面向?qū)ο笫钱斍坝嬎銠C界關(guān)心的重點，它是90年代軟件開發(fā)方法的主流。面向?qū)ο蟮母拍詈蛻?yīng)用已超越了程序設(shè)計和軟件開發(fā)，擴展到很寬的范圍。如數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、交互式界面、應(yīng)用結(jié)構(gòu)、應(yīng)用平臺、分布式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)、CAD技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域。
一、傳統(tǒng)開發(fā)方法存在問題
1.軟件重用性差
重用性是指同一事物不經(jīng)修改或稍加修改就可多次重復(fù)使用的性質(zhì)。軟件重用性是軟件工程追求的目標之一。
2.軟件可維護性差
軟件工程強調(diào)軟件的可維護性，強調(diào)文檔資料的重要性，規(guī)定最終的軟件產(chǎn)品應(yīng)該由完整、一致的配置成分組成。在軟件開發(fā)過程中，始終強調(diào)軟件的可讀性、可修改性和可測試性是軟件的重要的質(zhì)量指標。實踐證明，用傳統(tǒng)方法開發(fā)出來的軟件，維護時其費用和成本仍然很高，其原因是可修改性差，維護困難，導(dǎo)致可維護性差。
3.開發(fā)出的軟件不能滿足用戶需要
用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化方法開發(fā)大型軟件系統(tǒng)涉及各種不同領(lǐng)域的知識，在開發(fā)需求模糊或需求動態(tài)變化的系統(tǒng)時，所開發(fā)出的軟件系統(tǒng)往往不能真正滿足用戶的需要。
用結(jié)構(gòu)化方法開發(fā)的軟件，其穩(wěn)定性、可修改性和可重用性都比較差，這是因為結(jié)構(gòu)化方法的本質(zhì)是功能分解，從代表目標系統(tǒng)整體功能的單個處理著手，自頂向下不斷把復(fù)雜的處理分解為子處理，這樣一層一層的分解下去，直到僅剩下若干個容易實現(xiàn)的子處理功能為止，然后用相應(yīng)的工具來描述各個最低層的處理。因此，結(jié)構(gòu)化方法是圍繞實現(xiàn)處理功能的“過程”來構(gòu)造系統(tǒng)的。然而，用戶需求的變化大部分是針對功能的，因此，這種變化對于基于過程的設(shè)計來說是災(zāi)難性的。用這種方法設(shè)計出來的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)常常是不穩(wěn)定的 ，用戶需求的變化往往造成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的較大變化，從而需要花費很大代價才能實現(xiàn)這種變化。
二、面向?qū)ο蟮幕靖拍?/strong>
(1)對象。
對象是人們要進行研究的任何事物，從最簡單的整數(shù)到復(fù)雜的飛機等均可看作對象，它不僅能表示具體的事物，還能表示抽象的規(guī)則、計劃或事件。
(2)對象的狀態(tài)和行為。
對象具有狀態(tài)，一個對象用數(shù)據(jù)值來描述它的狀態(tài)。
對象還有操作，用于改變對象的狀態(tài)，對象及其操作就是對象的行為。
對象實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和操作的結(jié)合，使數(shù)據(jù)和操作封裝于對象的統(tǒng)一體中
(3)類。
具有相同或相似性質(zhì)的對象的抽象就是類。因此，對象的抽象是類，類的具體化就是對象，也可以說類的實例是對象。
類具有屬性，它是對象的狀態(tài)的抽象，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來描述類的屬性。
類具有操作，它是對象的行為的抽象，用操作名和實現(xiàn)該操作的方法來描述。
(4)類的結(jié)構(gòu)。
在客觀世界中有若干類，這些類之間有一定的結(jié)構(gòu)關(guān)系。通常有兩種主要的結(jié)構(gòu)關(guān)系，即一般--具體結(jié)構(gòu)關(guān)系，整體--部分結(jié)構(gòu)關(guān)系。
①一般——具體結(jié)構(gòu)稱為分類結(jié)構(gòu)，也可以說是“或”關(guān)系，或者是“is a”關(guān)系。
②整體——部分結(jié)構(gòu)稱為組裝結(jié)構(gòu)，它們之間的關(guān)系是一種“與”關(guān)系，或者是“has a”關(guān)系。
(5)消息和方法。
對象之間進行通信的結(jié)構(gòu)叫做消息。在對象的操作中，當一個消息發(fā)送給某個對象時，消息包含接收對象去執(zhí)行某種操作的信息。發(fā)送一條消息至少要包括說明接受消息的對象名、發(fā)送給該對象的消息名（即對象名、方法名）。一般還要對參數(shù)加以說明，參數(shù)可以是認識該消息的對象所知道的變量名，或者是所有對象都知道的全局變量名。
