《软件工程引论教学课件》第6章面向对象设计.ppt

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1、图：活动图图：活动图统一建模语言统一建模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML 活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程 活动图的组成活动图的组成活动图的组成活动图的组成活动（活动（活动（活动（ActivityActivity）转移（转移（转移（转移（TransitionTransition）泳道（泳道（泳道（泳道（SwimlaneSwimlane）分支（分支（分支（分支

2、（BranchBranch）分叉和汇合（分叉和汇合（分叉和汇合（分叉和汇合（Fork and JoinFork and Join）对象流（对象流（对象流（对象流（Object StreamObject Stream）图：图：活动图活动图统一建模语言统一建模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML 活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程图：组件图图：组件图统一建模语言统一建

3、模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML 组件图描述组件以及它们之间的关系，表示系统组件图描述组件以及它们之间的关系，表示系统组件图描述组件以及它们之间的关系，表示系统组件图描述组件以及它们之间的关系，表示系统的静态实现视图的静态实现视图的静态实现视图的静态实现视图图：部署图图：部署图统一建模语言统一建模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML 部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配置示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配

4、置示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配置示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配置图：部署图图：部署图统一建模语言统一建模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML面向对象的设计面向对象的设计面向对象设计的过程面向对象设计的过程体系结构体系结构体系结构体系结构设计说明设计说明设计说明设计说明详详详详 细细细细设计说明设计说明设计说明设计说明系统设计系统设计设计系统的体系结构设计系统的体系结构设计系统的体系结构设计系统的体系结构选择合适的体系结构策略，建立系统的总体结构选择合适的体系结构策略，建立系统的总体结构选择合适的体系结构策略，建立系统的总体结构选择合适的体系结构策略，建立系统的总体结构

5、识别设计元素识别设计元素识别设计元素识别设计元素识别类和子系统识别类和子系统识别类和子系统识别类和子系统识别子系统接口识别子系统接口识别子系统接口识别子系统接口定义数据的存储策略定义数据的存储策略定义数据的存储策略定义数据的存储策略部署子系统部署子系统部署子系统部署子系统选择硬件配置和系统平台，将子系统分配到相应选择硬件配置和系统平台，将子系统分配到相应选择硬件配置和系统平台，将子系统分配到相应选择硬件配置和系统平台，将子系统分配到相应的物理节点的物理节点的物理节点的物理节点检查系统设计检查系统设计检查系统设计检查系统设计9什么是面向对象设计什么是面向对象设计面向对象的设计（面向对象的设计（O

6、ODOOD）概述）概述OOD按实现条件对按实现条件对OOA模型进行调整，并补充几个新的模型进行调整，并补充几个新的组成部分（也是由对象构成）组成部分（也是由对象构成）与实现有关的因素：与实现有关的因素：图形用户界面系统图形用户界面系统硬件、操作系统及网络硬件、操作系统及网络数据管理系统数据管理系统其他其他编程语言、可复用的类库编程语言、可复用的类库OOA模型模型补补充充补补充充补充补充补充补充调整调整10OOAOOA与与OODOOD的关系：的关系：1、从、从OOA到到OOD不是转换；不是转换；是是调整和增补调整和增补问题域问题域部分部分OOA模型模型将将OOA模型搬到模型搬到OOD；进行必要的

7、调整，进行必要的调整，作为作为OOD模型的问题域模型的问题域部分；部分；人人机机交交互互部部分分数数据据管管理理部部分分构件部署构件部署部分部分增补其它部分，成为完增补其它部分，成为完整的整的OOD模型。模型。控制驱动部分控制驱动部分112、采用一致的概念和表示法、采用一致的概念和表示法不存在分析与设计之间的鸿沟不存在分析与设计之间的鸿沟分析分析 设计设计数据流图（DFD）模块结构图（MSD）实体-关系图（ERD）传统方法分析与设计之间的鸿沟3、有不同的侧重点和不同的策略、有不同的侧重点和不同的策略 OOA主要针对问题域，识别有关的对象以及它们之间的主要针对问题域，识别有关的对象以及它们之间的

8、关系，产生一个关系，产生一个满足用户需求满足用户需求，独立于实现独立于实现的的OOA模型。模型。OOD主要解决与实现有关的问题主要解决与实现有关的问题，基于，基于OOA模型，针模型，针对具体的软、硬件条件（如机器、网络、对具体的软、硬件条件（如机器、网络、OS、GUI、DBMS等）产生一个等）产生一个可实现可实现的的OOD模型。模型。OOA OOD一致的一致的概念概念一致的一致的表示法表示法OO模型面向对象的分析与设计之间不存在鸿沟OO模型OOD模型模型从两个侧面来描述从两个侧面来描述OOD模型和过程模型和过程从另一侧面观察从另一侧面观察OOD模型每个部分如何用OO概念表达采用采用OOA的概念

