信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮母拍钚畔⑾到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮母拍?

什么是面向?qū)ο螅亢芏喑鯇W(xué)者都會(huì)問起這個(gè)問題，軟件工程學(xué)家Coad和Yourdon曾給出一個(gè)簡(jiǎn)單定義：面向?qū)ο?對(duì)象+類+繼承+通信。如果一個(gè)軟件系統(tǒng)使用上述4個(gè)概念設(shè)計(jì)并加以實(shí)現(xiàn)，則認(rèn)為這個(gè)軟件系統(tǒng)是面向?qū)ο蟮?。面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本觀點(diǎn)可以概括如下。

(1)客觀世界由對(duì)象組成，任何客觀實(shí)體都是對(duì)象，復(fù)雜對(duì)象可以由簡(jiǎn)單對(duì)象組成。

(2)具有相同數(shù)據(jù)和操作的對(duì)象可歸納成類，對(duì)象是類的一個(gè)實(shí)例。

(3)類可以派生出子類，子類除了繼承父類的全部特征外還可以有自己的特性。(4)對(duì)象之間的聯(lián)系通過消息傳遞來實(shí)現(xiàn)。由于類的封裝性，它具有某些對(duì)外界不可見的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)只能通過消息請(qǐng)求調(diào)用可見方法來訪問。面向?qū)ο蠓椒ǖ幕境霭l(fā)點(diǎn)就是盡可能地按照人類認(rèn)識(shí)世界的方法和思維方法來分析和解決問題，使人們分析、設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的方法盡可能接近認(rèn)識(shí)一個(gè)系統(tǒng)的方法。下面分別介紹面向?qū)ο蟮膸讉€(gè)核心元素。1.1對(duì)象(object)

面向?qū)ο蠓椒ň褪且詫?duì)象為中心、為出發(fā)點(diǎn)的方法，所以對(duì)象的概念相當(dāng)重要。

《現(xiàn)代漢語詞典》(商務(wù)印書館，1996)的解釋是：對(duì)象(3)類可以派生出子類，子類除了繼承父類的全部特征外還可以有是行動(dòng)或思考時(shí)作為目標(biāo)的人或事物。廣義地講，對(duì)象可以是任何人或事物。在00方法中，對(duì)象同樣有上述的含義。不過，可以定義得更精確一些：對(duì)象是一些屬性及專用服務(wù)的封裝體，它是問題空間中—些東西的抽象。在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中，對(duì)象是基本的運(yùn)行時(shí)的實(shí)體，它既包括數(shù)據(jù)(屬性)，也包括作用于數(shù)據(jù)的操作(行為)。所以一個(gè)對(duì)象把屬性和行為封裝為一個(gè)整體。一個(gè)對(duì)象通?？捎蓪?duì)象名、屬性和操作3部分組成。由以上定義可知，對(duì)象就是我們?cè)趩栴}空間中要考慮的那些人或事物，它具有一組屬性和一組操作，這些屬性的值刻畫了一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)；這些操作是對(duì)象的行為，通過它們改變對(duì)象的狀態(tài)(即屬性值)。

是行動(dòng)或思考時(shí)作為目標(biāo)的人或事物。廣義地講，對(duì)象可以是任何人對(duì)象盡可能自然而又靈活地模擬現(xiàn)實(shí)世界，這使我們能更準(zhǔn)確地描述世界。數(shù)據(jù)和操作封裝于對(duì)象的統(tǒng)一體中，它們不是分開的。這樣，對(duì)象就具有較強(qiáng)的獨(dú)立性和自治性，具有很好的模塊性，為軟件重用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？紤]一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象：counter（計(jì)數(shù)器）。它有一個(gè)屬性value保存計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值。有三個(gè)服務(wù)：init()置value為“0”，dec()使value減“1”，inc()使value增“1”。它們之間的關(guān)系如圖5-1所示。

圖5-1counter對(duì)象

countervalueinit()dec()inc()對(duì)象盡可能自然而又靈活地模擬現(xiàn)實(shí)世界，這使我們能更準(zhǔn)確地描述1.2封裝(encapsulation)

