性、私有属性、受保护属性。私有属性、受保护属性。7.2.2.3类设计：设计类属性时必须定义内容1）属属性性的的初初始始值值：如如果果有有默默认认值值，用用户户在在操操作作时时会会感感觉觉很很方方便便。例例如如在在计计算算税税费费的的程程序序中中，如如果果定定义义了了初初始始默默认认税税率率，用用户户就就不不必必每每次次都都重重复复输输入税率值。入税率值。2）属属性性在在类类中中的的存存放放方方式式：By value（按按数数值值）属属性性放放在在类类中中。By reference（引引用用）属属性性放放在在类类外外，类类指指向向这这

31、个个属属性性。后后者者一一般般是是属属性性本本身身为为一一个个对对象象，例例如如“教教研研室室”类类有有一一个个属属性性是是“教教师师”，而而“教教师师”对对象象本本身身在在“教教研研室室”类类之之外外已已经经定定义义了了，这这时时“教教研研室室”类类中中只只保保存存一一个个指指针指向这个外部对象。针指向这个外部对象。7.2.2.3类设计：设计类属性时可选择内容第第2步：定义类的操作步：定义类的操作由由构构件件工工程程师师为为每每个个类类的的方方法法设设计计必必须须实实现现的的操操作作，并并用用自自然然语语言言或或伪伪代代码码描描述述操操作的实现算法。作的实现算法。一一个个类类可可能能被被应应

32、用用在在多多个个用用例例中中，由由于于它它在在不不同同用用例例中中担担当当的的角角色色不不同同，所所以以设设计计方法时要求详细周到。方法时要求详细周到。7.2.2.3类设计：类的设计步骤1）分分析析类类的的每每个个职职责责的的含含义义，从从中中找找出出类应该具备的操作。类应该具备的操作。2）阅阅读读类类的的非非功功能能需需求求说说明明，添添加加一一些些必须的操作。必须的操作。3）确确定定类类的的接接口口应应该该提提供供的的操操作作。这这关关系系到到设设计计的的质质量量，特特别别是是系系统统的的稳稳定定性性，所以确定类接口操作要特别小心。所以确定类接口操作要特别小心。4）逐逐个个检检查查类类在在

33、每每个个用用例例实实现现中中是是否否合合适，补充一些必须的操作。适，补充一些必须的操作。7.2.2.3类设计-设计类操作的注意事项设计时不仅要考虑到系统正常运行的情况，还要设计时不仅要考虑到系统正常运行的情况，还要考虑一些特殊情况：考虑一些特殊情况：例如，一个对象结束前必须释放占用的资源；例如，一个对象结束前必须释放占用的资源；在并发系统中，一个任务结束前必须通知其它在并发系统中，一个任务结束前必须通知其它任务自己已经结束；任务自己已经结束；经验丰富的设计者可以预见有规律的出错，好的经验丰富的设计者可以预见有规律的出错，好的设计通常在可能出现致命错误的地方设计一个良设计通常在可能出现致命错误的

34、地方设计一个良好的出口，在系统终止前尽可能清晰地保留当时好的出口，在系统终止前尽可能清晰地保留当时的信息和环境，尽可能多的反应出错误信息。的信息和环境，尽可能多的反应出错误信息。7.2.2.3类设计-设计类操作的注意事项操操作作描描述述：说说明明操操作作的的具具体体实实现现内内容容，可可以以用用伪伪代码或者文字描述操作的处理逻辑。代码或者文字描述操作的处理逻辑。定义操作的参数：说明每个参数名称和类型。定义操作的参数：说明每个参数名称和类型。操作返回类型：操作返回类型：操作可见性：操作可见性：Public、Private和和Protected。操作异常：说明每个操作中的异常处理。操作异常：说明每

35、个操作中的异常处理。前前件件和和后后件件：说说明明操操作作运运行行之之前前要要满满足足的的条条件件和和操作运行之后要满足的条件。操作运行之后要满足的条件。7.2.2.3类设计-设计类操作时必须定义内容第第3步定义类之间细节关系步定义类之间细节关系设设置置基基数数：一一个个类类的的实实例例与与另另一一个个类类的的实实例例之之间间的的联联系系。在在图图书书馆馆信信息息管管理理系系统统中中，“图图书书”类类和和“读读者者”类类关关联联，如如果果需需求求说说明明中中有有“一一位位读读者者可可借借图图书书的的数量为数量为0至至10本本”，那么它们之间的基数为，那么它们之间的基数为1：0.10。使使用用关