9、的概念及及模型组织方式模型组织方式从一个侧面观察从一个侧面观察OOD模型包括几个主要部分一个核心部分加一个核心部分加几个外围部分几个外围部分在辅助模型中要增加分别用在辅助模型中要增加分别用于描述构件模型和部署模型于描述构件模型和部署模型的构件图和部署图的构件图和部署图 13OOD过程模型过程模型问题域部分的设计人机交互部分的设计控制流管理部分的设计数据管理部分的设计构件部署部分的设计前前4项不强调次序项不强调次序 每个部分均采用与OOA一致的概念概念、表示法表示法及活动活动，但具有自己独特的策略。进行构件部署设计要在其前面四个部分完成后进行。进行构件部署设计要在其前面四个部分完成后进行。Min

10、iLibrary：软件体系结构：软件体系结构MiniLibrary：软件体系结构：软件体系结构MiniLibrary：软件体系结构：软件体系结构识别设计元素识别设计元素识别设计元素识别设计元素确定设计元素的基本原则确定设计元素的基本原则确定设计元素的基本原则确定设计元素的基本原则如果一个如果一个如果一个如果一个“分析类分析类分析类分析类”比较简单，代表着单一的逻辑抽比较简单，代表着单一的逻辑抽比较简单，代表着单一的逻辑抽比较简单，代表着单一的逻辑抽象，那么可以将其映射为象，那么可以将其映射为象，那么可以将其映射为象，那么可以将其映射为“设计类设计类设计类设计类”如果一个如果一个如果一个如果一个

11、“分析类分析类分析类分析类”的职责比较复杂，很难由单个的职责比较复杂，很难由单个的职责比较复杂，很难由单个的职责比较复杂，很难由单个“设计类设计类设计类设计类”承担，则应该将其映射成承担，则应该将其映射成承担，则应该将其映射成承担，则应该将其映射成“子系统接口子系统接口子系统接口子系统接口”子系统的划分应该符合高内聚低耦合的原则子系统的划分应该符合高内聚低耦合的原则子系统的划分应该符合高内聚低耦合的原则子系统的划分应该符合高内聚低耦合的原则MiniLibrary：识别设计元素：识别设计元素MiniLibrary：识别设计元素：识别设计元素识别子系统接口识别子系统接口识别子系统接口识别子系统接口

12、在确定了设计元素之后，需要描述子系统的行为，也在确定了设计元素之后，需要描述子系统的行为，也在确定了设计元素之后，需要描述子系统的行为，也在确定了设计元素之后，需要描述子系统的行为，也就是准确定义接口操作的集合。同时，还要确定就是准确定义接口操作的集合。同时，还要确定就是准确定义接口操作的集合。同时，还要确定就是准确定义接口操作的集合。同时，还要确定“子子子子系统接口系统接口系统接口系统接口”与其他设计元素之间的依赖关系与其他设计元素之间的依赖关系与其他设计元素之间的依赖关系与其他设计元素之间的依赖关系数据文件数据文件数据文件数据文件 数据文件是由操作系统提供的存储形式，应用系统将数据数据文件

13、是由操作系统提供的存储形式，应用系统将数据数据文件是由操作系统提供的存储形式，应用系统将数据数据文件是由操作系统提供的存储形式，应用系统将数据按字节顺序存储，并定义如何以及何时检索数据按字节顺序存储，并定义如何以及何时检索数据按字节顺序存储，并定义如何以及何时检索数据按字节顺序存储，并定义如何以及何时检索数据数据存储策略数据存储策略关系数据库关系数据库关系数据库关系数据库 在关系数据库中，数据是以表的形式存储在预先定义好的在关系数据库中，数据是以表的形式存储在预先定义好的在关系数据库中，数据是以表的形式存储在预先定义好的在关系数据库中，数据是以表的形式存储在预先定义好的称为称为称为称为Sche

14、maSchema的类型中的类型中的类型中的类型中面向对象数据库面向对象数据库面向对象数据库面向对象数据库 与关系数据库不同的是，面向对象数据库将对象和关系做与关系数据库不同的是，面向对象数据库将对象和关系做与关系数据库不同的是，面向对象数据库将对象和关系做与关系数据库不同的是，面向对象数据库将对象和关系做为数据一起存储为数据一起存储为数据一起存储为数据一起存储何时选择文件何时选择文件何时选择文件何时选择文件 存储大容量数据、临时数据、低信息密度数据存储大容量数据、临时数据、低信息密度数据存储大容量数据、临时数据、低信息密度数据存储大容量数据、临时数据、低信息密度数据数据存储策略数据存储策略何时