封裝即信息隱藏。是面向?qū)ο蠓椒ǖ囊粋€(gè)重要原則。封裝是指把屬性和操作封進(jìn)一個(gè)對(duì)象里，它的內(nèi)部信息對(duì)外界隱藏，不允許外界直接存取對(duì)象的屬性，只能通過對(duì)象提供的有限的接口對(duì)對(duì)象的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。對(duì)于外界來說，只能得知對(duì)象的外部行為而無法了解對(duì)象行為的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，這樣可以保證對(duì)象內(nèi)部屬性數(shù)據(jù)的安全性。當(dāng)開發(fā)一個(gè)總體程序結(jié)構(gòu)時(shí)，程序的每個(gè)成分應(yīng)該封裝或隱蔽一個(gè)單一的模塊，定義每一模塊時(shí)應(yīng)盡可能少地顯露其內(nèi)部處理。對(duì)象是—個(gè)很好的封裝體。它向外提供的界面包括一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(屬性)和一組操作(服務(wù))，而把內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)(如函數(shù)體)隱蔽起來。把最不穩(wěn)定的部分封裝起來，需求變化就不太可怕了。

1.2封裝(encapsulation)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)抽象，把數(shù)據(jù)和服務(wù)封裝于一個(gè)內(nèi)在的整體。因?yàn)檫@二者本來就是一個(gè)內(nèi)在的整體，分離開來是不明智的。與封裝密切相關(guān)的一個(gè)術(shù)語是可見性。它是指對(duì)象的屬性和服務(wù)允許對(duì)象外部存取和引用的程度。我們已經(jīng)討論了封裝的好處，然而封裝也有它的副作用。如果強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的封裝，則對(duì)象的任何屬性都不允許外部直接存取，因此就要增加許多沒有其它意義，只負(fù)責(zé)讀或?qū)懙姆?wù)。這為編程增加了負(fù)擔(dān)，增加了運(yùn)行開銷，并且使程序顯得臃腫。為了避免這一點(diǎn)，語言往往采取一種比較現(xiàn)實(shí)的靈活態(tài)度----允許對(duì)象有不同程度的可見性。1.3類(class)

在OO方法中，類的定義是：類是具有相同屬性和服務(wù)的一組對(duì)象的集合，它為屬于該類的全部對(duì)象提供了統(tǒng)一的對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)抽象，把數(shù)據(jù)和服務(wù)封裝于一個(gè)內(nèi)在的整體。因?yàn)檫@抽象描述，其內(nèi)部包括屬性和服務(wù)兩個(gè)主要部分。類是一組具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相同操作的對(duì)象的集合。類是對(duì)象的抽象，它將一組數(shù)據(jù)屬性和在數(shù)據(jù)上的一組合法操作抽象封裝。類好比是一個(gè)對(duì)象模板，基于類就可以生成多個(gè)具有不同屬性值的對(duì)象，在類的定義中，可以為某個(gè)屬性指定一個(gè)值，作為它的默認(rèn)值。類是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言提供的可再用軟件成分，在面向?qū)ο蟮木幊陶Z言中，類是一個(gè)獨(dú)立的程序單位，它應(yīng)該有一個(gè)類名并包括屬性說明和服務(wù)說明兩個(gè)主要部分。類的作用是定義對(duì)象。比如，程度中給出一個(gè)類的說明，然后以靜態(tài)聲明或動(dòng)態(tài)創(chuàng)建等方式定義它的對(duì)象實(shí)例。有些類之間存在一般和特殊關(guān)系，即一些類是某個(gè)類的特殊情況，某個(gè)類是一些類的一般情況。這是一種“is-a”抽象描述，其內(nèi)部包括屬性和服務(wù)兩個(gè)主要部分。類是一組具有相同關(guān)系，即特殊類是一種一般類。例如“汽車”類、“輪船”類、“飛機(jī)”類都是一種“交通工具”類。特殊類是一般類的子類，一般類是特殊類的父類。同樣“汽車”類還可以有更特殊的類，如“轎車”類、“貨車”類等。在這種關(guān)系下形成一種層次的關(guān)聯(lián)。1.4繼承(inheritance)

繼承是指子類可以自動(dòng)擁有父類的全部屬性與操作。這種使用已存在的定義作為基礎(chǔ)建立新定義的技術(shù)使得父類和子類之間能夠共享數(shù)據(jù)和方法。這是類之間的一種關(guān)系，在定義和實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的時(shí)候，可以在一個(gè)已經(jīng)存在的類的基礎(chǔ)上來進(jìn)行，把這個(gè)已經(jīng)存在的類所定義的內(nèi)容作為自己的內(nèi)容，并加入若干新內(nèi)容。圖5-2表示了父類A和它的子類B之間的繼承關(guān)系。關(guān)系，即特殊類是一種一般類。例如“汽車”類、“輪船”類、“飛繼承部分增加部分

