軟件工程電子課件第10章面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)10.1.1面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)

到底應(yīng)該選用面向?qū)ο笳Z(yǔ)言還是非面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，關(guān)鍵不在于語(yǔ)言功能強(qiáng)弱。選擇編程語(yǔ)言的關(guān)鍵因素，是語(yǔ)言的一致的表達(dá)能力、可重用性及可維護(hù)性。從面向?qū)ο笥^點(diǎn)看來(lái)，能夠更完整、更準(zhǔn)確地表達(dá)問(wèn)題域語(yǔ)義的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的語(yǔ)法是非常重要的，因?yàn)檫@會(huì)帶來(lái)下述幾個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)。10.1.1面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)1．一致的表示方法

從前面章節(jié)的講述中可以知道，面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)基于不隨時(shí)間變化的、一致的表示方法。這種表示方法應(yīng)該從問(wèn)題域到OOA，從OOA到OOD，最后從OOD到面向?qū)ο缶幊蹋∣OP），始終穩(wěn)定不變。一致的表示方法既有利于在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中始終使用統(tǒng)一的概念，也有利于維護(hù)人員理解軟件的各種配置成分。10.1.1面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)2．可重用性

為了能帶來(lái)可觀的商業(yè)利益，必須在更廣泛的范圍中運(yùn)用重用機(jī)制，而不是僅僅在程序設(shè)計(jì)這個(gè)層次上進(jìn)行重用。因此，在OOA、OOD直到OOP中都顯式地表示問(wèn)題域語(yǔ)義，其意義是十分深遠(yuǎn)的。隨著時(shí)間的推移，軟件開(kāi)發(fā)組織既可能重用它在某個(gè)問(wèn)題域內(nèi)的OOA結(jié)果，也可能重用相應(yīng)的OOD和OOP結(jié)果。10.1.1面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)3．可維護(hù)性

盡管人們反復(fù)強(qiáng)調(diào)保持文檔與源程序一致的必要性，但是，在實(shí)際工作中很難做到交付兩類(lèi)不同的文檔，并使它們保持彼此完全一致。特別是考慮到進(jìn)度、預(yù)算、能力、人員等限制因素時(shí)，做到兩類(lèi)文檔完全一致幾乎是不可能的。因此，維護(hù)人員最終面對(duì)的往往只有源程序本身。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)

一般說(shuō)來(lái)，純面向?qū)ο笳Z(yǔ)言著重支持面向?qū)ο蠓椒ㄑ芯亢涂焖僭偷膶?shí)現(xiàn)，而混合型面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的目標(biāo)則是提高運(yùn)行速度和使傳統(tǒng)程序員容易接受面向?qū)ο笏枷?。成熟的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言通常都提供豐富的類(lèi)庫(kù)和強(qiáng)有力的開(kāi)發(fā)環(huán)境。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)1．支持類(lèi)與對(duì)象概念的機(jī)制

所有面向?qū)ο笳Z(yǔ)言都允許用戶(hù)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象，并且可以用指針引用動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的對(duì)象。允許動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象，就意味著系統(tǒng)必須處理內(nèi)存管理問(wèn)題。有兩種管理內(nèi)存的方法：一種是由語(yǔ)言的運(yùn)行機(jī)制自動(dòng)管理內(nèi)存，即提供自動(dòng)回收“垃圾”的機(jī)制；另一種是由程序員編寫(xiě)釋放內(nèi)存的代碼。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)

自動(dòng)管理內(nèi)存不僅方便而且安全，但是必須采用先進(jìn)的垃圾收集算法才能減少開(kāi)銷(xiāo)。某些面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言（如C++）允許程序員定義析構(gòu)函數(shù)（destructor）。每當(dāng)一個(gè)對(duì)象超出范圍或被顯式刪除時(shí)，就自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。這種機(jī)制使得程序員能夠方便地構(gòu)造和喚醒釋放內(nèi)存的操作，卻又不是垃圾收集機(jī)制。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)2．實(shí)現(xiàn)整體一部分結(jié)構(gòu)的機(jī)制

