第8章 节 面向对象的软件工程 普通高等院校计算机类专业系列教材 软件工程.ppt

第8章 面向对象的软件工程 ;8.1 软件工程的新途径; 面向对象的基本思想是将一个实际问题看成是一个对象或几个对象的集合。面向对象分析过程是在系统所要求解的问题中找出对象(属性和行为)以及它所属的类，并定义对象与类；面向对象设计是把系统所要求解的问题分解为一些对象及对象间传递消息的过程；面向对象实现是把数据和出路数据的过程结合为一个对象。对象既可以像数据一样被处理，又可以像过程一样被描述处理的流程和细节。总之，面向对象分析到面向对象设计再到面向对象实现(即OOA→OOD→OOI)不用转换。;8.1.2 面向对象的基本概念 1. 对象(Object) 我们把客观世界的实体称之为问题空间(问题域)的对象。 例如， 一个人可以是一个对象，一条信息可以是一个对象，一本书可以是一个对象，一家图书馆也可以是一个对象。可见，对象是以初始的对象为基本元素，经过层层组合而成的。因此，整个客观世界可认为是一个最复杂的对象。 ; 对象是一个由信息及有关对它进行处理的描述所组成的包。在面向对象的程序设计中，“对象”是系统中的基本运行实体，也就是说，“对象”是具有特殊属性(数据)和行为方式(方法)的实体。对象的特殊属性就确定了给定时刻对象的状态，用数据值来描述它的状态，例如，用学号、姓名、性别、年龄和专业等数据值描述一个学生对象的状态。与每一个对象相关的方法定义了该对象上的操作，例如，学生信息登记、学生专业查询等方法定义了学生对象的操作。因此，对象是数据和操作的封装体，如图8.1所示。; 类是一个抽象数据类型的实现，它定义的是一种对象类型，它描述了属于该类型的所有对象的性质。例如，Integer是一个类，它描述了所有整数的性质(包括整数的算术运算和大小比较的实现)，“2”、“3”和“5”等这些具体整数都是Integer这个类的对象，都具备算术运算和大小比较的处理能力。所以说，类具有属性，它是对象的状态的抽象，用数据结构来描述类的属性；类具有操作，它是对象的行为的抽象，用操作名和实现该操作的方法来描述类的操作。 对象是在执行过程中由其所属的类动态创建的，一个类可以创建多个不同的对象。类中的所有数据是私有的，该数据必须通过类的公共接口(成员函数)来访问。; 2) 类的层次 一个类的上层可以有超类(Superclass)，下层可以有子类(Subclass)，形成一种层次结构。超类也称基类，子类也称派生类。这种类之间的结构关系主要有两种：一般与特殊结构关系和整体与部分结构关系。 一般与特殊结构关系又称为分类结构关系，也就是“is a”关系。例如，飞机和交通工具都是类，它们之间的关系是“is a”关系，飞机是一种特殊的交通工具。通常，越上层的类越具有一般性和共性，越下层的类越特殊、越具体。现实世界中的一般化的抽象关系用类的这种结构关系来描述。; 整体与部分结构关系称为组装结构关系，也就是“has a”关系。例如，飞机和发动机都是类，它们之间的关系是“has a”关系，发动机是飞机的一部分。通常，上层的类具有整体性，下层的类具有部分性、成员性。现实世界中的组成的抽象关系用类的这种结构关系来描述。; 3. 消息和方法(Message and Method) 消息用来请求对象执行某一处理或回答某些信息的要求。对象间的通信是通过消息传递来实现的。消息传递是对象间的一种通信机制。某一对象在执行相应的处理时，如果需要，它可以通过传递消息请求其他对象完成某些处理工作或回答某些信息；其他对象在执行所要求的处理活动时，同样可以通过消息传递与别的对象通信。因此，在面向对象程序设计中，程序的执行是靠在对象间传递消息来完成的，如图8.2所示。;图8.2 消息传递; 发送消息的对象称为发送者，接收消息的对象称为接收者。消息中只包含发送者的要求，它告诉接收者需要完成哪些处理，但并不指示接收者应该怎样完成这些处理。消息完全由接收者解释，接收者独立决定采用什么方式完成所需的处理。发送一条消息必须包含接收者的对象名、发送给该对象的消息名(即对象名.方法名)以及传递消息的参数说明等。参数可以是接收者的局部变量或所有对象都使用的全局变量。 方法是类中操作的实现过程。一个方法包含方法名、参数和方法体。当一个对象接收到一条消息后，它所包含的方法决定对象该做怎样的处理。对象的内部信息是隐蔽的(私有的)，对象间只能通过消息来连接，而对象私有的数据是用它的方法访问的。; 4. 继承性(Inheritance) 继承性是共享类、子类和对象中的方法和数据的机制。当类A不但具有类B的属性，而且还具有自己的独特属性时，这时称类A继承了类B，继承关系常称“即是”(is a)关系。 当类A继