面向对象方法学

一、面向对象方法学

传统软件工程方法学适用于中小型软件产品开发；

面向对象软件工程方法学适用于大型软件产品开发。

面向对象方法学方程式：

OO = 对象 + 类 + 继承 + 传递消息实现通信

1.1 面向对象方法学概念

对象：具有相同状态的一组操作的集合，对状态和操作的封装。

形象表示：
消息

要求某对象执行某个操作的规格说明。

三部分：
- 接受消息的对象
- 消息名
- 0或多个变元
方法和属性
- 方法：对象执行的操作，即类中定义的服务。
- 属性：类中所定义数据，对客观世界实体具体性质的抽象。
继承

子类自动共享基类中定义的属性和方法的机制。

1.3 面向对象方法学优点
1. 与人类习惯思维方法一致
  
  对象是对现实世界正确抽象，问题空间和解空间结构一致。
2. 稳定性好
  
  软件系统结构根据问题领域模型建立，功能需求变化不会引起软件结构整体变化，作局部性修改。
  
  如从已有类派生新子类实现功能扩充或修改。
3. 可重用性好
  
  传统软件重用技术：标准函数库。
  
  面向对象重用技术：类，派生类和创建类的实例
4. 易开发大型软件产品
  
  封装性好，易于分解，易于合作开发。
5. 可维护性好
  
  稳定性好、容易修改、容易理解、易于测试和调试。
二、UML简介

UML全称为Unified Modeling Language，目前最流行的面向对象建模语言。

2.1 建模必要性

“建模是捕获系统本质的过程”
- 捕获商业流程
- 促进沟通
- 管理复杂性
- 定义软件构架
- 促进软件复用
2.2 UML发展

UML全称为Unified Modeling Language

UML是图示化、说明、构造一个软件系统并生成其文档的标准语言。

UML独立于开发过程，可与大多数面向对象开发过程配合使用

UML独立于程序设计语言，可用C++、Java等任何一种面向对象程序语言实现。

2.3 UML构成

2.4 UML视图

主要元素：用例和执行者。

用例：执行者与计算机一次典型交互，代表系统某一完整功能。

执行者：描述与系统交互的人或物，代表外部实体。

3.1 UML用例图案例

案例：建立一航空公司的机票预定系统，让客户通过电
话或网络买票、改变订票、取消订票、预定旅馆、租
车等等。

建立用例模型：
1. 发现执行者
  - 谁使用该系统；
  - 谁改变系统的数据；
  - 谁从系统获取信息；
  - 谁需要系统的支持以完成日常工作任务；
  - 谁负责维护、管理并保持系统正常运行；
  - 系统需要应付那些硬件设备；
  - 系统需要和那些外部系统交互；
  - 谁对系统运行产生的结果感兴趣。
  - 执行者间关联
    
    泛化关系
    
    有父用例的行为，可出现在父用例出现的任何地方。添加自己行为。
    
    扩展关系：
    
    允许一个用例扩展另一用例提供的功能，与泛化关联类似，有更多规则限制：
    
    基本UseCase必须声明若干“扩展点”，扩展UseCase只能在扩展点上增加新行为。
    
    Check Credit检查输入的信用卡号是否有效，有足够资金。处理Purchase Ticket用例，总运行Check Credit用例。
    
    活动：活动名/动作表达式
    
    entry入口活动、exit出口活动、do内部执行活动
  - 状态转换
    
    时间说明[ 守卫条件 ] / 动作表达式^发送子句
    
    事件说明：事件名（参数表）
    
    守卫条件：事件发生且守卫条件为真状态转换
    
    动作表达式：状态转换开始，执行的表达式
    
    发送子句：动作特例，在状态转换期间发送消息
历史状态

转移到组合状态的历史状态，对象恢复上次离开组合状态的最后一个子状态。

五、顺序图、协作图、活动图

5.1 消息

对象间交互通过消息。
1. 简单消息：没有描述通信的细节
2. 异步消息：调用者发出消息后不等待消息返回就继续执行
  
  5.3 协作图（Collaboration diagram）
  
  协作图描述相互协作对象间交互关系和链接关系。
  
  顺序图着重表现交互时间顺序；
  
  协作图着重表现交互对象的静态链接消息；
  
  协作图显示对象间处理过程的分布。
  
  泳道：对象对活动的责任。泳道把活动分成若干组，把组指定给对象，对象履行该组活动。