管理信息系统第三章课件.ppt
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1、管理信息系统课件第三章第1页,此课件共49页哦本节内容:本节内容:一、面向对象的基本概念一、面向对象的基本概念 二、基于面向对象的系统开发生命周期二、基于面向对象的系统开发生命周期 第一节第一节 面向对象方法的基础理论面向对象方法的基础理论第2页,此课件共49页哦一、面向对象的基本概念“面向对象面向对象”是人类从客观事物组织结构的角度认识并模拟客是人类从客观事物组织结构的角度认识并模拟客观世界,即建立适应一般思维方式的问题域描述模型的一种方观世界,即建立适应一般思维方式的问题域描述模型的一种方法。法。(一)对象(一)对象(ObjectObject)对象泛指所要研究的具体事物、抽象概念等。对象是
2、系统对象泛指所要研究的具体事物、抽象概念等。对象是系统的基本成分。复杂的对象可由相对简单对象以某种方法组的基本成分。复杂的对象可由相对简单对象以某种方法组成。成。不同应用领域中的对象称为问题对象。在面向对象的系不同应用领域中的对象称为问题对象。在面向对象的系统中,问题对象是基本的运行实体,是由一组数据和施加统中,问题对象是基本的运行实体,是由一组数据和施加于这些数据上的一组操作封闭而成的。于这些数据上的一组操作封闭而成的。构成对象的基本要素构成对象的基本要素:标识标识:即是对象的名称,用来在问题域中区分其它对象;:即是对象的名称,用来在问题域中区分其它对象;数据数据:也称状态,描述对象属性的存
3、贮或数据结构;:也称状态,描述对象属性的存贮或数据结构;。第3页,此课件共49页哦操作操作:即对象的行为,对象运动特征的描述。分为两类:即对象的行为,对象运动特征的描述。分为两类:一类是对象自身承受的操作,即操作结果修改了自身原有属一类是对象自身承受的操作,即操作结果修改了自身原有属性状态;另一类是施加于其它对象的操作,即将产生的输出性状态;另一类是施加于其它对象的操作,即将产生的输出结果作为消息发送的操作;结果作为消息发送的操作;接口接口:主要指对外接口,是指对象接收外部消息所指定的操作名:主要指对外接口,是指对象接收外部消息所指定的操作名称集合。称集合。数据也称为状态。一个对象之所以能够独
4、立存在,是因为它具有数据也称为状态。一个对象之所以能够独立存在,是因为它具有自身的状态,即自身所具有的特征。由于这些特征的存在,使其自身的状态,即自身所具有的特征。由于这些特征的存在,使其能够对其自身和外界对象施加作用。能够对其自身和外界对象施加作用。通常,记录对象静止特征的数据包括公共数据与私有数据两通常,记录对象静止特征的数据包括公共数据与私有数据两部分。公共数据对外界是可见的,用于对象间数据的传递。私部分。公共数据对外界是可见的,用于对象间数据的传递。私有数据则是是对象操作实现过程中的一些局部信息,外界不可有数据则是是对象操作实现过程中的一些局部信息,外界不可见。见。第4页,此课件共49
5、页哦消消 息息回送消息回送消息状态转换状态转换接接口口操作集合操作集合状态集合状态集合对象的内部组织以及与其他对象的联系机制对象的内部组织以及与其他对象的联系机制封装在一起的数据和操作之间亦是相互影响,相互作用的。对象的数据刻封装在一起的数据和操作之间亦是相互影响,相互作用的。对象的数据刻画了对象的属性,反应对象静止的状态,表明对象的状态;对象的操作刻画了对象的属性,反应对象静止的状态,表明对象的状态;对象的操作刻画了对象的功能,表明对象的行为。对象的属性决定了对象可能的行为,画了对象的功能,表明对象的行为。对象的属性决定了对象可能的行为,而对象的行为又能改变对象自身的属性,即对象状态发生变迁
6、。而对象的行为又能改变对象自身的属性,即对象状态发生变迁。第5页,此课件共49页哦类是相似对象的集合。在现实世界中有许多内部状态和外部行为相似类是相似对象的集合。在现实世界中有许多内部状态和外部行为相似的对象,由这些对象构成的集合就是类。的对象,由这些对象构成的集合就是类。构成类的基本元素构成类的基本元素:标识标识:类的名称:类的名称,用以区分其它类;用以区分其它类;继承继承:描述子类承袭父类的名称:描述子类承袭父类的名称,以及结构与功能;以及结构与功能;数据结构数据结构:是对该类数据包含数据项的描述;:是对该类数据包含数据项的描述;操作操作:指该类通用功能的具体实现方法;:指该类通用功能的具