一般說(shuō)來(lái)，有兩種實(shí)現(xiàn)方法，分別使用指針和獨(dú)立的關(guān)聯(lián)對(duì)象實(shí)現(xiàn)整體一部分結(jié)構(gòu)。大多數(shù)現(xiàn)有的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言并不顯式支持獨(dú)立的關(guān)聯(lián)對(duì)象，在這種情況下，使用指針是最容易的實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)增加內(nèi)部指針可以方便地實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)3．實(shí)現(xiàn)一般一特殊結(jié)

這里既包括實(shí)現(xiàn)繼承的機(jī)制也包括解決名字沖突的機(jī)制。所謂解決名字沖突，指的是處理在多個(gè)基類(lèi)中可能出現(xiàn)的重名問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題僅在支持多重繼承的語(yǔ)言中才會(huì)遇到。某些語(yǔ)言拒絕接受有名字沖突的程序，另一些語(yǔ)言提供了解決沖突的協(xié)議。不論使用何種語(yǔ)言，程序員都應(yīng)該盡力避免出現(xiàn)名字沖突。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)4．實(shí)現(xiàn)屬性和服務(wù)的機(jī)制

對(duì)于實(shí)現(xiàn)屬性的機(jī)制應(yīng)該著重考慮以下幾個(gè)方面：支持實(shí)例連接的機(jī)制；屬性的可見(jiàn)性控制；對(duì)屬性值的約束。對(duì)于服務(wù)來(lái)說(shuō)，主要應(yīng)該考慮下列因素：支持消息連接（即表達(dá)對(duì)象交互關(guān)系）的機(jī)制；控制服務(wù)可見(jiàn)性的機(jī)制；動(dòng)態(tài)聯(lián)編。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)

所謂動(dòng)態(tài)聯(lián)編，是指應(yīng)用系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)需要執(zhí)行一個(gè)特定服務(wù)的時(shí)候，選擇（或聯(lián)編）實(shí)現(xiàn)該服務(wù)的適當(dāng)算法的能力。動(dòng)態(tài)聯(lián)編機(jī)制使得程序員在向?qū)ο蟀l(fā)送消息時(shí)擁有較大自由，在發(fā)送消息前，無(wú)須知道接受消息的對(duì)象當(dāng)時(shí)屬于哪個(gè)類(lèi)。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)5．類(lèi)型檢查

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可以按照編譯時(shí)進(jìn)行類(lèi)型檢查的嚴(yán)格程度來(lái)分類(lèi)。如果語(yǔ)言?xún)H要求每個(gè)變量或?qū)傩噪`屬于一個(gè)對(duì)象，則是弱類(lèi)型的；如果語(yǔ)法規(guī)定每個(gè)變量或?qū)傩员仨殰?zhǔn)確地屬于某個(gè)特定的類(lèi)，則這樣的語(yǔ)言是強(qiáng)類(lèi)型的。面向?qū)ο笳Z(yǔ)言在這方面差異很大。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)

強(qiáng)類(lèi)型語(yǔ)言主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是有利于在編譯時(shí)發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤，二是增加了優(yōu)化的可能性。通常使用強(qiáng)類(lèi)型編譯型語(yǔ)言開(kāi)發(fā)軟件產(chǎn)品，使用弱類(lèi)型解釋型語(yǔ)言快速開(kāi)發(fā)原型。總的來(lái)說(shuō)，強(qiáng)類(lèi)型語(yǔ)言有助于提高軟件的可靠性和運(yùn)行效率，現(xiàn)代的程序語(yǔ)言理論支持強(qiáng)類(lèi)型檢查，大多數(shù)新語(yǔ)言都是強(qiáng)類(lèi)型的。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)6．類(lèi)庫(kù)大多數(shù)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言都提供一個(gè)實(shí)用的類(lèi)庫(kù)

某些語(yǔ)言本身并沒(méi)有規(guī)定提供什么樣的類(lèi)庫(kù)，而是由實(shí)現(xiàn)這種語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)自行提供類(lèi)庫(kù)。存在類(lèi)庫(kù)，許多軟構(gòu)件就不必由程序員重頭編寫(xiě)了，這為實(shí)現(xiàn)軟件重用帶來(lái)很大方便。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)7．效率

事實(shí)上，使用擁有完整類(lèi)庫(kù)的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，有時(shí)能比使用非面向?qū)ο笳Z(yǔ)言得到運(yùn)行更快的代碼，這是因?yàn)轭?lèi)庫(kù)中提供了更高效的算法和更好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。例如，程序員已經(jīng)無(wú)須編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)哈希表或平衡樹(shù)算法的代碼了，類(lèi)庫(kù)中已經(jīng)提供了這類(lèi)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且算法先進(jìn)、代碼精巧可靠。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)