AB從A繼承

圖5-2類的繼承關(guān)系描述當(dāng)用一個(gè)類創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)，對(duì)象就繼承了該類的全部語義性質(zhì)。在定義一個(gè)新類時(shí)，也可以一方面繼承一個(gè)舊類的語義性質(zhì)，一方面加上自己特有的屬性和操作。一個(gè)類繼承另一個(gè)類，其關(guān)系有如父子，因此把繼承AB從A繼承圖5-2類的繼承關(guān)系描述當(dāng)用一個(gè)類創(chuàng)建者稱為子類。繼承一個(gè)單一的父類時(shí)叫單重繼承，如果有兩個(gè)及兩個(gè)以上的父類則是多重繼承。繼承具有傳遞性，一個(gè)子類除了具有自己的全部特性以外還具有該類上層全部基類的一切特性。繼承簡(jiǎn)化了對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的描述，定義子類時(shí)不必重復(fù)定義那些在父類中已經(jīng)定義過的屬性和操作，而只需專注于自己特有的屬性與操作。繼承對(duì)于軟件復(fù)用是很有益的。在開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)時(shí)，使特殊類繼承一般類，這本身就是軟件復(fù)用，然而其復(fù)用意義不僅如此。如果把用OO方法開發(fā)的類作為可復(fù)用構(gòu)件提交到構(gòu)件庫，那么在開發(fā)新系統(tǒng)時(shí)不僅可以直接地復(fù)用這個(gè)類，還可以把它作為一般類，通過繼承而實(shí)現(xiàn)復(fù)用，從而大大擴(kuò)展了復(fù)用范圍。者稱為子類。繼承一個(gè)單一的父類時(shí)叫單重繼承，如果有兩個(gè)及兩個(gè)1.5消息(message)

為了更好地模塊化，對(duì)象不允許其他對(duì)象或函數(shù)訪問它的私有數(shù)據(jù)，而只能向它發(fā)送消息。對(duì)象接收消息，根據(jù)消息及消息參數(shù)調(diào)用自己的服務(wù)來改變自己的狀態(tài)或返回結(jié)果。一條消息告訴一個(gè)對(duì)象做什么，它指出發(fā)送者、接收者、需要執(zhí)行的服務(wù)、需要的參數(shù)。在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，完成一件事情的方法就是向有關(guān)對(duì)象發(fā)送消息，而不是以前熟悉的函數(shù)調(diào)用。消息體現(xiàn)了對(duì)象的自治性和獨(dú)立性，對(duì)象間可通過消息實(shí)現(xiàn)交互，模擬現(xiàn)實(shí)世界。消息機(jī)制也控制了復(fù)雜性。1.6多態(tài)性(polymorphism)多態(tài)性是面向?qū)ο蠹夹g(shù)的一個(gè)重要概念。同一操作作用于1.5消息(message)不同的對(duì)象，可以有不同的解釋，產(chǎn)生不同的執(zhí)行結(jié)果，這就是多態(tài)性。多態(tài)性通常通過派生類重載基類中的同名函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。多態(tài)性分為如下兩種。(1)編譯時(shí)的多態(tài)性。編譯時(shí)的多態(tài)性是通過重載來實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)在編譯時(shí)，根據(jù)傳遞的參數(shù)、返回的類型等信息決定實(shí)現(xiàn)何種操作。(2)運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性。運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性就是指直到系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，才根據(jù)實(shí)際情況決定實(shí)現(xiàn)何種操作。多態(tài)性一般可通過接口、繼承和抽象類來實(shí)現(xiàn)。不同的對(duì)象，可以有不同的解釋，產(chǎn)生不同的執(zhí)行結(jié)果，這就是多態(tài)信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)謝謝觀看！信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)謝謝觀看！14信息系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮母拍钚畔⑾到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮母拍?5

什么是面向?qū)ο?？很多初學(xué)者都會(huì)問起這個(gè)問題，軟件工程學(xué)家Coad和Yourdon曾給出一個(gè)簡(jiǎn)單定義：面向?qū)ο?對(duì)象+類+繼承+通信。如果一個(gè)軟件系統(tǒng)使用上述4個(gè)概念設(shè)計(jì)并加以實(shí)現(xiàn)，則認(rèn)為這個(gè)軟件系統(tǒng)是面向?qū)ο蟮摹Ｃ嫦驅(qū)ο蠹夹g(shù)的基本觀點(diǎn)可以概括如下。

