面向对象系统开发：步骤与实践教程

2023-11-23 理论教育版权反馈

【摘要】：面向对象分析主要模拟问题域和系统任务，在设计期间主要扩充4个组成部分：人机交互部分、问题域、任务管理和数据管理。运用UML进行面向对象的系统分析设计，通常要经过如下3个步骤：1）识别系统的用例和角色。

面向对象的系统开发主要是系统分析和系统实施，虽然每一个阶段有明确的开发任务和步骤，但在实际运用中，面向对象系统分析和设计的界限不是太明显。

1.面向对象的分析

面向对象分析是指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、完全化的分析过程。

分析的过程也是提取需求的过程，主要包括理解、表达和验证。由于现实世界中的问题通常较为复杂，分析过程中的交流又具有随意性和非形式化等特点，软件需求规格说明的正确性、完整性和有效性就需要进一步验证，以便及时加以修正。需求分析过程其实是系统分析员与用户及该领域专家反复交流和多次修正的过程。

面向对象分析的基本过程如下：

1）发现对象，从对象中抽象出类的定义。

2）识别对象的内部特征，从而定义对象的属性和服务。

3）识别对象的外部关系。包括建立一般/特殊结构、整体/部分结构、实例连接和消息连接。

4）划分主题，建立主题图。

5）定义用例，建立交互图。包括发现活动者、定义用例（Use Case），建立交互图。

6）建立详细说明。详细说明是对模型的详细定义与解释，它可以作为一个独立的活动，通常的做法是将其分散在其他活动之中。

7）原型开发。原型开发可在面向对象分析过程中反复进行。(www.chuimin.cn)

以上分析过程没有特定的次序要求，并且可以交互进行，分析员可以按照自己的工作习惯决定采用什么次序以及如何交替。例如，在发现了一些对象之后，就可以开始着手定义它们的属性和服务。此时如果认识到某些结构，又可以及时建立这些结构。在建立结构时，如果想到其他对象，又可转到定义对象的活动。

2.面向对象的设计

分析是提取和整理用户需求，并建立问题域精确模型的过程。设计则把分析阶段得到的需求转变为符合成本和质量要求的、抽象的系统实现方案的过程。从面向对象分析到面向对象设计是一个逐步扩充模型的过程，也可以说面向对象设计是利用面向对象观点建立求解域模型的过程。

面向对象分析主要模拟问题域和系统任务，在设计期间主要扩充4个组成部分：人机交互部分、问题域、任务管理和数据管理。

人机交互部分包括有效的人机交互所必需的实际显示和数据。问题域部分放置面向对象分析的结果，并管理面向对象分析的某些类和对象、结构、属性和方法。任务管理包括任务定义、通信和协调、硬件分配及外部系统。数据库管理部分包括对永久性数据的访问和管理。

3.基于UML的面向对象分析、设计过程

UML是一种功能强大的、面向对象的可视化系统分析的建模语言，它采用一整套成熟的建模技术，广泛适用于各个应用领域。它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠、更完善的系统模型。从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性。

运用UML进行面向对象的系统分析设计，通常要经过如下3个步骤：

1）识别系统的用例和角色。首先要对项目进行需求调研，分析项目的业务流程图和数据流程图，以及项目中涉及的各类操作人员，识别系统中的所有用例和角色。接着分析系统中各角色和用例间的联系，使用UML建模工具画出系统的用例图。最后，勾画系统的概念层模型，借助UML建模工具描述概念层的类图和活动图。

2）进行系统分析并抽象出类。系统分析的任务是找出系统的所有需求并加以描述，同时建立特定领域模型，建立域模型有助于开发人员考察用例。从实际需求中抽象出类，并描述各个类之间的关系。

3）设计系统，并设计系统中的类及其行为。设计阶段由结构设计和详细设计组成。结构设计是高层设计，其任务是定义包（子系统）、包间的依赖关系和主要通信机制。包有利于描述系统的逻辑组成部分以及各部分的依赖关系。详细设计主要用来细化包的内容，清晰描述所有的类，同时使用UML的动态模型描述在特定环境下这些类的实例的行为。

面向对象系统开发：步骤与实践教程

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