15、选择数据库何时选择数据库何时选择数据库何时选择数据库 并发访问要求高、系统跨平台、多个应用程序使用相同数并发访问要求高、系统跨平台、多个应用程序使用相同数并发访问要求高、系统跨平台、多个应用程序使用相同数并发访问要求高、系统跨平台、多个应用程序使用相同数据据据据何时选择关系数据库何时选择关系数据库何时选择关系数据库何时选择关系数据库 复杂的数据查询复杂的数据查询复杂的数据查询复杂的数据查询 数据集规模大数据集规模大数据集规模大数据集规模大何时选择面向对象数据库何时选择面向对象数据库何时选择面向对象数据库何时选择面向对象数据库 数据集处于中等规模数据集处于中等规模数据集处于中等规模数据集处于中等

16、规模 对象间没有规则联系对象间没有规则联系对象间没有规则联系对象间没有规则联系部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配置行时的处理节点以及节点中组件的配置行时的处理节点以及节点中组件的配置行时的处理节点以及节点中组件的配置部署子系统部署子系统MiniLibraryMiniLibrary系统的部署图系统的部署图系统的部署图系统的部署图详细设计需要细化分析和系统设计产生的模型，确定新的详细设计需要细化分析和系

17、统设计产生的模型，确定新的详细设计需要细化分析和系统设计产生的模型，确定新的详细设计需要细化分析和系统设计产生的模型，确定新的设计对象，消除问题域与实现域之间的差距设计对象，消除问题域与实现域之间的差距设计对象，消除问题域与实现域之间的差距设计对象，消除问题域与实现域之间的差距详细设计详细设计详细设计的主要任务详细设计的主要任务详细设计的主要任务详细设计的主要任务 精化类的属性和操作精化类的属性和操作精化类的属性和操作精化类的属性和操作 明确定义操作的参数和基本的实现逻辑明确定义操作的参数和基本的实现逻辑明确定义操作的参数和基本的实现逻辑明确定义操作的参数和基本的实现逻辑 明确定义属性的类型和

18、可见性明确定义属性的类型和可见性明确定义属性的类型和可见性明确定义属性的类型和可见性 明确类之间的关系明确类之间的关系明确类之间的关系明确类之间的关系 整理和优化设计模型整理和优化设计模型整理和优化设计模型整理和优化设计模型详细设计模型可以分割成类的集合，通常由单个开发人员详细设计模型可以分割成类的集合，通常由单个开发人员详细设计模型可以分割成类的集合，通常由单个开发人员详细设计模型可以分割成类的集合，通常由单个开发人员实现实现实现实现详细设计详细设计边界类的设计策略边界类的设计策略边界类的设计策略边界类的设计策略 用户界面设计因素用户界面设计因素用户界面设计因素用户界面设计因素 用户界面的开

19、发工具用户界面的开发工具用户界面的开发工具用户界面的开发工具 所创建的界面数量所创建的界面数量所创建的界面数量所创建的界面数量 外部系统接口类外部系统接口类外部系统接口类外部系统接口类实体类的设计策略实体类的设计策略实体类的设计策略实体类的设计策略 考虑性能需求对实体对象的影响考虑性能需求对实体对象的影响考虑性能需求对实体对象的影响考虑性能需求对实体对象的影响控制类的设计策略控制类的设计策略控制类的设计策略控制类的设计策略 是否真正需要？是否应该继续细化？是否真正需要？是否应该继续细化？是否真正需要？是否应该继续细化？是否真正需要？是否应该继续细化？考虑复杂性、变化适应性、分布性和性能、事务处

20、考虑复杂性、变化适应性、分布性和性能、事务处考虑复杂性、变化适应性、分布性和性能、事务处考虑复杂性、变化适应性、分布性和性能、事务处理等要求理等要求理等要求理等要求定义操作定义操作定义操作的过程定义操作的过程定义操作的过程定义操作的过程 找出满足基本逻辑要求的操作找出满足基本逻辑要求的操作找出满足基本逻辑要求的操作找出满足基本逻辑要求的操作 补充必要的辅助操作补充必要的辅助操作补充必要的辅助操作补充必要的辅助操作 初始化类的实例初始化类的实例初始化类的实例初始化类的实例 验证两个实例是否等同验证两个实例是否等同验证两个实例是否等同验证两个实例是否等同 完整地描述操作完整地描述操作完整地描述操作