類中操作的實現(xiàn)過程叫做方法，一個方法有方法名、參數(shù)、方法體。消息傳遞如圖10-1所示。
(1)對象唯一性。
每個對象都有自身唯一的標識，通過這種標識，可找到相應(yīng)的對象。在對象的整個生命期中，它的標識都不改變，不同的對象不能有相同的標識。
(2)分類性。
分類性是指將具有一致的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(屬性)和行為(操作)的對象抽象成類。一個類就是這樣一種抽象，它反映了與應(yīng)用有關(guān)的重要性質(zhì)，而忽略其他一些無關(guān)內(nèi)容。任何類的劃分都是主觀的，但必須與具體的應(yīng)用有關(guān)。
(3)繼承性。
繼承性是子類自動共享父類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方法的機制，這是類之間的一種關(guān)系。在定義和實現(xiàn)一個類的時候，可以在一個已經(jīng)存在的類的基礎(chǔ)之上來進行，把這個已經(jīng)存在的類所定義的內(nèi)容作為自己的內(nèi)容，并加入若干新的內(nèi)容。
繼承性是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言不同于其它語言的最重要的特點，是其他語言所沒有的。
在類層次中，子類只繼承一個父類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方法，則稱為單重繼承。
在類層次中，子類繼承了多個父類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方法，則稱為多重繼承。
在軟件開發(fā)中，類的繼承性使所建立的軟件具有開放性、可擴充性，這是信息組織與分類的行之有效的方法，它簡化了對象、類的創(chuàng)建工作量，增加了代碼的可重性。
采用繼承性，提供了類的規(guī)范的等級結(jié)構(gòu)。通過類的繼承關(guān)系，使公共的特性能夠共享，提高了軟件的重用性。
(4)多態(tài)性(多形性)
多態(tài)性使指相同的操作或函數(shù)、過程可作用于多種類型的對象上并獲得不同的結(jié)果。不同的對象，收到同一消息可以產(chǎn)生不同的結(jié)果，這種現(xiàn)象稱為多態(tài)性。
多態(tài)性允許每個對象以適合自身的方式去響應(yīng)共同的消息。
多態(tài)性增強了軟件的靈活性和重用性。
三、面向?qū)ο蟮囊?/strong>
(1)抽象。
抽象是指強調(diào)實體的本質(zhì)、內(nèi)在的屬性。在系統(tǒng)開發(fā)中，抽象指的是在決定如何實現(xiàn)對象之前的對象的意義和行為。使用抽象可以盡可能避免過早考慮一些細節(jié)。
類實現(xiàn)了對象的數(shù)據(jù)（即狀態(tài)）和行為的抽象。
(2)封裝性（信息隱藏）。
封裝性是保證軟件部件具有優(yōu)良的模塊性的基礎(chǔ)。
面向?qū)ο蟮念愂欠庋b良好的模塊，類定義將其說明（用戶可見的外部接口）與實現(xiàn)（用戶不可見的內(nèi)部實現(xiàn)）顯式地分開，其內(nèi)部實現(xiàn)按其具體定義的作用域提供保護。
對象是封裝的最基本單位。封裝防止了程序相互依賴性而帶來的變動影響。面向?qū)ο蟮姆庋b比傳統(tǒng)語言的封裝更為清晰、更為有力。
(3)共享性
面向?qū)ο蠹夹g(shù)在不同級別上促進了共享
同一類中的共享。同一類中的對象有著相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這些對象之間是結(jié)構(gòu)、行為特征的共享關(guān)系。
在同一應(yīng)用中共享。在同一應(yīng)用的類層次結(jié)構(gòu)中，存在繼承關(guān)系的各相似子類中，存在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和行為的繼承，使各相似子類共享共同的結(jié)構(gòu)和行為。使用繼承來實現(xiàn)代碼的共享，這也是面向?qū)ο蟮闹饕獌?yōu)點之一。
在不同應(yīng)用中共享。面向?qū)ο蟛粌H允許在同一應(yīng)用中共享信息，而且為未來目標的可重用設(shè)計準備了條件。通過類庫這種機制和結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)不同應(yīng)用中的信息共享。
4.強調(diào)對象結(jié)構(gòu)而不是程序結(jié)構(gòu)
四、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法
目前，面向?qū)ο箝_發(fā)方法的研究已日趨成熟，國際上已有不少面向?qū)ο螽a(chǎn)品出現(xiàn)。面向?qū)ο箝_發(fā)方法有Coad方法、Booch方法和OMT方法等。
1.Booch方法