36、关联联类类：可可以以放放置置与与关关联联相相关关的的属属性性。例例如如“图图书书”类类和和“读读者者”类类，如如果果要要反反映映读读者者的的借借还还书书情情况况，该该如如何何处处理理呢呢？可可以以创创建建一一个个关关联联类类，这这个个类类中中的属性包括的属性包括“借还书日期、图书编号、读者编号借还书日期、图书编号、读者编号”。设设置置限限定定：为为了了减减小小关关联联的的范范围围。例例如如一一个个目目录录下下虽虽有有多多个个文文件件，但但是是在在一一个个目目录录范范围围内内确确定定惟惟一一一一个个文文件，用件，用“文件名文件名”限定目录与文件之间的关系。限定目录与文件之间的关系。7.2.2.3

37、类设计：类的设计步骤7.2.2.3类设计：类的设计步骤在在传传统统的的结结构构化化设设计计方方法法中中，很很容容易易将将实实体体-关关系系图图映映射射到关系数据库中。到关系数据库中。而而在在面面向向对对象象设设计计中中，我我们们可可以以将将UML类类图图看看作作是是数数据据库的概念模型。库的概念模型。在映射时可以按下面的规则进行：在映射时可以按下面的规则进行：7.2.2.4数据库设计(1)一一个个普普通通的的类类可可以以映映射射为为一一个个表表或或多多个个表表，当当分分解解为为多多个表时，可以采用个表时，可以采用横切和竖切横切和竖切的方法。的方法。竖竖切切常常用用于于实实例例较较少少而而属属性

38、性很很多多的的对对象象，一一般般是是现现实实中中的的事事物物，将将不不同同分分类类的的属属性性映映射射成成不不同同的的表表。通通常常将将经经常常使使用用的的属属性性放放在在主主表表中中，而而将将其其他他一一些些次次要要的的属属性性放放到到其其他他表中。表中。横横切切常常常常用用于于记记录录与与时时间间相相关关的的对对象象，如如成成绩绩记记录录、运运行行记记录录等等。由由于于一一段段时时间间后后，这这些些对对象象很很少少被被查查看看，所所以以往往往往在在主主表表中中只只记记录录最最近近的的对对象象，而而将将以以前前的的记记录录转转到到对对应应的历史表中。的历史表中。7.2.2.4数据库设计(2)

39、关联关系的映射关联关系的映射 一一对对一一关关联联的的映映射射：对对于于一一对对一一关关联联，可可以以在在两两个个表表中中都都引引入入外外键键，这这样样两两个个表表之之间间可可以以进进行行双双向向导导航航。也也可可以以根根据具体情况，将类组合成一张单独的表。据具体情况，将类组合成一张单独的表。一一对对多多关关联联的的映映射射：可可以以将将关关联联中中的的“一一”端端毫毫无无变变化化地地映映射射到到一一张张表表，将将关关联联中中表表示示“多多”的的端端上上的的类类映映射射到到带带有外键的另一张表，使外键满足关系引用的完整性。有外键的另一张表，使外键满足关系引用的完整性。多多对对多多关关联联的的映

40、映射射：由由于于记记录录的的一一个个外外键键最最多多只只能能引引用用另另一一条条记记录录的的一一个个主主键键值值，因因此此关关系系数数据据库库模模型型不不能能在在表表之之间间直直接接维维护护一一个个多多对对多多联联系系。为为了了表表示示多多对对多多关关联联，关关系系模模型型必必须须引引入入一一个个关关联联表表，将将两两个个类类之之间间的的多多对对多多关关联联转转换成表上的两个一对多关联。换成表上的两个一对多关联。7.2.2.4数据库设计Theo Mandel提出了三条界面设计原则：提出了三条界面设计原则：置置用用户户于于控控制制之之下下：用用户户界界面面能能够够对对用用户户的的操操作作作作出出