一些面向?qū)ο笳Z(yǔ)言（如C++），沒(méi)有提供直接存儲(chǔ)對(duì)象的機(jī)制。這些語(yǔ)言的用戶(hù)必須自己管理對(duì)象的輸入/輸出，或者購(gòu)買(mǎi)面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

另外一些面向?qū)ο笳Z(yǔ)言（如Smalltalk），把當(dāng)前的執(zhí)行狀態(tài)完整地保存在磁盤(pán)上。還有一些面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，提供了訪問(wèn)磁盤(pán)對(duì)象的輸入/輸出操作。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)

通過(guò)在類(lèi)庫(kù)中增加對(duì)象存儲(chǔ)管理功能，可以在不改變語(yǔ)言定義或不增加關(guān)鍵字的情況下，就在開(kāi)發(fā)環(huán)境中提供這種功能。然后，可以從“可存儲(chǔ)的類(lèi)”中派生出需要持久保存的對(duì)象，該對(duì)象自然繼承了對(duì)象存儲(chǔ)管理功能。這就是Eiffel語(yǔ)言采用的策略。理想情況下，應(yīng)該使程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言語(yǔ)法與對(duì)象存儲(chǔ)管理語(yǔ)法實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)9．參數(shù)化類(lèi)

所謂參數(shù)化類(lèi)，就是使用一個(gè)或多個(gè)類(lèi)型去參數(shù)化一個(gè)類(lèi)的機(jī)制。有了這種機(jī)制，程序員就可以先定義一個(gè)參數(shù)化的類(lèi)模板（即在類(lèi)定義中包含以參數(shù)形式出現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)類(lèi)型），然后把數(shù)據(jù)類(lèi)型作為參數(shù)傳遞進(jìn)來(lái)，從而把這個(gè)類(lèi)模板應(yīng)用在不同的應(yīng)用程序中，或用在同一應(yīng)用程序的不同部分。10.1.2面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的技術(shù)特點(diǎn)10．開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件工具和軟件工程環(huán)境對(duì)軟件生產(chǎn)率有很大影響

由于面向?qū)ο蟪绦蛑欣^承關(guān)系和動(dòng)態(tài)聯(lián)編等引入的特殊復(fù)雜性，面向?qū)ο笳Z(yǔ)言所提供的軟件工具或開(kāi)發(fā)環(huán)境就顯得尤其重要了。

至少應(yīng)該包括下列一些最基本的軟件工具：編輯程序、編譯程序或解釋程序、瀏覽工具、調(diào)試器（debugger）等。10.1.3選擇面向?qū)ο笳Z(yǔ)言1．選擇將來(lái)能否占主導(dǎo)地位的語(yǔ)言

根據(jù)目前占有的市場(chǎng)份額，以及專(zhuān)業(yè)書(shū)刊和學(xué)術(shù)會(huì)議上所做的分析、評(píng)價(jià)，人們往往能夠?qū)ξ磥?lái)哪種面向?qū)ο笳Z(yǔ)言將占據(jù)主導(dǎo)地位做出預(yù)測(cè)。

但是，最終決定選用哪種面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的實(shí)際因素，往往是諸如成本之類(lèi)的經(jīng)濟(jì)因素而不是技術(shù)因素。10.1.3選擇面向?qū)ο笳Z(yǔ)言2．考慮具有良好類(lèi)庫(kù)和開(kāi)發(fā)環(huán)境的語(yǔ)言

語(yǔ)言、開(kāi)發(fā)環(huán)境和類(lèi)庫(kù)這3個(gè)因素綜合起來(lái)，共同決定了可重用性?？紤]類(lèi)庫(kù)的時(shí)候，不僅應(yīng)該考慮是否提供了類(lèi)庫(kù)，還應(yīng)該考慮類(lèi)庫(kù)中提供了哪些有價(jià)值的類(lèi)。隨著類(lèi)庫(kù)的日益成熟和豐富，在開(kāi)發(fā)新應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，需要開(kāi)發(fā)人員自己編寫(xiě)的代碼將越來(lái)越少。10.1.3選擇面向?qū)ο笳Z(yǔ)言3．考慮其他因素