7、体实现方法;接口接口:指面向其它类的统一的外部通讯协议。:指面向其它类的统一的外部通讯协议。类与对象类与对象类是对象集合的抽象,规定了相似对象的公共状态与行为特征。类是对象集合的抽象,规定了相似对象的公共状态与行为特征。类是创建对象的模版,对象是类的具体实例,是通过类的例化而类是创建对象的模版,对象是类的具体实例,是通过类的例化而产生的。产生的。(二)类(Class)第6页,此课件共49页哦(三)消息(Message)面向对象的世界是通过对象与对象间彼此的相互合面向对象的世界是通过对象与对象间彼此的相互合作来推动的,消息是实现对象与对象间相互合作的通信作来推动的,消息是实现对象与对象间相互合作
8、的通信载体,是连接对象的纽带。载体,是连接对象的纽带。从实现的角度看,从实现的角度看,消息消息就是用来请求对象执行某个处理就是用来请求对象执行某个处理或回答某些信息的要求,既可以是数据流,又可以是控或回答某些信息的要求,既可以是数据流,又可以是控制流。制流。在面向对象系统中有两类消息,即在面向对象系统中有两类消息,即公有消息公有消息和和私有消息私有消息。如果有一组消息属于同一个对象,其中有一部分是由外如果有一组消息属于同一个对象,其中有一部分是由外界对象直接向它发送的,则称之为公有消息;还有一部界对象直接向它发送的,则称之为公有消息;还有一部分则是他自己向本身发送的,称为私有消息。私有消息分则
9、是他自己向本身发送的,称为私有消息。私有消息不对外开放,外界对象向该对象发送消息时,只能发送不对外开放,外界对象向该对象发送消息时,只能发送公有消息,而不能发送私有消息。公有消息,而不能发送私有消息。第7页,此课件共49页哦消息具有如下几个性质:消息具有如下几个性质:同一对象可以接收不同形式的多个消息,产同一对象可以接收不同形式的多个消息,产生不同响应。生不同响应。一条消息可以发送给不同的对象,消息的解一条消息可以发送给不同的对象,消息的解释完全由接收对象完成,不同对象对相同形释完全由接收对象完成,不同对象对相同形式的消息可以有不同解释。式的消息可以有不同解释。与传统程序调用不同,对于传来的消
10、息,对与传统程序调用不同,对于传来的消息,对象可以返回相应的回答信息,也可以不返回,象可以返回相应的回答信息,也可以不返回,即消息响应不是必须的。即消息响应不是必须的。第8页,此课件共49页哦消息传递机制消息传递机制当一个消息发送给某个对象时,包含要求接收对象去执行当一个消息发送给某个对象时,包含要求接收对象去执行某些活动的信息,接收到消息的对象经过解释予以响应,对某些活动的信息,接收到消息的对象经过解释予以响应,对象间的这种相互合作需要一个机制协助进行,这样的机制称象间的这种相互合作需要一个机制协助进行,这样的机制称为为“消息传递消息传递”。消息传递过程中,由发送消息的对象(消息传递过程中,
11、由发送消息的对象(Sender)的使动操)的使动操作产生输出结果,作为作产生输出结果,作为“消息消息”(Message)传送至接收消)传送至接收消息的对象(息的对象(Receiver),引发接收消息的对象一系列的操作。),引发接收消息的对象一系列的操作。所传送的消息实质上是接收对象所具有的操作所传送的消息实质上是接收对象所具有的操作/方法名称,有方法名称,有时还包括相应参数。时还包括相应参数。传送对象传送对象接收对象接收对象消消 息息 接接口口消息传递机制消息传递机制第9页,此课件共49页哦消息模式与方法消息模式与方法 消息的形式用消息模式消息的形式用消息模式(message pattern)
12、刻画。一个刻画。一个消息模式定义一类消息。消息模式定义一类消息。消息模式不仅定义了对象接口所能受理的消息,还定义消息模式不仅定义了对象接口所能受理的消息,还定义了对象固有处理能力,是对象接口的唯一信息,使用对了对象固有处理能力,是对象接口的唯一信息,使用对象只需要了解它的消息模式。象只需要了解它的消息模式。对象的消息模式的处理能力即所谓的对象的消息模式的处理能力即所谓的“方法方法”(Method),方法是实现消息具体功能的手段。),方法是实现消息具体功能的手段。第10页,此课件共49页哦(四)继承(Inheritance)继承继承是指一个类(即称子类)因承袭而具有另一个类(或称父类)是指一个类
