面向对象分析和设计

面向对象分析与设计

面向对象的基本概念

软件工程学家Coad和Yourdon给出了一个定义：面向对象（Object-Oriented）=对象（Object）+继承（Inheritance）+通信（Communication）。如果一个软件系统是使用这样四个概念设计和实现的，则可以认为这个软件系统是面向对象的。一个面向对象的程序每一成分应是对象，计算是通过新对象的建立和对象之间的通信来完成。

对象：对象是系统中描述客观事物的一个实体，它是构成系统的一个基本单位，由一组属性和对这组属性进行操作的一组服务组成
类：类是对象的抽象，是一组具有相同数据结构和相同操作的对象的集合。它描述了属于该对象类型的所有对象的性质。对象是该类的一个实例。

说明：对象和类都是由属性、操作和方法构成的

属性是类中对象所具有的数据值，它依附于类和对象，并且以某种方式描述类或对象。对象所能执行的操作称为方法，也就是类中所定义的服务。方法描述了对象执行操作的算法、响应消息的操作
消息：消息是对象发出的服务请求，对象间只能通过发送消息进行联系，一个对象向另一个对象发出消息请求某项服务，接收消息的对象响应该消息，激发所要求的服务操作，并将操作结果返回给请求服务的对象
封装性：封装性是把对象的属性和服务结合成一个独立的系统单位。封装是面向对象的一个重要概念。封装是一种信息隐蔽技术，用户只能见到对象封装界面上的信息，对象内部对用户是隐蔽的。用户不必知道行为实现的细节，只需用消息来访问该对象。封装增强了软件的可维护性，这也是软件技术追求的目标。
继承性：继承用于描述类之间的共同性质，它减少了相似类的重复说明。继承是指子类可以自动拥有父类的全部属性和服务

说明：继承具有传递性，如果类C继承类B，类B继承类A，则类C继承类A。因此，一个类实际继承了它上层的全部基类的所有描述
多态性：多态性是指对象根据所接受的消息而做出动作，同样的消息为不同的对象接受时可导致完全不同的行动，采用相同的语言结构可以代表不同类型的实体或者对不同类型的实体进行操作。
重载：重载有两种方式：
- 函数重载是指在同一作用域内的若干个参数特征不同的函数可以使用相同的函数名字；
- 运算符重载是指同一个运算符可以施加于不同类型的操作数上面。
当参数特征不同或被操作数的类型不同时，实现函数的算法和运算符的语义是不同的。运用重载技术进一步提高了面向对象系统的灵活性和可读性。

面向对象方法

Coad & Yourdon方法，即著名的OOA / OOD，它是最早的面向对象的分析和设计方法之一。面向对象方法是一种将数据和处理相结合的方法，其开发过程分为面向对象分析（Object Oriented Analysis，OOA）和面向对象设计（Object Oriented Design , OOD）两个步骤

面向对象分析

面向对象软件开发方法采用面向对象分析技术对问题进行分析建模，它将问题表述为对象 + 关联的形式，其中，对象描述问题空间中的事物，关联描述问题空间中事物和事物之间的关系

面向对象分析工作主要包括对问题空间中对象的确定和对对象之间关联的确定。对对象的确定包括对对象属性和行为的确定；对关联的确定包括对对象结构关系、实例关联关系和消息关联关系的确定，最终建立起问题域的正确模型

面向对象分析方法的核心思想是利用面向对象的概念和方法为软件需求建造模型，以使用户需求逐步精确化、一致化和完全化。面向对象分析方法的大致步骤为：识别对象、属性及外部服务，识别类及其结构，定义对象之间的消息传递等

面向对象的设计

面向对象设计概述

面向对象软件开发方法采用面向对象设计技术进行问题解决方案的设计工作，它将问题的解决方案表述为类+关联的形式，其中，类包括问题空间类、用户界面类、任务管理类和数据管理类，是从设计的角度出发对问题解决方案中对象的抽象和描述；关联则用于描述类和类之间的关系。因此，面向对象设计工作主要包括问题空间类、用户界面类、任务管理类和数据管理类的设计