在選擇編程語(yǔ)言時(shí)，應(yīng)該考慮的其他因素還有：對(duì)用戶(hù)學(xué)習(xí)面向?qū)ο蠓治?、設(shè)計(jì)和編碼技術(shù)所能提供的培訓(xùn)服務(wù)；在使用這個(gè)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言期間能提供的技術(shù)支持；能提供給開(kāi)發(fā)人員使用的開(kāi)發(fā)工具、開(kāi)發(fā)平臺(tái)和發(fā)行平臺(tái)，對(duì)機(jī)器性能和內(nèi)存的需求，集成已有軟件的容易程度等。10.2面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)風(fēng)格10.2.1提高可重用性10.2.2提高可擴(kuò)充性10.2.3提高健壯性10.2.1提高可重用性

面向?qū)ο蠓椒ǖ囊粋€(gè)主要目標(biāo)，就是提高軟件的可重用性。軟件重用有多個(gè)層次，在編碼階段主要考慮代碼重用的問(wèn)題。一般說(shuō)來(lái)，代碼重用有兩種：一種是本項(xiàng)目?jī)?nèi)的代碼重用，另一種是新項(xiàng)目重用舊項(xiàng)目的代碼。10.2.1提高可重用性

內(nèi)部重用主要是找出設(shè)計(jì)中相同或相似的部分，然后利用繼承機(jī)制共享它們。為做到外部重用（即一個(gè)項(xiàng)目重用另一項(xiàng)目的代碼），必須有長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光，需要反復(fù)考慮、精心設(shè)計(jì)。雖然為實(shí)現(xiàn)外部重用所需要考慮的面，比為實(shí)現(xiàn)內(nèi)部重用而需要考慮的面更廣，但是，有助于實(shí)現(xiàn)這兩類(lèi)重用的程序設(shè)計(jì)準(zhǔn)則卻是相同的。10.2.1提高可重用性1．提高方法的內(nèi)聚

一個(gè)方法（即服務(wù)）應(yīng)該只完成單個(gè)功能。如果某個(gè)方法涉及兩個(gè)或多個(gè)不相關(guān)的功能，則應(yīng)該把它分解成幾個(gè)更小的方法。10.2.1提高可重用性2．減小方法的規(guī)模

應(yīng)該減小方法的規(guī)模，如果某個(gè)方法規(guī)模過(guò)大（代碼長(zhǎng)度超過(guò)一頁(yè)紙可能就太大了），則應(yīng)該把它分解成幾個(gè)更小的方法。10.2.1提高可重用性3．保持方法的一致性

保持方法的一致性，有助于實(shí)現(xiàn)代碼重用。一般來(lái)說(shuō)，功能相似的方法應(yīng)該有一致的名字、參數(shù)特征（包括參數(shù)個(gè)數(shù)、類(lèi)型和次序）、返回值類(lèi)型、使用條件、出錯(cuò)條件等。10.2.1提高可重用性4．把策略與實(shí)現(xiàn)分開(kāi)

從所完成的功能看，有兩種不同類(lèi)型的方法：一類(lèi)方法負(fù)責(zé)做出決策，提供變?cè)?，并且管理全局資源，可稱(chēng)為策略方法；另一類(lèi)方法負(fù)責(zé)完成具體的操作，但卻并不做出是否執(zhí)行這個(gè)操作的決定，也不知道為什么執(zhí)行這個(gè)操作，可稱(chēng)為實(shí)現(xiàn)方法。10.2.1提高可重用性

策略方法應(yīng)該檢查系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并處理出錯(cuò)情況，它們并不直接完成計(jì)算或?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的算法。策略方法通常緊密依賴(lài)于具體應(yīng)用，這類(lèi)方法比較容易編寫(xiě)，也比較容易理解。10.2.1提高可重用性5．全面覆蓋

如果輸入條件的各種組合都可能出現(xiàn)，則應(yīng)該針對(duì)所有組合寫(xiě)出方法，而不能僅僅針對(duì)當(dāng)前用到的組合情況寫(xiě)方法。例如，如果在當(dāng)前應(yīng)用中需要寫(xiě)一個(gè)方法，以獲取表中第一個(gè)元素，則至少還應(yīng)該為獲取表中最后一個(gè)元素再寫(xiě)一個(gè)方法。10.2.1提高可重用性6．盡量不使用全局信息