13、(即称子类)因承袭而具有另一个类(或称父类)的能力和特征的机制或关系。的能力和特征的机制或关系。继承是一种联结类的层次模型,允许并鼓励类的重用。层次结构的继承是一种联结类的层次模型,允许并鼓励类的重用。层次结构的上层(祖先类)是最具有通用性的,而下层部分(后代),则具有特上层(祖先类)是最具有通用性的,而下层部分(后代),则具有特殊性。类可以从他的祖先那里继承方法和属性,并且类可以修改或增殊性。类可以从他的祖先那里继承方法和属性,并且类可以修改或增加新的属性、方法使之更符合特殊的需要。继承关系经常被称为加新的属性、方法使之更符合特殊的需要。继承关系经常被称为“is-a”关系,经常用来表示应用领
14、域中的抽象和结构关系,经常用来表示应用领域中的抽象和结构概括来说,概括来说,有继承关系的类之间应具有如下特性有继承关系的类之间应具有如下特性:共享性共享性(包括数据和程序代码的共享包括数据和程序代码的共享);差异性差异性(包括非共享程序代码和数据包括非共享程序代码和数据);层次性。层次性。继承可以避免由于对象封装而造成数据和操作冗余的现象。其最继承可以避免由于对象封装而造成数据和操作冗余的现象。其最重要的重要的优点在于支持重用优点在于支持重用。第11页,此课件共49页哦(五)面向对象的含义面向对象:是指人类从客观事物组织结构的角度认识客面向对象:是指人类从客观事物组织结构的角度认识客观世界并模
15、拟客观世界的一种方法。这种方法的出发点是观世界并模拟客观世界的一种方法。这种方法的出发点是按人们通常的思维方式,建立直接表现事物及其相互关系按人们通常的思维方式,建立直接表现事物及其相互关系的概念,由此建立适应人们一般思维方式的描述问题的模的概念,由此建立适应人们一般思维方式的描述问题的模型。型。面向对象是一种认识客观世界的认知方法学面向对象是一种认识客观世界的认知方法学这种认识方法将客观世界看成是由许许多多不同对象构成的,这种认识方法将客观世界看成是由许许多多不同对象构成的,每一个对象都有自己的运动规律和内部状态,不同对象间的相每一个对象都有自己的运动规律和内部状态,不同对象间的相互作用和通
16、信构成了完整的客观世界,因而,从人们思维模型互作用和通信构成了完整的客观世界,因而,从人们思维模型和认识事物的角度,面向对象很自然地与客观世界的固有特征和认识事物的角度,面向对象很自然地与客观世界的固有特征相对应。相对应。第12页,此课件共49页哦面向对象亦是一种解决问题的思维方法面向对象亦是一种解决问题的思维方法它从组织结构模型化客观世界,将观察焦点放它从组织结构模型化客观世界,将观察焦点放在客观世界的构成成分在客观世界的构成成分对象上,将对象作对象上,将对象作为需求分析和系统设计的核心或主体,把整个为需求分析和系统设计的核心或主体,把整个问题域抽象成为相互通讯的一组对象集合,并问题域抽象成
17、为相互通讯的一组对象集合,并引用科学方法论中的分类思想,将相似或相近引用科学方法论中的分类思想,将相似或相近的一组对象聚合成类,采用各种手段将相似的的一组对象聚合成类,采用各种手段将相似的类组织起来,实现问题空间到解空间的映射。类组织起来,实现问题空间到解空间的映射。第13页,此课件共49页哦二二 基于基于面向对象方法的系统开发生命周期面向对象方法的系统开发生命周期 面向对象方法(面向对象方法(Object Oriented MethodObject Oriented Method)是)是2020世纪世纪9090年代流行的一种新的软件开发方法。该方法是年代流行的一种新的软件开发方法。该方法是将
18、面向对象技术用于系统开发的全过程,包括分析、将面向对象技术用于系统开发的全过程,包括分析、设计、编程、测试及集成等。开发人员从面向对象观设计、编程、测试及集成等。开发人员从面向对象观点出发,以应用领域的问题对象为着眼点,用直观的点出发,以应用领域的问题对象为着眼点,用直观的方式描述客观世界的内部结构,将现实世界的空间模方式描述客观世界的内部结构,将现实世界的空间模型平滑而自然地过渡到面向对象的系统模型,使系统型平滑而自然地过渡到面向对象的系统模型,使系统开发过程与人们认识客观世界的过程保持最大限度的开发过程与人们认识客观世界的过程保持最大限度的一致。面向对象的系统开发整个过程可从宏观和微观一致
19、。面向对象的系统开发整个过程可从宏观和微观两个层面去理解。两个层面去理解。第14页,此课件共49页哦从宏观层面看从宏观层面看,面向对象的系统开发方法包括,面向对象的系统开发方法包括分析、设计、实现以及运行与维护等四大阶段,分析、设计、实现以及运行与维护等四大阶段,遵循反复累增的生命周期,如图所示。遵循反复累增的生命周期,如图所示。反复是指在分析、设计与实现各阶段不是顺序反复是指在分析、设计与实现各阶段不是顺序完成的,而是经过多次迭代完成,每一次迭代完成的,而是经过多次迭代完成,每一次迭代都要以前次迭代结果为基础,进行相应的分析、都要以前次迭代结果为基础,进行相应的分析、设计与实现。累增是指每一