21、完整地描述操作 确定操作的名称、参数、返回值、可见性等确定操作的名称、参数、返回值、可见性等确定操作的名称、参数、返回值、可见性等确定操作的名称、参数、返回值、可见性等 应该遵从程序设计语言的命名规则应该遵从程序设计语言的命名规则应该遵从程序设计语言的命名规则应该遵从程序设计语言的命名规则 简要说明操作的内部实现逻辑简要说明操作的内部实现逻辑简要说明操作的内部实现逻辑简要说明操作的内部实现逻辑定义操作定义操作举例：举例：举例：举例：BorrowerInfoBorrowerInfo类类类类 构造函数构造函数构造函数构造函数 +new()new()属性赋值属性赋值属性赋值属性赋值 +setName

22、(name:String)setName(name:String)+setAddress(address:String)setAddress(address:String)其他其他其他其他 +addLoan(theLoan:Loan)addLoan(theLoan:Loan)+removeLoan(theLoan:Loan)removeLoan(theLoan:Loan)+isAllowed():BooleanisAllowed():Boolean 定义属性定义属性定义属性定义属性 具体说明属性的名称、类型、缺省值、可见性等具体说明属性的名称、类型、缺省值、可见性等具体说明属性的名称、类型、缺

23、省值、可见性等具体说明属性的名称、类型、缺省值、可见性等定义属性定义属性基本原则基本原则基本原则基本原则 将所有属性的可见性设置为将所有属性的可见性设置为将所有属性的可见性设置为将所有属性的可见性设置为privateprivate;仅通过仅通过仅通过仅通过setset方法更新属性；方法更新属性；方法更新属性；方法更新属性；仅通过仅通过仅通过仅通过getget方法访问属性；方法访问属性；方法访问属性；方法访问属性；在属性的在属性的在属性的在属性的setset方法中，实现简单的有效性验证，而在独立方法中，实现简单的有效性验证，而在独立方法中，实现简单的有效性验证，而在独立方法中，实现简单的有效性验

24、证，而在独立的验证方法中实现复杂的逻辑验证。的验证方法中实现复杂的逻辑验证。的验证方法中实现复杂的逻辑验证。的验证方法中实现复杂的逻辑验证。定义属性定义属性在详细设计阶段，状态建模一般只发生在依赖状在详细设计阶段，状态建模一般只发生在依赖状在详细设计阶段，状态建模一般只发生在依赖状在详细设计阶段，状态建模一般只发生在依赖状态展示不同行为的类上态展示不同行为的类上态展示不同行为的类上态展示不同行为的类上定义状态定义状态在详细设计阶段，需要进一步确定详细的关联关在详细设计阶段，需要进一步确定详细的关联关在详细设计阶段，需要进一步确定详细的关联关在详细设计阶段，需要进一步确定详细的关联关系、依赖关系

25、和聚合关系等系、依赖关系和聚合关系等系、依赖关系和聚合关系等系、依赖关系和聚合关系等定义关系定义关系不同对象之间的可能连接不同对象之间的可能连接不同对象之间的可能连接不同对象之间的可能连接在有些情况下，关联关系本身也可能具有属性，在有些情况下，关联关系本身也可能具有属性，在有些情况下，关联关系本身也可能具有属性，在有些情况下，关联关系本身也可能具有属性，可以使用可以使用可以使用可以使用“关联类关联类关联类关联类”将这种关系建模将这种关系建模将这种关系建模将这种关系建模定义关联类定义关联类举例：选课表举例：选课表举例：选课表举例：选课表ScheduleSchedule与开始课程与开始课程与开始课

26、程与开始课程CourseOfferingCourseOffering33 问题域部分的设计问题域部分的设计要对要对OOA结果按实现条件进行补充与调整。结果按实现条件进行补充与调整。即，要即，要继续运用继续运用OOA的方法，包括概念、表示法及一部分策略。的方法，包括概念、表示法及一部分策略。问题域部分的设计问题域部分的设计问题域问题域部分部分人人机机交交互互部部分分数数据据管管理理部部分分构件部署构件部署部分部分控制驱动部分控制驱动部分将将OOA模型搬到模型搬到OOD作为作为OOD的基础的基础OOA模型模型按实现条件按实现条件（编程语言，编程语言，网络与操作网络与操作系统，复用系统，复用支持等支