41、恰恰当当的的反反应应，并并帮帮助助用用户户完成需要的工作。完成需要的工作。减减少少用用户户的的记记忆忆负负担担：系系统统应应该该“记记住住”有有关关的的信信息息，通通过过缺缺省省项项、快快捷捷方方式式或界面视觉减少用户的记忆负担。或界面视觉减少用户的记忆负担。保保持持界界面面的的一一致致：用用户户应应该该以以一一致致的的方方式展示和获取信息。式展示和获取信息。7.2.2.5用户界面设计1）按按功功能能将将界界面面划划分分为为块块，每每块块要要有有功功能能说说明明或或标标题题。相相近近功功能能的的界界面面元元素素，像像命命令令按按钮钮、选选择择按按钮钮等等元元素素，应应集集中中放放置置或或者者用

42、用组组框框将将它它们们括括起起来来，减少鼠标移动的距离。减少鼠标移动的距离。2）对对于于同同一一种种功功能能应应该该提提供供多多种种操操作作方方式式：鼠鼠标标、快捷键或者声音等等。快捷键或者声音等等。3）界界面面要要支支持持键键盘盘浏浏览览按按钮钮功功能能，即即按按Tab键键的的自自动动切切换换功功能能。Tab键键的的顺顺序序与与控控件件排排列列顺顺序序要要一一直直，一般是从上到下、从左到右。一般是从上到下、从左到右。7.2.2.5.1用户界面设计：易用性是核心4）按按照照信信息息的的输输入入顺顺序序，以以及及信信息息的的重重要要程程度度安安排排控件，重要的信息应放在窗口较醒目的位置。控件，重

43、要的信息应放在窗口较醒目的位置。5）一一个个界界面面的的控控件件数数最最好好不不超超过过10个个，多多于于10个个时时应该考虑使用分页或多标签页显示。应该考虑使用分页或多标签页显示。6）分分页页界界面面要要支支持持在在页页面面间间的的快快捷捷切切换换，常常用用组组合合快捷键快捷键Ctrl+Tab。7）默默认认按按钮钮要要支支持持Enter操操作作，即即按按Enter后后自自动动执执行默认按钮对应的操作。行默认按钮对应的操作。8）当当检检测测到到非非法法输输入入后后应应给给出出说说明明并并能能自自动动获获得得焦焦点。点。7.2.2.5.1用户界面设计：易用性是核心9）复选项和单选项应按选择概率排

44、列，支持默认选）复选项和单选项应按选择概率排列，支持默认选项和项和Tab选择。选择。10）当选项个数较少并且固定时，应采用选项框而）当选项个数较少并且固定时，应采用选项框而不用下拉列表框。但是如果界面空间较小时，应不用下拉列表框。但是如果界面空间较小时，应该使用下拉框而少用选项框。该使用下拉框而少用选项框。11）当软件的功能很多，特别是分支复杂的情况下，）当软件的功能很多，特别是分支复杂的情况下，应该提供方便的导航功能，引导用户顺利完成需应该提供方便的导航功能，引导用户顺利完成需要的一系列功能。如下图所示。要的一系列功能。如下图所示。12）界面用词要规范。）界面用词要规范。7.2.2.5.1用

45、户界面设计：易用性是核心7.2.2.5.1用户界面设计：易用性是核心最最忌忌讳讳每每换换一一个个屏屏幕幕，用用户户就就要要换换一一套套操操作命令与操作方法。作命令与操作方法。7.2.2.5.2用户界面设计：界面必须一致1）完完成成相相同同或或相相近近功功能能的的菜菜单单项项用用横横线线隔隔在在同一组内。同一组内。2）菜单深度一般要求控制在三层以内。）菜单深度一般要求控制在三层以内。3）图标能直观地代表要完成的操作。）图标能直观地代表要完成的操作。4）工工具具栏栏可可以以由由用用户户自自己己定定制制，其其中中的的每每个个按按钮钮要要有有瞬瞬时时提提示示信信息息，工工具具栏栏的的长长度度不不能能超