應(yīng)該盡量降低方法與外界的耦合程度，不使用全局信息是降低耦合度的一項(xiàng)主要措施。10.2.1提高可重用性7．利用繼承機(jī)制

在面向?qū)ο蟪绦蛑校褂美^承機(jī)制是實(shí)現(xiàn)共享和提高重用程度的主要途徑。10.2.1提高可重用性（1）調(diào)用子過(guò)程

最簡(jiǎn)單的做法是把公共的代碼分離出來(lái)，構(gòu)成一個(gè)被其他方法調(diào)用的公用方法?？梢栽诨?lèi)中定義這個(gè)公用方法，供派生類(lèi)中的方法調(diào)用。10.2.1提高可重用性（2）分解因子

有時(shí)提高相似類(lèi)代碼可重用性的一個(gè)有效途徑，是從不同類(lèi)的相似方法中分解出不同的“因子”（即不同的代碼），把余下的代碼作為公用方法中的公共代碼，把分解出的因子作為名字相同算法不同的方法，放在不同類(lèi)中定義，并被這個(gè)公用方法調(diào)用。10.2.1提高可重用性

使用這種途徑通常額外定義一個(gè)抽象基類(lèi)，并在這個(gè)抽象基類(lèi)中定義公用方法。把這種途徑與面向?qū)ο笳Z(yǔ)言提供的多態(tài)性機(jī)制結(jié)合起來(lái)，讓派生類(lèi)繼承抽象基類(lèi)中定義的公用方法，可以明顯降低為增添新子類(lèi)而需付出的工作量，因?yàn)橹恍柙谛伦宇?lèi)中編寫(xiě)其特有的代碼。10.2.1提高可重用性（3）把代碼封裝在類(lèi)中

程序員往往希望重用用其他方法編寫(xiě)的、解決同一類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題的程序代碼。重用這類(lèi)代碼的一個(gè)比較安全的途徑，是把被重用的代碼封裝在類(lèi)中。10.2.2提高可擴(kuò)充性1．封裝實(shí)現(xiàn)策略

應(yīng)該把類(lèi)的實(shí)現(xiàn)策略（包括描述屬性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、修改屬性的算法等）封裝起來(lái)，對(duì)外只提供公有的接口，否則將降低今后修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或算法的自由度。10.2.2提高可擴(kuò)充性2．慎用公有方法

公有方法是向公眾公布的接口。為提高可修改性，降低維護(hù)成本，必須精心選擇和定義公有方法。私有方法是僅在類(lèi)內(nèi)使用的方法，通常利用私有方法來(lái)實(shí)現(xiàn)公有方法。刪除、增加或修改私有方法所涉及的面要窄得多，因此代價(jià)也比較低。10.2.2提高可擴(kuò)充性3．不要用一個(gè)方法遍歷多條關(guān)聯(lián)鏈

一個(gè)方法應(yīng)該只包含對(duì)象模型中的有限內(nèi)容。違反這條準(zhǔn)則將導(dǎo)致方法過(guò)分復(fù)雜，既不易理解，也不易修改擴(kuò)充。10.2.2提高可擴(kuò)充性4．避免使用多分支語(yǔ)句

一般說(shuō)來(lái)，可以利用DO-CASE語(yǔ)句測(cè)試對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)，而不要用來(lái)根據(jù)對(duì)象類(lèi)型選擇應(yīng)有的行為，否則在增添新類(lèi)時(shí)將不得不修改原有的代碼。應(yīng)該合理地利用多態(tài)性機(jī)制，根據(jù)對(duì)象當(dāng)前類(lèi)型，自動(dòng)決定應(yīng)有的行為。10.2.3提高健壯性

程序員在編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)方法的代碼時(shí)，既應(yīng)該考慮效率，也應(yīng)該考慮健壯性。通常需要在健壯性與效率之間做出適當(dāng)?shù)恼壑?。必須認(rèn)識(shí)到，對(duì)于任何一個(gè)實(shí)用軟件來(lái)說(shuō)，健壯性都是不可忽略的質(zhì)量指標(biāo)。為提高健壯性應(yīng)該遵守以下幾條準(zhǔn)則。10.2.3提高健壯性1．具備處理用戶(hù)操作錯(cuò)誤的能力