27、持等）进）进行必要的调行必要的调整。整。不但要根据实现条件进行不但要根据实现条件进行OOD设计，而且由于需求变化或新发现了设计，而且由于需求变化或新发现了错误，也要对错误，也要对OOA的结果进行修改。的结果进行修改。34（1）为复用设计与编程的类而增加结构）为复用设计与编程的类而增加结构如果如果OOA识别和定义的类是本次开发中新定义的，那么识别和定义的类是本次开发中新定义的，那么需要进行编程。需要进行编程。如果已存在一些可复用的类，而且这些类既有分析、设如果已存在一些可复用的类，而且这些类既有分析、设计时的定义，又有源程序，那么，复用这些类即可提高计时的定义，又有源程序，那么，复用这些类即可提

28、高开发效率与质量。开发效率与质量。可复用的类可能只是与可复用的类可能只是与OOA模型中的类相似，而不是完模型中的类相似，而不是完全相同，因此需对二者进行修改。全相同，因此需对二者进行修改。目标：尽可能使复用成分增多，新开发的成分减少目标：尽可能使复用成分增多，新开发的成分减少目标：尽可能使复用成分增多，新开发的成分减少目标：尽可能使复用成分增多，新开发的成分减少35不同程度的复用不同程度的复用当当前前所所需需的的类类的的信信息息比比可可复复用用类类定定义义的的信信息息直接复用直接复用 通过继承复用通过继承复用 删除可复用类的多余信息删除可复用类的多余信息删除多余信息，通过继承而复用删除多余信息

29、，通过继承而复用36车辆序号厂商式样序号认证可复用的类序号颜色式样出厂年月序号认证车辆问题域中的类步骤：步骤：（1）把要复用的类加到问题域，）把要复用的类加到问题域，（2）标以）标以“复用复用”,划掉（或标出）不用的属性与操作划掉（或标出）不用的属性与操作（3）建立从复用类到问题域原有的类之间的泛化关系）建立从复用类到问题域原有的类之间的泛化关系（4）由于问题域的类继承了）由于问题域的类继承了“复用复用”类的特征，类的特征，所以有些属性和操作不需要了所以有些属性和操作不需要了划掉。划掉。(复用)(复用复用)车辆序号厂商式样序号认证可复用的类第四种情况的的具体处理：第四种情况的的具体处理：第四种

30、情况的的具体处理：第四种情况的的具体处理：可复用类定义的信息可复用类定义的信息 当前所需的类的信息当前所需的类的信息37把需要频繁交换信息的对象，尽量地放在一台处理机上。把需要频繁交换信息的对象，尽量地放在一台处理机上。增加属性或类，以增加属性或类，以保存中间结果保存中间结果提高或降低系统的并发度，可能要人为地增加或减少主动对象。提高或降低系统的并发度，可能要人为地增加或减少主动对象。合并通讯频繁的类合并通讯频繁的类流速控制器流速控制器指定流速指定流速当前流速当前流速流速调节流速调节流速探测流速探测 流速调节器流速调节器指定流速指定流速流速调节流速调节 流速探测器流速探测器当前流速当前流速流速

31、探测流速探测取当前流速取当前流速 合并前合并前合并后合并后（2）提高性能）提高性能38用聚合关系描述复杂类用聚合关系描述复杂类。帧帧显示显示帧帧显示显示背景背景前景前景*1 11 11 1显示显示显示显示39为编程方便增加底层成分为编程方便增加底层成分细化对象的分类细化对象的分类例：将几何图形分成例：将几何图形分成多边形、椭圆、扇形多边形、椭圆、扇形等特殊类等特殊类几何图形几何图形绘图多边形多边形扇形扇形椭圆椭圆绘图绘图绘图40（3）增加一般类以建立共同协议）增加一般类以建立共同协议增加根类：增加根类：将所有的具有相似协议的类组织在一起将所有的具有相似协议的类组织在一起 提供通用的协议提供通用

32、的协议例如：提供创建、删除、复制等服务例如：提供创建、删除、复制等服务增加其他一般类：增加其他一般类：提供局部通用的协议提供局部通用的协议例如：提供永久存储及恢复功能例如：提供永久存储及恢复功能41（4）按编程语言调整继承）按编程语言调整继承 起因：起因：OOA强调如实地反映问题域，强调如实地反映问题域，OOD考虑实现问题，考虑实现问题，所用语言不支持多继承，甚至不支持继承所用语言不支持多继承，甚至不支持继承多继承模式示例多继承模式示例狭义菱形狭义菱形广义菱形广义菱形42BACBAC因为聚合和泛化是不同的概念，这种方法并不是通用的因为聚合和泛化是不同的概念，这种方法并不是通用的(按定义)。在大