(1)客觀世界由對(duì)象組成，任何客觀實(shí)體都是對(duì)象，復(fù)雜對(duì)象可以由簡(jiǎn)單對(duì)象組成。

(2)具有相同數(shù)據(jù)和操作的對(duì)象可歸納成類，對(duì)象是類的一個(gè)實(shí)例。

(3)類可以派生出子類，子類除了繼承父類的全部特征外還可以有自己的特性。(4)對(duì)象之間的聯(lián)系通過消息傳遞來實(shí)現(xiàn)。由于類的封裝性，它具有某些對(duì)外界不可見的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)只能通過消息請(qǐng)求調(diào)用可見方法來訪問。面向?qū)ο蠓椒ǖ幕境霭l(fā)點(diǎn)就是盡可能地按照人類認(rèn)識(shí)世界的方法和思維方法來分析和解決問題，使人們分析、設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的方法盡可能接近認(rèn)識(shí)一個(gè)系統(tǒng)的方法。下面分別介紹面向?qū)ο蟮膸讉€(gè)核心元素。1.1對(duì)象(object)

面向?qū)ο蠓椒ň褪且詫?duì)象為中心、為出發(fā)點(diǎn)的方法，所以對(duì)象的概念相當(dāng)重要。

《現(xiàn)代漢語詞典》(商務(wù)印書館，1996)的解釋是：對(duì)象(3)類可以派生出子類，子類除了繼承父類的全部特征外還可以有是行動(dòng)或思考時(shí)作為目標(biāo)的人或事物。廣義地講，對(duì)象可以是任何人或事物。在00方法中，對(duì)象同樣有上述的含義。不過，可以定義得更精確一些：對(duì)象是一些屬性及專用服務(wù)的封裝體，它是問題空間中—些東西的抽象。在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中，對(duì)象是基本的運(yùn)行時(shí)的實(shí)體，它既包括數(shù)據(jù)(屬性)，也包括作用于數(shù)據(jù)的操作(行為)。所以一個(gè)對(duì)象把屬性和行為封裝為一個(gè)整體。一個(gè)對(duì)象通常可由對(duì)象名、屬性和操作3部分組成。由以上定義可知，對(duì)象就是我們?cè)趩栴}空間中要考慮的那些人或事物，它具有一組屬性和一組操作，這些屬性的值刻畫了一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)；這些操作是對(duì)象的行為，通過它們改變對(duì)象的狀態(tài)(即屬性值)。

是行動(dòng)或思考時(shí)作為目標(biāo)的人或事物。廣義地講，對(duì)象可以是任何人對(duì)象盡可能自然而又靈活地模擬現(xiàn)實(shí)世界，這使我們能更準(zhǔn)確地描述世界。數(shù)據(jù)和操作封裝于對(duì)象的統(tǒng)一體中，它們不是分開的。這樣，對(duì)象就具有較強(qiáng)的獨(dú)立性和自治性，具有很好的模塊性，為軟件重用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。考慮一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象：counter（計(jì)數(shù)器）。它有一個(gè)屬性value保存計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值。有三個(gè)服務(wù)：init()置value為“0”，dec()使value減“1”，inc()使value增“1”。它們之間的關(guān)系如圖5-1所示。

圖5-1counter對(duì)象

countervalueinit()dec()inc()對(duì)象盡可能自然而又靈活地模擬現(xiàn)實(shí)世界，這使我們能更準(zhǔn)確地描述1.2封裝(encapsulation)

封裝即信息隱藏。是面向?qū)ο蠓椒ǖ囊粋€(gè)重要原則。封裝是指把屬性和操作封進(jìn)一個(gè)對(duì)象里，它的內(nèi)部信息對(duì)外界隱藏，不允許外界直接存取對(duì)象的屬性，只能通過對(duì)象提供的有限的接口對(duì)對(duì)象的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。對(duì)于外界來說，只能得知對(duì)象的外部行為而無法了解對(duì)象行為的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，這樣可以保證對(duì)象內(nèi)部屬性數(shù)據(jù)的安全性。當(dāng)開發(fā)一個(gè)總體程序結(jié)構(gòu)時(shí)，程序的每個(gè)成分應(yīng)該封裝或隱蔽一個(gè)單一的模塊，定義每一模塊時(shí)應(yīng)盡可能少地顯露其內(nèi)部處理。對(duì)象是—個(gè)很好的封裝體。它向外提供的界面包括一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(屬性)和一組操作(服務(wù))，而把內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)(如函數(shù)體)隱蔽起來。把最不穩(wěn)定的部分封裝起來，需求變化就不太可怕了。