軟件系統(tǒng)必須具有處理用戶(hù)操作錯(cuò)誤的能力。當(dāng)用戶(hù)在輸入數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，不應(yīng)該引起程序運(yùn)行中斷，更不應(yīng)該造成“死機(jī)”。任何一個(gè)接收用戶(hù)輸入數(shù)據(jù)的方法，對(duì)其接收到的數(shù)據(jù)必須進(jìn)行檢查，即使發(fā)現(xiàn)了非常嚴(yán)重的錯(cuò)誤，也應(yīng)該給出恰當(dāng)?shù)奶崾拘畔?，并?zhǔn)備再次接收用戶(hù)的輸入。10.2.3提高健壯性2．檢查參數(shù)的合法性

對(duì)公有方法，尤其應(yīng)該著重檢查其參數(shù)的合法性，因?yàn)橛脩?hù)在使用公有方法時(shí)可能違反參數(shù)的約束條件。10.2.3提高健壯性3．不要預(yù)先確定限制條件

在設(shè)計(jì)階段，往往很難準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出應(yīng)用系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的最大容量需求。因此不應(yīng)該預(yù)先設(shè)定限制條件。如果有必要和可能，則應(yīng)該使用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配機(jī)制，創(chuàng)建未預(yù)先設(shè)定限制條件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。10.2.3提高健壯性4．先測(cè)試后優(yōu)化

為在效率與健壯性之間做出合理的折中，應(yīng)該在為提高效率而進(jìn)行優(yōu)化之前，先測(cè)試程序的性能。經(jīng)過(guò)測(cè)試，合理地確定為提高性能應(yīng)該著重優(yōu)化的關(guān)鍵部分。如果實(shí)現(xiàn)某個(gè)操作的算法有許多種，則應(yīng)該綜合考慮內(nèi)存需求、速度、實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)易程度等因素，經(jīng)合理折中選定適當(dāng)?shù)乃惴ā?0.3測(cè)試策略10.3.1面向?qū)ο鬁y(cè)試模型

面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)模型突破了傳統(tǒng)的瀑布模型，將開(kāi)發(fā)分為面向?qū)ο蠓治?OOA)，面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)(OOD)和面向?qū)ο缶幊?OOP)三個(gè)階段。針對(duì)這種開(kāi)發(fā)模型，結(jié)合傳統(tǒng)的測(cè)試步驟的劃分，把面向?qū)ο蟮能浖y(cè)試分為：面向?qū)ο蠓治龅臏y(cè)試、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的測(cè)試、面向?qū)ο缶幊痰臏y(cè)試、面向?qū)ο髥卧獪y(cè)試、面向?qū)ο蠹蓽y(cè)試、面向?qū)ο笙到y(tǒng)測(cè)試。10.3.2面向?qū)ο蠓治龅臏y(cè)試(1)對(duì)認(rèn)定的對(duì)象的測(cè)試。(2)對(duì)認(rèn)定的結(jié)構(gòu)的測(cè)試。(3)對(duì)認(rèn)定的主題的測(cè)試。(4)對(duì)定義的屬性和實(shí)例關(guān)聯(lián)的測(cè)試。(5)對(duì)定義的服務(wù)和消息關(guān)聯(lián)的測(cè)試。10.3.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的測(cè)試對(duì)OOD的測(cè)試，應(yīng)從如下三方面考慮：對(duì)認(rèn)定的類(lèi)的測(cè)試；對(duì)構(gòu)造的類(lèi)層次結(jié)構(gòu)的測(cè)試；對(duì)類(lèi)庫(kù)的支持的測(cè)試。10.3.4面向?qū)ο缶幊痰臏y(cè)試在面向?qū)ο缶幊?OOP)階段，忽略類(lèi)功能實(shí)現(xiàn)的細(xì)則，將測(cè)試的目光集中在類(lèi)功能的實(shí)現(xiàn)和相應(yīng)的面向?qū)ο蟪绦蝻L(fēng)格，主要體現(xiàn)為以下兩個(gè)方面。(1)數(shù)據(jù)成員是否滿(mǎn)足數(shù)據(jù)封裝的要求。(2)類(lèi)是否實(shí)現(xiàn)了要求的功能。10.3.5面向?qū)ο蟮膯卧獪y(cè)試