33、多数情况下，在大多数情况下，需要考虑形成多继承的原因需要考虑形成多继承的原因，将本来在，将本来在特殊类中显式定义的信息离出来，作为部分对象，以原来特殊类中显式定义的信息离出来，作为部分对象，以原来的一般类作为整体对象。的一般类作为整体对象。把多继承调整为单继承把多继承调整为单继承 43方法方法1 1：采用：采用聚合聚合公司人员公司人员雇主雇主职员职员雇主职员雇主职员公司人员公司人员身份身份雇主身份雇主身份职员身份职员身份0.21创建“雇主”对象创建“职员”对象创建“雇主职员”对象44公司人员公司人员雇主身份雇主身份职员身份职员身份10.1身份身份0.11公司人员公司人员雇主雇主职员职员雇主职员

34、雇主职员45方法方法2 2：压平：压平公司人员公司人员顾主顾主职员职员顾主职员顾主职员问题：有什么缺点？问题：有什么缺点？顾主信息顾主信息职员信息职员信息问题：改成继承？问题：改成继承？46方法方法3 3：不支持不支持泛化泛化顾主顾主职员职员顾主职员顾主职员问题：有什么缺点？问题：有什么缺点？47对多态性的调整对多态性的调整48供货商客户0.*1.*供需合同卖方买方.11供货商客户0.*1.*把多对多关联转把多对多关联转化为一对多关联化为一对多关联(5)对复杂关联的转化并决定关联的实现方式对复杂关联的转化并决定关联的实现方式49项目人员语言把多元关联把多元关联转化为二元关联转化为二元关联语言项

35、目人员任务项项目名人员语言1 1.*1 1.*1.*公司公司雇员雇员*1.*工作工作薪水薪水把把把把关关关关联联联联类类类类转转转转化化化化为为为为二二二二元元元元关关关关联联联联*1.*工作工作薪水薪水公司公司雇员雇员1151对关联进行调整后，要考虑关联的实现方式。对关联进行调整后，要考虑关联的实现方式。（1）聚合）聚合 决决定定在在整整体体类类中中指指出出部部分分类类时时，是是用用部部分分类类直直接接作作为为整整体体类类中中的的属属性性的的数数据据类类型型，还还是是把把部部分分类类用用作作指指针针或或对对象象标标识识的的基基类类型型，再再用用这这样样的的指指针针或或对对象象标标示示定定义义

36、整整体体类类的的属性。属性。如如果果是是组组合合，最最好好用用第第1种种方方式式，否否则则就就需需要要在在程程序序中中保保证证整整体体对对象象与与部部分分对对象象的的生命周期的一致性。生命周期的一致性。Class AClass B A a;/组合 A*a;/聚合，B的对象管理A的对象组合void combination()（2）关联）关联 通常，通过在对象中设立指针或对象标识以指向或记录另一端的对象的通常，通过在对象中设立指针或对象标识以指向或记录另一端的对象的方法，来实现关联。方法，来实现关联。(1)如果是单向关联，就在源端的类中设立属性，用来标记另一端的类将如果是单向关联，就在源端的类中设

37、立属性，用来标记另一端的类将来创建的对象来创建的对象 (2)如果是双向关联，就在两端类中各设立属性，用来标记对方将来创建如果是双向关联，就在两端类中各设立属性，用来标记对方将来创建的对象。的对象。(3)如果关联中对方类的多重性是如果关联中对方类的多重性是1，那么可在本方设立一个指向对方对，那么可在本方设立一个指向对方对象的指针，或设立一个记录对方对象引用的属性。象的指针，或设立一个记录对方对象引用的属性。(4)如果对方类的多重性大于如果对方类的多重性大于1，那么可在本方设立一个指向对方对象的指，那么可在本方设立一个指向对方对象的指针集合或引用集合。针集合或引用集合。(5)若关联的某端有角色名，

38、最好把其作为另一端类的属性名，以访问与若关联的某端有角色名，最好把其作为另一端类的属性名，以访问与角色名相邻的类。角色名相邻的类。Provider 1oldest1.*0.1ConsumerProvider*toProviderproviderSet *headstruct providerSet Provider p;struct providerSet*next;Consumer oldest53（6）调整与完善属性）调整与完善属性 按照语法：可见性 属性名：类型=初始值 对属性的定义进行完善。每一个属性或者包含单个值，或者包含作为一个整体的密切相关的一组值 若要给出对属性的性质的约束，如

