软件工程课件：第6章 面向对象设计

图：活动图图：活动图统一建模语言统一建模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML 活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程 活动图的组成活动图的组成活动图的组成活动图的组成活动（活动（活动（活动（ActivityActivity）转移（转移（转移（转移（TransitionTransition）泳道（泳道（泳道（泳道（SwimlaneSwimlane）分支（分支（分支（分支（BranchBranch）分叉和汇合（分叉和汇合（分叉和汇合（分叉和汇合（Fork and JoinFork and Join）对象流（对象流（对象流（对象流（Object StreamObject Stream）图：图：活动图活动图统一建模语言统一建模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML 活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流活动图反映系统中从一个活动到另一个活动的流程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程程，强调对象间的控制流程图：组件图图：组件图统一建模语言统一建模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML 组件图描述组件以及它们之间的关系，表示系统组件图描述组件以及它们之间的关系，表示系统组件图描述组件以及它们之间的关系，表示系统组件图描述组件以及它们之间的关系，表示系统的静态实现视图的静态实现视图的静态实现视图的静态实现视图图：部署图图：部署图统一建模语言统一建模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML 部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配置示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配置示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配置示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配置图：部署图图：部署图统一建模语言统一建模语言统一建模语言统一建模语言UMLUML面向对象的设计面向对象的设计面向对象设计的过程面向对象设计的过程体系结构体系结构体系结构体系结构设计说明设计说明设计说明设计说明详详详详 细细细细设计说明设计说明设计说明设计说明系统设计系统设计设计系统的体系结构设计系统的体系结构设计系统的体系结构设计系统的体系结构选择合适的体系结构策略，建立系统的总体结构选择合适的体系结构策略，建立系统的总体结构选择合适的体系结构策略，建立系统的总体结构选择合适的体系结构策略，建立系统的总体结构识别设计元素识别设计元素识别设计元素识别设计元素识别类和子系统识别类和子系统识别类和子系统识别类和子系统识别子系统接口识别子系统接口识别子系统接口识别子系统接口定义数据的存储策略定义数据的存储策略定义数据的存储策略定义数据的存储策略部署子系统部署子系统部署子系统部署子系统选择硬件配置和系统平台，将子系统分配到相应选择硬件配置和系统平台，将子系统分配到相应选择硬件配置和系统平台，将子系统分配到相应选择硬件配置和系统平台，将子系统分配到相应的物理节点的物理节点的物理节点的物理节点检查系统设计检查系统设计检查系统设计检查系统设计9什么是面向对象设计什么是面向对象设计面向对象的设计（面向对象的设计（OODOOD）概述）概述OOD按实现条件对按实现条件对OOA模型进行调整，并补充几个新的模型进行调整，并补充几个新的组成部分（也是由对象构成）组成部分（也是由对象构成）与实现有关的因素：与实现有关的因素：图形用户界面系统图形用户界面系统硬件、操作系统及网络硬件、操作系统及网络数据管理系统数据管理系统其他其他编程语言、可复用的类库编程语言、可复用的类库OOA模型模型补补充充补补充充补充补充补充补充调整调整10OOAOOA与与OODOOD的关系：的关系：1、从、从OOA到到OOD不是转换；不是转换；是是调整和增补调整和增补问题域问题域部分部分OOA模型模型将将OOA模型搬到模型搬到OOD；进行必要的调整，进行必要的调整，作为作为OOD模型的问题域模型的问题域部分；部分；人人机机交交互互部部分分数数据据管管理理部部分分构件部署构件部署部分部分增补其它部分，成为完增补其它部分，成为完整的整的OOD模型。模型。控制驱动部分控制驱动部分112、采用一致的概念和表示法、采用一致的概念和表示法不存在分析与设计之间的鸿沟不存在分析与设计之间的鸿沟分析分析 设计设计数据流图（DFD）模块结构图（MSD）实体-关系图（ERD）传统方法分析与设计之间的鸿沟3、有不同的侧重点和不同的策略、有不同的侧重点和不同的策略 OOA主要针对问题域，识别有关的对象以及它们之间的主要针对问题域，识别有关的对象以及它们之间的关系，产生一个关系，产生一个满足用户需求满足用户需求，独立于实现独立于实现的的OOA模型。模型。OOD主要解决与实现有关的问题主要解决与实现有关的问题，基于，基于OOA模型，针模型，针对具体的软、硬件条件（如机器、网络、对具体的软、硬件条件（如机器、网络、OS、GUI、DBMS等）产生一个等）产生一个可实现可实现的的OOD模型。模型。