09-面向对象与UML.ppt

第9讲面向对象与UML 陈建明Jmchen jmchen01 2 主要内容 面向对象软件设计概述系统设计对象设计领域对象设计UML 3 1面向对象软件设计概述 1 4 面向对象系统设计的特点面向对象分析设计界限不明显面向对象分析和设计通常采用迭代方法和传统的设计方法类似 面向对象设计也是基于模块化和功能独立等方法之上面向对象设计的主要任务系统结构设计 子系统设计对象设计 数据设计接口设计 消息设计过程设计 4 1面向对象软件设计概述 2 4 面向对象设计模型子系统设计 结构设计类对象设计 具体的类 对象 消息设计 动态行为 接口责任设计 对象的属性 其它数据分析模型与设计模型的关系实例 对象 行为模型 子系统设计对象模型及属性 操作 协作 类对象设计对象 关系模型 消息设计对象模型及属性 操作 协作 责任设计 5 OO分析模型转换为OO设计模型 6 1面向对象软件设计概述 3 4 面向对象设计准则模块化分解信息隐藏与模块独立性耦合交互耦合 消息间的耦合 要弱耦合继承耦合 一般与特殊类之间的关系 要强耦合内聚服务内聚 要强内聚 一个服务完成一个功能类内聚 要强内聚 一个类一个用途可重用尽量使用已有的类设计新类时要充分考虑重用性 7 1面向对象软件设计概述 4 4 面向对象设计准则设计结果清晰易懂用词一致使用已有的协议减少消息模式的数目避免模糊定义一般 特殊结构的深度适当设计简单的类避免过多的属性有明确的定义尽量简化对象之间的合作关系不要提供太多的服务使用简单的协议使用简单的服务把设计变动减到最小 8 2系统设计 系统设计过程子系统设计人机交互设计任务管理设计数据管理设计 9 2 1系统设计过程 划分子系统 按问题域划分 为并发子系统分配处理器描述子系统间的通信确定资源管理与控制规划人机界面 并设计相应构件选择任务管理与数据管理的策略 10 2 2子系统设计 1 4 子系统划分设计依据 静态模型 动态模型 功能模型遵循软件设计的基本原则 模型化 独立性划分子系统要考虑类对象的特性 目的 服务 耦合程度等从实现角度对需求分析模型作补充或修改 主要是添加 合并或分解类对象 属性及服务 调整继承关系 当子系统过大时 应进一步分解 好的子系统的特征结构清晰接口明确大小适中 11 2 2子系统设计 2 4 处理并发操作在面向对象系统中 并发操作是不可避免的如二个彼此不存在交互的对象 或者它们同时接受事件 则它们可能是并发的并发的二种处理策略分配到不同的处理器在同一处理器上由系统进行同步控制 12 2 2子系统设计 3 4 子系统间的通信二种交互方式客户 供应商关系 供求关系平等伙伴关系 每个子系统都可能调用其它子系统 都要了解其它的接口 13 2 2子系统设计 4 4 二种组织方案层次结构 上层建立在下层基础之上 下层为上层服务块状结构 相互为弱耦合的子系统实际系统往往是二种结构的混合 14 2 3人机交互设计 人机交互界面设计准则一致性及时提供反馈信息提供撤消命令无须记忆易学富有吸引力设计策略分类用户描述用户设计命令层次设计人机交互增加用户界面专用的类与对象用快速原型法不断改进界面设计 15 2 4任务管理设计 任务种类事件驱动型任务 平时处于睡眠状态 被事件唤醒时钟驱动型任务 由时钟触发优先任务 服务的优先级关键任务 关系到系统成功与否协调任务 三个以上任务要增加一个协调任务设计步骤识别驱动 事件 时钟识别任务类型 优先 关键 协调尽量减少任务数根据性能要求 确定资源需求定义任务必要时添加有关任务的类和对象 16 2 5数据管理设计 选择数据存储模式文件管理系统关系数据库管理系统面向对象数据库管理系统设计数据管理子系统设计数据格式设计相应的服务 17 3对象设计 1 3 目的 特点对象设计是把分析模型中的对象转换成设计模型中的对象在面向对象设计中 