39、“工龄60”或“0英语成绩100”等，也要看语言是否对其直接支持，否则要在算法上考虑如何实现。为了维护数据的完整性，必须要考虑需要一起更新的多个相关联为了维护数据的完整性，必须要考虑需要一起更新的多个相关联为了维护数据的完整性，必须要考虑需要一起更新的多个相关联为了维护数据的完整性，必须要考虑需要一起更新的多个相关联的数据值。特别是，当基本的数据发生变化时，需要更新导出属性的值。的数据值。特别是，当基本的数据发生变化时，需要更新导出属性的值。的数据值。特别是，当基本的数据发生变化时，需要更新导出属性的值。的数据值。特别是，当基本的数据发生变化时，需要更新导出属性的值。通过下列方法可以做到这一点

40、：通过下列方法可以做到这一点：通过下列方法可以做到这一点：通过下列方法可以做到这一点：1)显式的代码显式的代码 在更新基本对象属性的操作中插入更新导出属性的代码，使得基在更新基本对象属性的操作中插入更新导出属性的代码，使得基本属性与导出属性的值同步。本属性与导出属性的值同步。2)批处理性的重计算批处理性的重计算 当基本数据以批处理的方式改变时，可能在所有的基本数值改变当基本数据以批处理的方式改变时，可能在所有的基本数值改变之后，再重新计算所有的导出属性的值。之后，再重新计算所有的导出属性的值。3)触发器触发器 凡是依赖基本属性的属性，都必须将它自己向基本属性注册。当凡是依赖基本属性的属性，都必

41、须将它自己向基本属性注册。当基本属性的值被更新时，由专门设置的触发器更新导出属性的值。基本属性的值被更新时，由专门设置的触发器更新导出属性的值。基本属性注册表导出属性导出属性导出属性55（7）构造和优化算法）构造和优化算法 对于需要设计的操作，要从如下几方面进行详细地定义：对于需要设计的操作，要从如下几方面进行详细地定义：（1）按照操作格式：按照操作格式：可见性可见性 操作名操作名(参数列表参数列表):返回类返回类型型 完善操作的定义。完善操作的定义。（2）从问题域的角度，根据其责任，考虑实现操作的算法，即对象是）从问题域的角度，根据其责任，考虑实现操作的算法，即对象是怎样提供操作的。怎样提供

42、操作的。（3）若操作有前后置条件或不变式，考虑编程语言是否予以支持。若）若操作有前后置条件或不变式，考虑编程语言是否予以支持。若不支持，在操作的方法中要予以实现。不支持，在操作的方法中要予以实现。（4）建议进一步地分析特定类的对象相关的所有交互图，找出其所有）建议进一步地分析特定类的对象相关的所有交互图，找出其所有与之相关的消息。一个对象所要响应的每个消息都要由该对象的操作处理，与之相关的消息。一个对象所要响应的每个消息都要由该对象的操作处理，其中的一个操作也可能要使用其他操作。如果类拥有状态图，还可根据内其中的一个操作也可能要使用其他操作。如果类拥有状态图，还可根据内部转换以及外部转换上的动

43、作，设计算法的详细逻辑。部转换以及外部转换上的动作，设计算法的详细逻辑。可用自然语言或进行了一定结构化的自然语言描述算法，也可以使用可用自然语言或进行了一定结构化的自然语言描述算法，也可以使用程序框图或活动图描述算法。程序框图或活动图描述算法。在算法中还要考虑对例外和特殊情况的处理。如在算法中还要考虑对例外和特殊情况的处理。如考虑对输入错误、来考虑对输入错误、来自中间件或其它软硬件的错误的消息以及其它例外情况的处理。自中间件或其它软硬件的错误的消息以及其它例外情况的处理。在系统较为复杂或需要处理大批量的数据的情况下，若系统在性能上在系统较为复杂或需要处理大批量的数据的情况下，若系统在性能上有要

44、求，就要对系统的体系结构和算法进行优化。有要求，就要对系统的体系结构和算法进行优化。56（8 8）决定对象间的可访问性）决定对象间的可访问性(M)(M)从类从类A A的对象到类的对象到类B B的对象有的对象有4 4种访问性种访问性属性可见性属性可见性：B B是是A A的一个属性（关联、聚合）的一个属性（关联、聚合）class Aclass A ;B b;B b;参数可见性参数可见性：B B的对象是的对象是A A的一个方法的参数（依赖）的一个方法的参数（依赖）A.amethod(B b)/A.amethod(B b)/间接地找到一个对象，并赋给间接地找到一个对象，并赋给b b。局部声明可见性局部

