面向对象设计及实现.ppt

CH7 面向对象技术 7.2.3 面向对象设计 面向对象设计（OOD，Object-Oriented Design）是面 向对象分析到实现的一个桥梁。面向对象分析是将用户需 求经过分析后，建立问题域精确模型的过程；而面向对象 设计则根据面向对象分析得到的需求模型，建立求解域模 型的过程。即分析必须搞清楚系统分析必须搞清楚系统“做什么做什么”，而设计必，而设计必 须搞清楚系统须搞清楚系统“怎么做怎么做”，从分析到设计不是传统方法的 转换，而是平滑（无缝）过渡，而求解域模型是系统实现 的依据。 CH7 面向对象技术 面向对象设计可分为系统设计和类(对象)设计。系 统设计是高层设计，主要确定实现系统的策略和 目标系统的高层结构。类- int day; int year; date; / Month - 月；day - 日； year - 年 enum sexdef M, F; /M - 男；F - 女 enum appdef R, S; /R - 注册；S - 选课 class Student protected: / 导出类可以访问的数据变量 CH7 面向对象技术 char ID8; char Name24; sexdef Sex; date Birthday; date EnrollmentDay; char Department24; char Speciality24; char Password6; apptdef Application; / 导出类可以访问的操作 appdef GetApplication(); void PutApplication(); void Note(char *Msg); public: / 构造函数，必须与类名称相同 Student (char *InitID); / 析构函数，必须与类名称相同 Student(); CH7 面向对象技术 / 所有类都可以访问的操作 char *GetID(); char *GetPassword(); boolean VerifyPassword(); void ChangePassword(char *NewPassword, char *OldPassword); ; 在C+中，数据变量和操作都被说明为成员，数据变量和操作的名称 不能相同。类的成 员必须被说明为公有的（public）、保护的（protectd ）或私有的（private）中的一种，其中 私有的为缺省值。公有成员可以 被任何类的操作访问；保护成员只允许类自身及其导出类的操作访问；私 有成员只允许类自身的操作访问。在上述例子中，类Student的所有数据 变量和几个操作被定义为保护成员，因为其导出类Undergraduate（本科 生）和Graduate（研究生） 将要访问这些成员。 类中操作的定义类似于一个过程或函数的定义，只是需要把类名作为 操作名的前缀。例6.2给出了用C+编码设计的类Student的操作 ChangePassword。 CH7 面向对象技术 例6.2 类操作的定义 void Student:Changepassword(char *NewPassword, char *OldPassword); if (OldPassword = Password ) Password = NewPassword; 与类名称相同的两个操作Student和Student分别称为构造函数和析构函数 ，它们分别用 于对象创建和对象消除操作。例如类Student的构造函数和 析构函数的定义分别如例6.3和6.4 所示。 例6.3 类构造函数的定义 Student:Student (char *InitID) ID = InitID; CH7 面向对象技术 例6.4 类析构函数的定义 Student:Student() / 析构函数是不带参数的，其名称是在类名称前面加一个波浪号“”。 6.2.2 对象创建 C+有两种对象创建方式，静态内存分配方式和动态内存分配方式，每当 创建一个新对 象，就执行一次构造函数。 例6.5用静态内存分配方式创建了类Student的学号为98109002的对象 studentobj。 例6.5 对象创建的静态内存分配方式 Student studentobj(“98109002“); CH7 面向对象技术 如果该语句是出现在一个操作或函数中，则说明studentobj被定义为 局部变量，当操作或 函数执行完毕退出时，该对象将被自动消除，所占用 的内存被释放，释放内存时将执行一次析构函数。如果该语句是将 studentobj定义为一个全局变量，则只有系统退出后对象studentobj才会被 消除。 采用动态内存分配方式创建对象时需要借用C+的new操作符进行。 new操作符为新对象分配内存并且返回它的一个指针，指针存放在指针变 量中。new操作符可以包括构造函数中 的参数，如例6.6所示。 例6.6 对象创建的动态内存分配方式 Student *studentobj = new Student(“98109002“) 动态对象所占的内存必须使用C+的delete操作符来释放。delete操作符首 先唤醒该类的 析构函数，然后释放该对象的内存，如例6.7所示。 例6.7 动态对象内存释放 delete studentobj; 注意，构造函数和析构函数仅仅是用来初始化及删除对象的，内存分配及 释放应该明确由new和delete操作符来实现或由局部变量的作用消失来实现 。 CH7 面向对象技术 3、 实现环境 （1） MFC类库 （2） 开发工具： Microsoft Visual C+的四个基本开发工具。如文本 编辑器、项目管理器、浏览器、调试器，等等。 4 、编码调试 5 、测试 6 、维护 CH7 面向对象技术 面向对象设计（面向对象设计（ OOD OOD ） 面向对象设计建立软件系统的结构。面向对象设计建立软件系统的结构。 设计层次为：设计层次为： 1)1) 子系统层：包含每个子系统的表示。 2) 类和对象层：包含类层次和每个对象的 设计表示。 3) 消息层：包含使每个对象能够和其协作 者通信的细节，建立系统的外部和内部接 口。 4) 责任层：包含针对每个对象的所有属性 和操作的数据结构和算法的设计。 CH7 面向对象技术 面向对象设计的主要工作分为两个阶段：高层面向对象设计的主要工作分为两个阶段：高层 设计和类设计。设计和类设计。 vv高层设计构造应用软件的总体模型。高层设计构造应用软件的总体模型。 vv类设计建立类的规格说明，包括类的实例类设计建立类的规格说明，包括类的实例 可执行的操作和它们的数据表示。可执行的操作和它们的数据表示。 三个可能的利用现有类的方向：三个可能的利用现有类的方向： vv 现有类的复用现有类的复用 vv 从现有类进行演化从现有类进行演化 vv 从废弃型进行开发从废弃型进行开发 CH7 面向对象技术 Coad 与 Yourdon 的设计模型 l设计模型被划分成了 4 个组成部分，这些组成 部分把实现技术隐藏起来，使之与系统的基本 问题领域行为分离开来。 l从分析转到设计需要在分析模型的基础上加入 实现方面的限制。 l设计模型类似于构造蓝图，设计模型全面地定 义了如何用特定的实现技术建立起一个目标系 统。 CH7 面向对象技术 类与 对 象层 属性层属性层 服务层 结构层 主题层 问题 领域 部分 人机 交互 部分 任务 管理 部分 数据 管理 部分 主题 服务