“封裝”導(dǎo)致了類(lèi)和對(duì)象的定義，這意味著類(lèi)和類(lèi)的實(shí)例（對(duì)象）包裝了屬性（數(shù)據(jù)）和處理這些數(shù)據(jù)的操作（也稱(chēng)為方法或服務(wù)）?，F(xiàn)在，最小的可測(cè)試單元是封裝起來(lái)的類(lèi)和對(duì)象。一個(gè)類(lèi)可以包含一組不同的操作，而一個(gè)特定的操作也可能存在于一組不同的類(lèi)中。因此，對(duì)于面向?qū)ο蟮能浖?lái)說(shuō)，單元測(cè)試的含義發(fā)生了很大變化。10.3.5面向?qū)ο蟮膯卧獪y(cè)試

不能再孤立地測(cè)試單個(gè)操作，而應(yīng)該把操作作為類(lèi)的一部分來(lái)測(cè)試。讓我們舉例說(shuō)明上述論點(diǎn)：考慮一個(gè)類(lèi)層次，操作X在超類(lèi)中定義并被一組子類(lèi)繼承，每個(gè)子類(lèi)都使用操作X，但是，X調(diào)用子類(lèi)中定義的操作并處理子類(lèi)的私有屬性。10.3.5面向?qū)ο蟮膯卧獪y(cè)試

由于在不同的子類(lèi)中使用操作X的環(huán)境有微妙的不同，因此有必要在每個(gè)子類(lèi)的語(yǔ)境中測(cè)試操作X。這就意味著，當(dāng)測(cè)試面向?qū)ο筌浖r(shí)，傳統(tǒng)的單元測(cè)試方法是無(wú)效的，我們不能再在“真空”中（即孤立地）測(cè)試操作X。10.3.6面向?qū)ο蟮募蓽y(cè)試

因?yàn)樵诿嫦驅(qū)ο蟮能浖胁淮嬖趯哟蔚目刂平Y(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的自頂向下和自底向上的集成策略就沒(méi)有意義了。此外，由于構(gòu)成類(lèi)的成分彼此間存在直接或間接的交互，一次集成一個(gè)操作到類(lèi)中（傳統(tǒng)的漸增式集成方法），通常是不可能的。10.3.7面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)測(cè)試1)應(yīng)當(dāng)盡早和不斷地測(cè)試。2)程序員應(yīng)避免檢查自己的程序，測(cè)試工作應(yīng)該由獨(dú)立的專(zhuān)業(yè)的軟件測(cè)試機(jī)構(gòu)來(lái)完成。3)設(shè)計(jì)測(cè)試用例時(shí)，應(yīng)該考慮到合法的輸入和不合法的輸入，以及各種邊界條件，特殊情況下要制造極端狀態(tài)和意外狀態(tài)，比如網(wǎng)絡(luò)異常中斷、電源斷電等情況。4)注意測(cè)試中的錯(cuò)誤集中現(xiàn)象，這和程序員的編程水平以及習(xí)慣有很大的關(guān)系。10.3.7面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)測(cè)試5)對(duì)測(cè)試錯(cuò)誤結(jié)果一定要有一個(gè)確認(rèn)的過(guò)程。一般由A測(cè)試出來(lái)的錯(cuò)誤，一定要有一個(gè)B來(lái)確認(rèn)，嚴(yán)重的錯(cuò)誤可以召開(kāi)評(píng)審會(huì)進(jìn)行討論和分析。6)制定嚴(yán)格的測(cè)試計(jì)劃，并把測(cè)試時(shí)間安排得盡量寬松，不要希望在極短的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)高水平的測(cè)試。7)回歸測(cè)試的關(guān)聯(lián)性一定要引起充分的注意。修改一個(gè)錯(cuò)誤而引起更多錯(cuò)誤出現(xiàn)的現(xiàn)象并不少見(jiàn)。8)妥善保存一切測(cè)試過(guò)程中的文檔，測(cè)試的重現(xiàn)性要以測(cè)試文檔為依據(jù)。10.4設(shè)計(jì)測(cè)試用例設(shè)計(jì)測(cè)試用例有以下幾個(gè)要點(diǎn)。1)應(yīng)該唯一標(biāo)識(shí)每一個(gè)測(cè)試案例，并且與被測(cè)試的類(lèi)明顯地建立關(guān)聯(lián)。2)陳述測(cè)試對(duì)象的一組特定狀態(tài)。3)對(duì)每一個(gè)測(cè)試建立一組測(cè)試步驟，要思考或確定的問(wèn)題包括：對(duì)被測(cè)試對(duì)象的一組特定狀態(tài)，一組消息和操作，考慮當(dāng)對(duì)象測(cè)試時(shí)可能產(chǎn)生的一組異常，一組外部條件，輔助理解和實(shí)現(xiàn)測(cè)試的補(bǔ)充信息。10.4.1設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)試用例