45、声明可见性：B B的对象是在的对象是在A A的一个方法中声明的一个局部变量（依赖）的一个方法中声明的一个局部变量（依赖）class A:amethodclass A:amethod ;B b;B b;全局可见性全局可见性：B B的对象在某种程度上全局可见（依赖）的对象在某种程度上全局可见（依赖）声明声明B B的全局实例变量的全局实例变量 对对于于后后三三种种情情况况而而言言，从从类类A到到类类B间间存存在在着着依依赖赖关关系系，在在程程序序运运行行期期间间A的的对对象象与与B的的对对象象存存在在着着临临时时性性的的连连接接（临临时时链链），而而第第一一种种情情况况中中的的链链是是由由从从类类A

46、到到类类B间间的关联实例化而来的。的关联实例化而来的。57（9）定义对象实例定义对象实例 在逻辑上，一个类是对一组对象的抽象描述。在逻辑上，一个类是对一组对象的抽象描述。在物理上，一个类所创建的各对象，在物理上，一个类所创建的各对象，要么在内存中（用一个变量记录对象的标识）；要么在内存中（用一个变量记录对象的标识）；要么在外存中（把对象保存在一个文件中或一个数据库表中）要么在外存中（把对象保存在一个文件中或一个数据库表中）根据不同的实现条件和实现策略，可以按如下的方式定义对象：根据不同的实现条件和实现策略，可以按如下的方式定义对象：（1）用相应的类定义内存中的全局性对象，包括静态声明和动态创建

47、两用相应的类定义内存中的全局性对象，包括静态声明和动态创建两种方式。可以一次针对一个对象定义一个变量，也可以成批地定义对象。种方式。可以一次针对一个对象定义一个变量，也可以成批地定义对象。例如，可以定义一个数组，它的每个元素是一个对象变量，以此来成批例如，可以定义一个数组，它的每个元素是一个对象变量，以此来成批地定义对象。地定义对象。Class AClass B A a10;A*a10;58 （2）当系统需要通过从外存读取数据来创建一个对象时）当系统需要通过从外存读取数据来创建一个对象时,先创建该对先创建该对象，再从外存中读取这个对象数据，把数据赋值给对象的相应属性。象，再从外存中读取这个对象

48、数据，把数据赋值给对象的相应属性。按照一定的策略，内存中的永久对象要保存到外存中，请参看数据按照一定的策略，内存中的永久对象要保存到外存中，请参看数据管理部分。管理部分。无论那种方式，都需要在无论那种方式，都需要在OOD文档中加以说明。按如下格式在类描文档中加以说明。按如下格式在类描述模板的定义对象部分进行描述：述模板的定义对象部分进行描述：处理机：处理机：，；内存对象：内存对象：（n元数组）元数组）；外存对象：外存对象：；对象属性1属性n外存外存外存外存内存内存内存内存59(10)(10)其它其它 在在OOD的问题域部分应该根据具体问题考虑使用的问题域部分应该根据具体问题考虑使用设计模式设计

49、模式。在在OODOOD的问题域部分，还有一些其它需要考虑的问题：的问题域部分，还有一些其它需要考虑的问题：n考虑加入进行输入数据验证这样的类；考虑加入进行输入数据验证这样的类；n考虑加入对来自中间件或其它软硬件的错误进行处理的类；考虑加入对来自中间件或其它软硬件的错误进行处理的类；n考虑加入对其它例外情况进行处理的类。考虑加入对其它例外情况进行处理的类。n 有些作法是在有些作法是在OOD阶段不把读写属性的操作放在类中，而认为这是一阶段不把读写属性的操作放在类中，而认为这是一种约定，编程人员能理解。种约定，编程人员能理解。有些作法也不把诸如创建和复制对象这样的操作放在有些作法也不把诸如创建和复制

50、对象这样的操作放在OOD模型中。模型中。注意：注意：包容器包容器/集合类（如集合类（如JAVA的的Vector,Hash table），是已经预定义的类库），是已经预定义的类库的一部分，一般不在类图中重新定义，可进行引用或继承。的一部分，一般不在类图中重新定义，可进行引用或继承。不要错把包容器不要错把包容器/集合类中方法（如集合类中方法（如JAVA的的find）,在其他类中重新定义，在其他类中重新定义，可进行引用或继承。可进行引用或继承。60控制接口部分控制接口部分问题域问题域部分部分数数据据管管理理部部分分人人机机交交互互部部分分 OSF/Motif人人机机交交互互部部分分 X-Window