46、超出出屏屏幕幕宽宽度度。常常用用的的工工具具栏栏有有默默认认位位置。置。7.2.2.5.2用户界面设计：界面必须一致5）状状态态条条显显示示用用户户需需要要的的信信息息：目目前前的的操操作作、系系统统状状态态、用用户户位位置置、提提示示信信息息、错错误误信信息息等等，如如果果某某一一操操作作需需要要的的时时间间较较长长，还还应该显示进度条和进程提示。应该显示进度条和进程提示。6）滚滚动动条条的的长长度度要要根根据据显显示示信信息息的的长长度度或或宽宽度度及及时时变变换换，滚滚动动条条的的宽宽度度比比状状态态条条的的略略窄。窄。7）菜单条和工具条要有清楚的界限。）菜单条和工具条要有清楚的界限。8

47、）右键快捷菜单采用与菜单相同的准则。）右键快捷菜单采用与菜单相同的准则。7.2.2.5.2用户界面设计：界面必须一致1）提供及时调用系统帮助的功能，常用）提供及时调用系统帮助的功能，常用F1键。键。2）调调用用帮帮助助时时，能能够够定定位位到到与与该该操操作作相相对对应应的位置，即帮助要有即时性和针对性。的位置，即帮助要有即时性和针对性。3）提供关键词搜索帮助的功能。）提供关键词搜索帮助的功能。4）在在帮帮助助中中提提供供技技术术支支持持方方式式，一一旦旦用用户户难难以以自自己己解解决决问问题题时时，可可以以方方便便地地寻寻求求其其他他帮助方式。帮助方式。5）帮助中应该提供超级链接和返回功能。

48、）帮助中应该提供超级链接和返回功能。7.2.2.5.3用户界面设计：界面提供帮助7.2.2.5.3用户界面设计：界面提供帮助1）屏幕布局合理，不过于密集或稀疏，合理地利用空间。）屏幕布局合理，不过于密集或稀疏，合理地利用空间。2）主主窗窗体体位位置置和和比比例例合合适适。主主窗窗体体的的中中心心位位置置应应该该在在对对角角线线焦焦点点附附近近。长长宽宽接接近近黄黄金金分分割割点点比比例例，切切记记长长宽宽比比例例失调，超宽界面。失调，超宽界面。3）子子窗窗体体位位置置应应该该在在主主窗窗体体的的左左上上角角或或正正中中。多多个个子子窗窗体体弹出时应该依次向右下方偏移，以显示出窗体标题为宜。弹出

49、时应该依次向右下方偏移，以显示出窗体标题为宜。4）重重要要的的命命令令按按钮钮与与使使用用较较频频繁繁的的按按钮钮要要放放在在界界面面瞩瞩目目的的位位置置。按按钮钮大大小小应应该该与与界界面面大大小小成成比比例例、大大小小一一致致，按按钮钮上上文文字字不不要要太太长长，要要避避免免在在空空旷旷的的界界面面上上放放置置很很大大的的按钮。按钮。5）关关闭闭窗窗体体的的按按钮钮不不应应该该放放在在易易点点位位置置，经经验验表表明明横横排排开开头或最后与竖排最后的按钮为易点位置。头或最后与竖排最后的按钮为易点位置。7.2.2.5.4用户界面设计：界面设计合理性6）与与正正在在进进行行的的操操作作无无关

50、关的的控控件件应应该该加加以以屏屏蔽蔽，通通常常用用灰灰色表示无效控件。色表示无效控件。7）界界面面风风格格要要保保持持一一致致，字字的的大大小小、颜颜色色、字字体体要要相相同同，除除非非是是需需要要艺艺术术处处理理或或有有特特殊殊要要求求的的地地方方。字字体体通通常常使使用宋体用宋体9-12，很少使用超过，很少使用超过12号的字体。号的字体。8）一一个个界界面面中中最最好好不不要要超超过过3种种颜颜色色。前前景景与与背背景景色色搭搭配配要要协协调调，反反差差不不宜宜太太大大，主主色色要要柔柔和和，通通常常使使用用浅浅色色调调，如如浅浅灰灰、白白色色等等，具具有有亲亲和和力力。重重要要操操作作