Booch最先描述了面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法的基礎(chǔ)問題，指出面向?qū)ο箝_發(fā)是一種根本不同于傳統(tǒng)的功能分解的設(shè)計方法。面向?qū)ο蟮能浖纸飧咏藢陀^事務(wù)的理解，而功能分解只通過問題空間的轉(zhuǎn)換來獲得。
2.Coad方法
Coad方法是1989年Coad和Yourdon提出的面向?qū)ο箝_發(fā)方法。該方法的主要優(yōu)點是通過多年來大系統(tǒng)開發(fā)的經(jīng)驗與面向?qū)ο蟾拍畹挠袡C結(jié)合，在對象、結(jié)構(gòu)、屬性和操作的認定方面，提出了一套系統(tǒng)的原則。該方法完成了從需求角度進一步進行類和類層次結(jié)構(gòu)的認定。盡管Coad方法沒有引入類和類層次結(jié)構(gòu)的術(shù)語，但事實上已經(jīng)在分類結(jié)構(gòu)、屬性、操作、消息關(guān)聯(lián)等概念中體現(xiàn)了類和類層次結(jié)構(gòu)的特征。
3.OMT方法
OMT方法是1991年由James Rumbaugh等5人提出來的，其經(jīng)典著作為“面向?qū)ο蟮慕Ｅc設(shè)計”。
該方法是一種新興的面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法，開發(fā)工作的基礎(chǔ)是對真實世界的對象建模，然后圍繞這些對象使用分析模型來進行獨立于語言的設(shè)計，面向?qū)ο蟮慕：驮O(shè)計促進了對需求的理解，有利于開發(fā)得更清晰、更容易維護的軟件系統(tǒng)。該方法為大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的軟件開發(fā)提供了一種實際的、高效的保證，努力尋求一種問題求解的實際方法。
4.UML(Unified Modeling Language)語言
軟件工程領(lǐng)域在1995年～1997年取得了前所未有的進展，其成果超過軟件工程領(lǐng)域過去15年的成就總和，其中最重要的成果之一就是統(tǒng)一建模語言（UML)的出現(xiàn)。UML將是面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域內(nèi)占主導(dǎo)地位的標準建模語言。
UML不僅統(tǒng)一了Booch方法、OMT方法、OOSE方法的表示方法，而且對其作了進一步的發(fā)展，最終統(tǒng)一為大眾接受的標準建模語言。UML是一種定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言。它融入了軟件工程領(lǐng)域的新思想、新方法和新技術(shù)。它的作用域不限于支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計，還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)全過程。
五、面向?qū)ο蟮哪Ｐ?/strong>
·對象模型
對象模型表示了靜態(tài)的、結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)數(shù)據(jù)性質(zhì)，描述了系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，它是從客觀世界實體的對象關(guān)系角度來描述，表現(xiàn)了對象的相互關(guān)系。該模型主要關(guān)心系統(tǒng)中對象的結(jié)構(gòu)、屬性和操作，它是分析階段三個模型的核心，是其他兩個模型的框架。
1.對象和類
(1) 對象。
對象建模的目的就是描述對象。
(2) 類。
通過將對象抽象成類，我們可以使問題抽象化，抽象增強了模型的歸納能力。
(3) 屬性。
屬性指的是類中對象所具有的性質(zhì)（數(shù)據(jù)值）。
(4) 操作和方法。
操作是類中對象所使用的一種功能或變換。類中的各對象可以共享操作，每個操作都有一個目標對象作為其隱含參數(shù)。
方法是類的操作的實現(xiàn)步驟。
2.關(guān)聯(lián)和鏈
關(guān)聯(lián)是建立類之間關(guān)系的一種手段，而鏈則是建立對象之間關(guān)系的一種手段。
(1) 關(guān)聯(lián)和鏈的含義。
鏈表示對象間的物理與概念聯(lián)結(jié)，關(guān)聯(lián)表示類之間的一種關(guān)系，鏈是關(guān)聯(lián)的實例，關(guān)聯(lián)是鏈的抽象。
(2) 角色。
角色說明類在關(guān)聯(lián)中的作用，它位于關(guān)聯(lián)的端點。
(3) 受限關(guān)聯(lián)。
受限關(guān)聯(lián)由兩個類及一個限定詞組成，限定詞是一種特定的屬性，用來有效的減少關(guān)聯(lián)的重數(shù)，限定詞在關(guān)聯(lián)的終端對象集中說明。
限定提高了語義的精確性，增強了查詢能力，在現(xiàn)實世界中，常常出現(xiàn)限定詞。
(4) 關(guān)聯(lián)的多重性。