OOA OOD一致的一致的概念概念一致的一致的表示法表示法OO模型面向对象的分析与设计之间不存在鸿沟OO模型OOD模型模型从两个侧面来描述从两个侧面来描述OOD模型和过程模型和过程从另一侧面观察从另一侧面观察OOD模型每个部分如何用OO概念表达采用采用OOA的概念的概念及及模型组织方式模型组织方式从一个侧面观察从一个侧面观察OOD模型包括几个主要部分一个核心部分加一个核心部分加几个外围部分几个外围部分在辅助模型中要增加分别用在辅助模型中要增加分别用于描述构件模型和部署模型于描述构件模型和部署模型的构件图和部署图的构件图和部署图 13OOD过程模型过程模型问题域部分的设计人机交互部分的设计控制流管理部分的设计数据管理部分的设计构件部署部分的设计前前4项不强调次序项不强调次序 每个部分均采用与OOA一致的概念概念、表示法表示法及活动活动，但具有自己独特的策略。进行构件部署设计要在其前面四个部分完成后进行。进行构件部署设计要在其前面四个部分完成后进行。MiniLibrary：软件体系结构：软件体系结构MiniLibrary：软件体系结构：软件体系结构MiniLibrary：软件体系结构：软件体系结构识别设计元素识别设计元素识别设计元素识别设计元素确定设计元素的基本原则确定设计元素的基本原则确定设计元素的基本原则确定设计元素的基本原则如果一个如果一个如果一个如果一个“分析类分析类分析类分析类”比较简单，代表着单一的逻辑抽比较简单，代表着单一的逻辑抽比较简单，代表着单一的逻辑抽比较简单，代表着单一的逻辑抽象，那么可以将其映射为象，那么可以将其映射为象，那么可以将其映射为象，那么可以将其映射为“设计类设计类设计类设计类”如果一个如果一个如果一个如果一个“分析类分析类分析类分析类”的职责比较复杂，很难由单个的职责比较复杂，很难由单个的职责比较复杂，很难由单个的职责比较复杂，很难由单个“设计类设计类设计类设计类”承担，则应该将其映射成承担，则应该将其映射成承担，则应该将其映射成承担，则应该将其映射成“子系统接口子系统接口子系统接口子系统接口”子系统的划分应该符合高内聚低耦合的原则子系统的划分应该符合高内聚低耦合的原则子系统的划分应该符合高内聚低耦合的原则子系统的划分应该符合高内聚低耦合的原则MiniLibrary：识别设计元素：识别设计元素MiniLibrary：识别设计元素：识别设计元素识别子系统接口识别子系统接口识别子系统接口识别子系统接口在确定了设计元素之后，需要描述子系统的行为，也在确定了设计元素之后，需要描述子系统的行为，也在确定了设计元素之后，需要描述子系统的行为，也在确定了设计元素之后，需要描述子系统的行为，也就是准确定义接口操作的集合。同时，还要确定就是准确定义接口操作的集合。同时，还要确定就是准确定义接口操作的集合。同时，还要确定就是准确定义接口操作的集合。同时，还要确定“子子子子系统接口系统接口系统接口系统接口”与其他设计元素之间的依赖关系与其他设计元素之间的依赖关系与其他设计元素之间的依赖关系与其他设计元素之间的依赖关系数据文件数据文件数据文件数据文件 数据文件是由操作系统提供的存储形式，应用系统将数据数据文件是由操作系统提供的存储形式，应用系统将数据数据文件是由操作系统提供的存储形式，应用系统将数据数据文件是由操作系统提供的存储形式，应用系统将数据按字节顺序存储，并定义如何以及何时检索数据按字节顺序存储，并定义如何以及何时检索数据按字节顺序存储，并定义如何以及何时检索数据按字节顺序存储，并定义如何以及何时检索数据数据存储策略数据存储策略关系数据库关系数据库关系数据库关系数据库 在关系数据库中，数据是以表的形式存储在预先定义好的在关系数据库中，数据是以表的形式存储在预先定义好的在关系数据库中，数据是以表的形式存储在预先定义好的在关系数据库中，数据是以表的形式存储在预先定义好的称为称为称为称为SchemaSchema的类型中的类型中的类型中的类型中面向对象数据库面向对象数据库面向对象数据库面向对象数据库 与关系数据库不同的是，面向对象数据库将对象和关系做与关系数据库不同的是，面向对象数据库将对象和关系做与关系数据库不同的是，面向对象数据库将对象和关系做与关系数据库不同的是，面向对象数据库将对象和关系做为数据一起存储为数据一起存储为数据一起存储为数据一起存储何时选择文件何时选择文件何时选择文件何时选择文件 存储大容量数据、临时数据、低信息密度数据存储大容量数据、临时数据、低信息密度数据存储大容量数据、临时数据、低信息密度数据存储大容量数据、临时数据、低信息密度数据数据存储策略数据存储策略何时选择数据库何时选择数据库何时选择数据库何时选择数据库 并发访问要求高、系统跨平台、多个应用程序使用相同数并发访问要求高、系统跨平台、多个应用程序使用相同数并发访问要求高、系统跨平台、多个应用程序使用相同数并发访问要求高、系统跨平台、多个应用程序使用相同数据据据据何时选择关系数据库何时选择关系数据库何时选择关系数据库何时选择关系数据库 复杂的数据查询复杂的数据查询复杂的数据查询复杂的数据查询 数据集规模大数据集规模大数据集规模大数据集规模大何时选择面向对象数据库何时选择面向对象数据库何时选择面向对象数据库何时选择面向对象数据库 数据集处于中等规模数据集处于中等规模数据集处于中等规模数据集处于中等规模 对象间没有规则联系对象间没有规则联系对象间没有规则联系对象间没有规则联系部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运部署图反映了系统中软件和硬件的物理架构，表示系统运行时的处理节点以及节点中组件的配置行时的处理节点以及节点中组件的配置行时的处理节点以及节点中组件的配置行时的处理节点以及节点中组件的配置部署子系统部署子系统MiniLibraryMiniLibrary系统的部署图系统的部署图系统的部署图系统的部署图详细设计需要细化分析和系统设计产生的模型，确定新的详细设计需要细化分析和系统设计产生的模型，确定新的详细设计需要细化分析和系统设计产生的模型，确定新的详细设计需要细化分析和系统设计产生的模型，确定新的设计对象，消除问题域与实现域之间的差距设计对象，消除问题域与实现域之间的差距设计对象，消除问题域与实现域之间的差距设计对象，消除问题域与实现域之间的差距详细设计详细设计详细设计的主要任务详细设计的主要任务详细设计的主要任务详细设计的主要任务 精化类的属性和操作精化类的属性和