一个对象往往就是一个模块对象设计就是模块内设计转换时的对应关系 18 3对象设计 2 3 对象描述协议描述接口间的通信协议实现描述对象接收消息后所要执行操作的实现细节描述实现描述的内容名字私有数据定义操作过程描述 19 3对象设计 3 3 设计对象中的服务确定对象中应有的服务 从动态模型中对象行为以及功能模型中数据处理 转换成由对象所提供的服务设计实现服务的方法 设计实现服务的算法选择数据结构定义内部类 对象和内部操作 主要用来存放算法执行过程中所得出的某些中间结果程序构件与接口程序构件表示对象整体结构 如Delphi的单元文件结构 接口对象之间的接口 20 4领域对象设计 1 2 领域对象的设计内容调整需求复用已有的组件引入父类 分组管理领域类增添一般化类以建立协议调整OOA模型设计复审 21 4领域对象设计 2 2 领域对象的设计模板 22 5 UML UML组成 特点与应用静态建模动态建模物理架构建模工具与资料 23 5 1UML组成 特点与应用 UnifiedModelingLanguage UML统一建模语言UML产生1996年6月GradyBooch JinRumbaugh IverJacobson共同推出UML0 92001年 UML1 4面世UML代表了面向对象方法的软件开发技术的发展方向 具有重在的经济价值和国防价值 获得工业界和科技界的广泛支持1990年底 UML已占面向对象技术市场的90 成为可视化建模语言事实上的工业标准 24 5 1 1UML组成 1 3 UML模型元素关联 泛化 依赖 聚集 25 5 1 1UML组成 2 3 UML元模型结构元元模型层元模型层模型层用户模型层 26 5 1 1UML组成 3 3 UML模型图静态图动态图视图用例图逻辑图并发图构件图部署图 27 5 1 2UML特点和应用 UML特点统一标准面向对象表达能力强大 可视化UML应用适用于以面向对象技术来描述任何类型的系统适用于系统开发的不同阶段 28 5 2静态建模 用例建模类和对象模型包 29 5 2 1用例建模 用例模型就是系统的用例图用于把应满足用户需求的基本功能聚合起来表示对于新开发的系统 用例描述系统应该做什么对于已构造完毕的系统 用例说明系统能够完成什么样的功能 30 用例图 用例 系统和外部角色的交互符号表示 31 用例图例子 32 5 2 2类和对象模型 1 2 类图和对象图 33 5 2 2类和对象模型 2 2 对象间关系关联关系聚集关系泛化关系依赖关系细化关系 34 5 2 3包 将一些模型元素组织成语义上相关的组的分组机制叫包 35 5 3动态建模 消息状态图和时序图协作图和活动图 36 5 3 1消息 对象间的交互通过消息传递来完成三种消息简单消息同步消息异步消息 37 5 3 2状态图和时序图 1 2 例 电梯状态图 38 5 3 2状态图和时序图 2 2 时序图 39 5 3 3协作图和活动图 1 2 协作图 40 5 3 3协作图和活动图 2 2 活动图 41 5 4物理架构建模 1 2 逻辑架构将功能分配到系统的各个部分 并详细说明它们是如何工作的逻辑架构有助于更清楚地了解系统的结构 42 UML表示的三层架构 43 5 4物理架构建模 2 2 物理架构详细描述系统的软件 硬件结构构件图描述软件构件之间的依赖关系配置图描述系统硬件的物理拓扑结构以及在此结构上执行的软件 44 5 5 工具与资料 资料UML与RationalRose从入门到精通 WendyBoggs 电子工业出版社UML与系统分析设计 张龙祥 人民邮电UML系统分析设计与应用案例 冀振燕 人民邮电 工具IBMRationalRosePowerDesign 45 小结 面向对象软件设计的特点 任务 模型 准则面向对象在子系统设计