系统开发规范与文档编写辅导与习题解答--第4章.doc

系统开发规范与文档编写辅导与习题解答第4章第4章面向对象开发方法本章主要介绍了面向对象方法的基本概念和特征、面向对象分析的基本过程、面向对象设计的基本概念、面向对象软件工程学与传统软件工程学的区别。最后，对统一建模语言UML的基本内容和概念以及开发步骤做了简单的介绍。通过本章学习，应达到如下学习目标。1掌握面向对象的基本概念。2理解UML建模语言。3了解采用面向对象方法构造软件的开发过程。4了解面向对象分析方法。5了解面向对象设计方法。一、本章主要知识点1面向对象的概念面向对象的概念包括对象、类、继承、消息、多态性。 对象是构成世界的一个独立单元，它具有自己的静态特征和动态特征，从面向对象程序设计的角度看：对象是具有相同状态的一组操作的集合。 类是具有相同属性和操作的一组对象的抽象。 继承是使用已存在的定义作为基础来建立新定义的技术，一个类可以是多个一般类的特殊类，它从多个一般类中继承了属性和操作，这种继承模式叫多继承，否则就是单继承。 消息是一个对象与另一个对象的通信单元，是要求某个对象执行类中定义的某个操作的规格说明。 多态性是指在一般类中定义的属性或操作被特殊类后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。 2面向对象分析步骤面向对象分析的目的在于建模。面向对象分析的一般步骤如下：（1）获取用户对面向对象系统的需求，包括表示场景/用例；建造需求模型。（2）为每个系统对象标识属性和操作。（3）定义组织类的结构和层次。（4）建造对象-关系模型。（5）建造对象-行为模型。（6）使用场景/用例复审OO分析模型。3对象关系模型对象-关系模型描述了对象之间的静态联系，所谓静态联系是指最终可通过对象属性来表示的一个对象的依赖关系。4对象行为模型对象-行为模型则关注系统的动态行为，描述了对象之间在行为（操作）上的依赖关系。它们指明系统如何响应外部的消息，在面向对象方法构造的系统中，消息体现了对象行为之间的依赖关系。它是实现对象之间的动态联系，使系统成为一个能活动的整体，并使系统的各个部分能够协调一致地运转。5.面向对象设计面向对象设计是将面向对象分析所创建的分析模型转换为设计模型。面向对象设计的目标是产生一个满足用户需求，并且完全可实现的面向对象设计模型。面向对象设计过程包括：（1）问题域部分设计（2）人机交换部分设计（3）控制驱动部分设计（4）数据接口部分设计6.对象模型、动态模型、功能模型对象模型：对象模型的作用是描述系统的静态结构，包括构成系统的类和对象，它们的属性和操作，以及它们之间的关系。动态模型：动态模型的作用是描述对象及其关系的改变，着重于系统的控制逻辑。它包括两个图，一是状态图，一是事件追踪图。功能模型着重于系统内部数据的传送和处理，功能模型定义“做什么”，动态模型定义“何时做”，对象模型定义“对谁做”。7.对象之间的关系有关联、泛化、依赖、聚合关联：连接模型元素及实例泛化：表示一般与特殊关系，即“一般”元素是“特殊”元素的泛化，“特殊”元素是“一般”元素的特化（specialization）依赖：表示一个元素以某种方式依赖另外一个元素聚集：表示整体与部分，即：“部分”元素是“整体”元素的一部分。8.UML中的九种图和五种视图九种图：类图、顺序图、对象图、用例图、状态图、协作图、活动图、构件图、部署图。五种视图：用例视图、逻辑视图、构件视图、并发视图、部署视图。9.软件工程的研究对象软件工程的研究对象由三个具有层次关系的要素组成：过程、方法和工具。各类图形的含义见教材124125页。10.用例模型、静态模型、动态模型用例模型用于系统需求的获取，描述系统的功能需求。用例模型的主要成分有用例、参与者和系统。静态模型把问题域与应用域有关的各种类、对象以及它们之间的相互关系进行适当的抽象和分类，以揭示系统的结构。静态模型有类图、对象图和包图。动态模型用来描述系统的动态行为，显示对象在系统运行期间不同时刻的动态交互，从而实现一组对象的相应功能。UML中用状态图、顺序图、协作图和活动图来建立动态模型。二、重要基本概念面向对象、对象、类、继承、消息、多态性、面向对象分析、面向对象设计、对象模型、动态模型、功能模型、UMLUML中九种图和五种视图的含义三、章后习题解答一、填空题1信息继承2对象动态状态功能数据流图3一般与特殊关系二、选择题123456三、问答题1什么是面向对象？面向对象方法的特点是什么？为什么要用面向对象方法开发软件？Coad和Yourdon对面向对象给出了一个定义：“面向对象= 对象+ 类+ 继承+ 消息通信”。面向对象技术是一个非常实用的软件开发方法，具有以下特点。第一，开发方法的唯一性，即方法是对软件开发过程所有阶段进行综合考虑而得到的。二是从生存期的一个阶段到下一个阶段的高度连续性，即在一个阶段所用到的部分与在下一个阶段所使用的部分是衔接的，所使用的技术经过生存期每一阶段后不改变。最后，把面向对象分析、面向对象设计和面向对象程序设计集成到生存期的相应阶段。2什么是“类”？“类”与传统的数据类型有什么关系？有什么区别？类是具有相同属性和操作的一组对象的集合，它为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述，包括属性和操作两个部分。类的作用是定义对象。类和传统的数据类型结构在语法定义上有很大的相似之处。结构和类相比更多的是静态的数据类型的集合，而类则是个动态的概念，有自己的方法；类可以继承，而结构则不行。3UML的含义是什么？基本组成部分包括那些？UML是一个通用的、标准的建模语言，最常用于建立软件系统的模型。UML中有九种图（diagram）和五种视图（view）。九种图包括：用例图、类图、对象图、状态图、顺序图、协作图、活动图、构件图和部署图。用来观察系统的五种视图有：用例视图、逻辑视图、构件视图、并发视图和部署图。4什么是UML的静态建模？静态建模的主要工具有那些？建立静态模型的过程，实际上是对问题域的一个抽象过程，它把问题域与应用域有关的各种类、对象以及它们之间的相互关系进行适当的抽象和分类，以揭示