20、次迭代过程中,分设计与实现。累增是指每一次迭代过程中,分析、设计与实现都会产生新的结果,系统功能析、设计与实现都会产生新的结果,系统功能结构逐步得到改进,最后达到用户要求。结构逐步得到改进,最后达到用户要求。第15页,此课件共49页哦目目 标标 系系 统统类类 库库t时时间间分分析析设设计计分析设计 类一类一类二类二类三类三设设计计实实现现t 时时 间间运行运行维护维护分析设计反复累增的生命周期反复累增的生命周期第16页,此课件共49页哦从微观层面上看从微观层面上看,面向对象方法是包含了每一宏观阶段中标,面向对象方法是包含了每一宏观阶段中标识对象,确定对象的属性,定义对象的服务,以及确定对象识
21、对象,确定对象的属性,定义对象的服务,以及确定对象间关系等若干步骤。间关系等若干步骤。首先,在分析阶段中,通过详细调查问题领域,列举问首先,在分析阶段中,通过详细调查问题领域,列举问题领域主要实体对象,初步梳理出这些实体对象的属性、题领域主要实体对象,初步梳理出这些实体对象的属性、行为及彼此间的关系。其次,在设计阶段,对分析阶段行为及彼此间的关系。其次,在设计阶段,对分析阶段所得到的问题领域对象所得到的问题领域对象/类进行求精,进一步发掘新的类进行求精,进一步发掘新的问题领域对象,同时要面向目标系统的实现标示出控问题领域对象,同时要面向目标系统的实现标示出控制对象制对象/类及接口对象类及接口对
22、象/类,在这一过程中,还要定义对类,在这一过程中,还要定义对象象/类之间的关系。到实现阶段,一方面需要构成较高级类之间的关系。到实现阶段,一方面需要构成较高级的抽象,另一方面还需要在现有类中发现共性,抽象出的抽象,另一方面还需要在现有类中发现共性,抽象出更高级的类。总之,在每一阶段中,只要出现新的对象,更高级的类。总之,在每一阶段中,只要出现新的对象,就必须经过微观过程的几个处理步骤。可以说,宏观过就必须经过微观过程的几个处理步骤。可以说,宏观过程的反复累曾与微观过程的反复累曾是交织在一起的程的反复累曾与微观过程的反复累曾是交织在一起的。第17页,此课件共49页哦较为成熟并具代表性的方法较为成
23、熟并具代表性的方法 Shlaer&MellorShlaer&Mellor方法;方法;BoochBoochs OOA&OODs OOA&OOD方法;方法;OMTOMT方法;方法;Wifs-BrockWifs-Brock方法;方法;Coad&YourdonCoad&Yourdons OOA&OODs OOA&OOD方法方法第18页,此课件共49页哦本节内容:本节内容:一、一、UML的产生及发展的产生及发展 二、二、UML的基本模型的基本模型 类图、对象图、用例图、状态图、时类图、对象图、用例图、状态图、时序图序图、活动图、协作图、配置图及组件、活动图、协作图、配置图及组件图图 第二节第二节 面向对
24、象方法的建模工具面向对象方法的建模工具 第19页,此课件共49页哦一、一、UML的产生及发展的产生及发展统一建模语言统一建模语言UML(Unified Modeling Language)UML是由面向对象方法领域的三位著名专家布什是由面向对象方法领域的三位著名专家布什(Grady Booch),云豹(,云豹(James Rumbaugh)和雅克)和雅克森(森(Ivar Jacobson)发起,在面向对象的)发起,在面向对象的Booch方方法、对象建模技术法、对象建模技术OMT(Object Modeling Technique)和面向对象软件工程和面向对象软件工程OOSE(Object Or
25、iented Software Engineering)的基础上,不断进行发展和的基础上,不断进行发展和完善的。完善的。UML统一了他们三人的表示方法,而且融入了众多优统一了他们三人的表示方法,而且融入了众多优秀的软件方法和思想,从而把面向对象方法提高到一秀的软件方法和思想,从而把面向对象方法提高到一个崭新的高度,标志着面向对象建模方法进入了第三个崭新的高度,标志着面向对象建模方法进入了第三代。代。第20页,此课件共49页哦UML已经迅速成长为一个事实上的工业标准。不已经迅速成长为一个事实上的工业标准。不论在计算机学术界、软件产业界还是在商业界,论在计算机学术界、软件产业界还是在商业界,UML
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