1.2封裝(encapsulation)對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)抽象，把數(shù)據(jù)和服務(wù)封裝于一個(gè)內(nèi)在的整體。因?yàn)檫@二者本來就是一個(gè)內(nèi)在的整體，分離開來是不明智的。與封裝密切相關(guān)的一個(gè)術(shù)語是可見性。它是指對(duì)象的屬性和服務(wù)允許對(duì)象外部存取和引用的程度。我們已經(jīng)討論了封裝的好處，然而封裝也有它的副作用。如果強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的封裝，則對(duì)象的任何屬性都不允許外部直接存取，因此就要增加許多沒有其它意義，只負(fù)責(zé)讀或?qū)懙姆?wù)。這為編程增加了負(fù)擔(dān)，增加了運(yùn)行開銷，并且使程序顯得臃腫。為了避免這一點(diǎn)，語言往往采取一種比較現(xiàn)實(shí)的靈活態(tài)度----允許對(duì)象有不同程度的可見性。1.3類(class)

在OO方法中，類的定義是：類是具有相同屬性和服務(wù)的一組對(duì)象的集合，它為屬于該類的全部對(duì)象提供了統(tǒng)一的對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)抽象，把數(shù)據(jù)和服務(wù)封裝于一個(gè)內(nèi)在的整體。因?yàn)檫@抽象描述，其內(nèi)部包括屬性和服務(wù)兩個(gè)主要部分。類是一組具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相同操作的對(duì)象的集合。類是對(duì)象的抽象，它將一組數(shù)據(jù)屬性和在數(shù)據(jù)上的一組合法操作抽象封裝。類好比是一個(gè)對(duì)象模板，基于類就可以生成多個(gè)具有不同屬性值的對(duì)象，在類的定義中，可以為某個(gè)屬性指定一個(gè)值，作為它的默認(rèn)值。類是面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言提供的可再用軟件成分，在面向?qū)ο蟮木幊陶Z言中，類是一個(gè)獨(dú)立的程序單位，它應(yīng)該有一個(gè)類名并包括屬性說明和服務(wù)說明兩個(gè)主要部分。類的作用是定義對(duì)象。比如，程度中給出一個(gè)類的說明，然后以靜態(tài)聲明或動(dòng)態(tài)創(chuàng)建等方式定義它的對(duì)象實(shí)例。有些類之間存在一般和特殊關(guān)系，即一些類是某個(gè)類的特殊情況，某個(gè)類是一些類的一般情況。這是一種“is-a”抽象描述，其內(nèi)部包括屬性和服務(wù)兩個(gè)主要部分。類是一組具有相同關(guān)系，即特殊類是一種一般類。例如“汽車”類、“輪船”類、“飛機(jī)”類都是一種“交通工具”類。特殊類是一般類的子類，一般類是特殊類的父類。同樣“汽車”類還可以有更特殊的類，如“轎車”類、“貨車”類等。在這種關(guān)系下形成一種層次的關(guān)聯(lián)。1.4繼承(inheritance)

繼承是指子類可以自動(dòng)擁有父類的全部屬性與操作。這種使用已存在的定義作為基礎(chǔ)建立新定義的技術(shù)使得父類和子類之間能夠共享數(shù)據(jù)和方法。這是類之間的一種關(guān)系，在定義和實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的時(shí)候，可以在一個(gè)已經(jīng)存在的類的基礎(chǔ)上來進(jìn)行，把這個(gè)已經(jīng)存在的類所定義的內(nèi)容作為自己的內(nèi)容，并加入若干新內(nèi)容。圖5-2表示了父類A和它的子類B之間的繼承關(guān)系。關(guān)系，即特殊類是一種一般類。例如“汽車”類、“輪船”類、“飛繼承部分增加部分

AB從A繼承

圖5-2類的繼承關(guān)系描述當(dāng)用一個(gè)類創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)，對(duì)象就繼承了該類的全部語義性質(zhì)。在定義一個(gè)新類時(shí)，也可以一方面繼承一個(gè)舊類的語義性質(zhì)，一方面加上自己特有的屬性和操作。一個(gè)類繼承另一個(gè)類，其關(guān)系有如父子，因此把繼承AB從A繼承圖5-2類的繼承關(guān)系描述當(dāng)用一個(gè)類創(chuàng)建者稱為子類。繼承一個(gè)單一的父類時(shí)叫單重繼承，如果有兩個(gè)及兩個(gè)以上的父類則是多重繼承。繼承具有傳遞性，一個(gè)子類除了具有自己的全部特性以外還具有該類上層全部基類的一切特性。繼承簡(jiǎn)化了對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的描述，定義子類時(shí)不必重復(fù)定義那些在