前面已經(jīng)講過(guò)，軟件測(cè)試從“小型”測(cè)試開(kāi)始，逐步過(guò)渡到“大型”測(cè)試。對(duì)面向?qū)ο蟮能浖?lái)說(shuō)，小型測(cè)試著重測(cè)試單個(gè)類(lèi)和類(lèi)中封裝的方法。測(cè)試單個(gè)類(lèi)的方法主要有隨機(jī)測(cè)試、劃分測(cè)試和基于故障的測(cè)試3種。10.4.1設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)試用例1．類(lèi)級(jí)隨機(jī)測(cè)試

下面通過(guò)銀行應(yīng)用系統(tǒng)的例子，簡(jiǎn)要地說(shuō)明這種測(cè)試方法。10.4.1設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)試用例

該系統(tǒng)的account（賬戶(hù)）類(lèi)有下列操作：open（打開(kāi)），setup（建立），deposit（存款），withdraw（取款），balance（余額），summarize（清單），creditLimit（透支限額）和close（關(guān)閉）。每個(gè)操作都可以應(yīng)用于account類(lèi)的實(shí)例，但是，該系統(tǒng)的性質(zhì)也對(duì)操作的應(yīng)用施加了一些限制。10.4.1設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)試用例

例如，必須在應(yīng)用其他操作之前先打開(kāi)賬戶(hù)，在完成了全部操作之后應(yīng)該關(guān)閉賬戶(hù)。即使有這些限制，可做的操作也有許多種排列方法。一個(gè)account類(lèi)實(shí)例的最小行為歷史包括下列操作：open·setup·deposit·withdraw·close

這就是對(duì)account類(lèi)的最小測(cè)試序列。10.4.1設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)試用例

但是，在下面的序列中可能發(fā)生許多其他行為：open·setup·deposit·〔deposit|withdrew|balance|summarize|creditLimit〕·withdraw·close

從上列序列可以隨機(jī)地產(chǎn)生一系列不同的操作序列，例如：10.4.1設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)試用例測(cè)試用例#r1：open·setup·deposit·deposit·balance·summarize·withdraw·close測(cè)試用例#r2：open·setup·deposit·withdraw·deposit·balance·creditLimit·withdraw·close

執(zhí)行上述這些及另外一些隨機(jī)產(chǎn)生的測(cè)試用例，可以測(cè)試類(lèi)實(shí)例的不同生存歷史。10.4.1設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)試用例2．類(lèi)級(jí)劃分測(cè)試

與測(cè)試傳統(tǒng)軟件時(shí)采用等價(jià)劃分方法類(lèi)似，采用劃分測(cè)試（partitiontesting）方法可以減少測(cè)試類(lèi)時(shí)所需要的測(cè)試用例的數(shù)量。首先，把輸入和輸出分類(lèi)，然后設(shè)計(jì)測(cè)試用例以測(cè)試劃分出的每個(gè)類(lèi)別。10.4.1設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)試用例（1）基于狀態(tài)的劃分

這種方法根據(jù)類(lèi)操作改變類(lèi)狀態(tài)的能力來(lái)劃分類(lèi)操作。讓我們?cè)僖淮慰紤]account類(lèi)，狀態(tài)操作包括deposit和withdraw，而非狀態(tài)操作有balance、summarize和creditLimit。設(shè)計(jì)測(cè)試用例，以分別測(cè)試改變狀態(tài)的操作和不改變狀態(tài)的操作。10.4.1設(shè)計(jì)類(lèi)測(cè)試用例例如，用這種方法可以設(shè)計(jì)出如下的測(cè)試用例：測(cè)試用例#p1：open·setup·deposit·deposit·withdraw·withdraw·close測(cè)試用例#p2：open