關(guān)聯(lián)的多重性是指類中有多少個對象與關(guān)聯(lián)的類的一個對象相關(guān)。重數(shù)常描述為“一”或“多”。
圖10-8表示了各種關(guān)聯(lián)的重數(shù)。小實心圓表示“多個”，從零到多。小空心圓表示零或一。沒有符號表示的是一對一關(guān)聯(lián)。
3.類的層次結(jié)構(gòu)
(1) 聚集關(guān)系。
聚集是一種“整體－部分”關(guān)系。在這種關(guān)系中，有整體類和部分類之分。聚集最重要的性質(zhì)是傳遞性，也具有逆對稱性。
(2)一般化關(guān)系。
一般化關(guān)系是在保留對象差異的同時共享對象相似性的一種高度抽象方式。它是“一般---具體”的關(guān)系。一般化類稱為你類，具體類又能稱為子類，各子類繼承了交類的性質(zhì)，而各子類的一些共同性質(zhì)和操作又歸納到你類中。因此，一般化關(guān)系和繼承是同時存在的。一般化關(guān)系的符號表示是在類關(guān)聯(lián)的連線上加一個小三角形，如圖10-11
4.對象模型
(1)模板。模板是類、關(guān)聯(lián)、一般化結(jié)構(gòu)的邏輯組成。
(2)對象模型。
對象模型是由一個或若干個模板組成。模板將模型分為若干個便于管理的子塊，在整個對象模型和類及關(guān)聯(lián)的構(gòu)造塊之間，模板提供了一種集成的中間單元，模板中的類名及關(guān)聯(lián)名是唯一的。
·動態(tài)模型
動態(tài)模型是與時間和變化有關(guān)的系統(tǒng)性質(zhì)。該模型描述了系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，它表示了瞬間的、行為化的系統(tǒng)控制
性質(zhì)，它關(guān)心的是系統(tǒng)的控制，操作的執(zhí)行順序，它表示從對象的事件和狀態(tài)的角度出發(fā)，表現(xiàn)了對象的相互行為。
該模型描述的系統(tǒng)屬性是觸發(fā)事件、事件序列、狀態(tài)、事件與狀態(tài)的組織。使用狀態(tài)圖作為描述工具。它涉及到事件、狀態(tài)、操作等重要概念。
1.事件
事件是指定時刻發(fā)生的某件事。
2.狀態(tài)
狀態(tài)是對象屬性值的抽象。對象的屬性值按照影響對象顯著行為的性質(zhì)將其歸并到一個狀態(tài)中去。狀態(tài)指明了對象
對輸入事件的響應(yīng)。
3.狀態(tài)圖
狀態(tài)圖是一個標準的計算機概念，他是有限自動機的圖形表示，這里把狀態(tài)圖作為建立動態(tài)模型的圖形工具。
狀態(tài)圖反映了狀態(tài)與事件的關(guān)系。當接收一事件時，下一狀態(tài)就取決于當前狀態(tài)和所接收的該事件，由該事件引起的狀態(tài)變化稱為轉(zhuǎn)換。
狀態(tài)圖是一種圖，用結(jié)點表示狀態(tài)，結(jié)點用圓圈表示；圓圈內(nèi)有狀態(tài)名，用箭頭連線表示狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，上面標記事件名，箭頭方向表示轉(zhuǎn)換的方向。
·功能模型
功能模型描述了系統(tǒng)的所有計算。功能模型指出發(fā)生了什么，動態(tài)模型確定什么時候發(fā)生，而對象模型確定發(fā)生的客體。功能模型表明一個計算如何從輸入值得到輸出值，它不考慮計算的次序。功能模型由多張數(shù)據(jù)流圖組成。數(shù)據(jù)流圖用來表示從源對象到目標對象的數(shù)據(jù)值的流向，它不包含控制信息，控制信息在動態(tài)模型中表示，同時數(shù)據(jù)流圖也不表示對象中值的組織，值的組織在對象模型中表示。圖10-15給出了一個窗口系統(tǒng)的圖標顯示的數(shù)據(jù)流圖。
數(shù)據(jù)流圖中包含有處理、數(shù)據(jù)流、動作對象和數(shù)據(jù)存儲對象。
1.處理
數(shù)據(jù)流圖中的處理用來改變數(shù)據(jù)值。最低層處理是純粹的函數(shù)，一張完整的數(shù)據(jù)流圖是一個高層處理。
2.數(shù)據(jù)流
數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)流將對象的輸出與處理、處理與對象的輸入、處理與處理聯(lián)系起來。在一個計算機中，用數(shù)據(jù)流來表示一中間數(shù)據(jù)值，數(shù)據(jù)流不能改變數(shù)據(jù)值。
3.動作對象
動作對象是一種主動對象，它通過生成或者使用數(shù)據(jù)值來驅(qū)動數(shù)據(jù)流圖。
4.數(shù)據(jù)存儲對象
數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)存儲是被動對象，它用來存儲數(shù)據(jù)。它與動作對象不一樣，數(shù)據(jù)存儲本身不產(chǎn)生任何操作，它只響應(yīng)存儲和訪問的要求。
六、面向?qū)ο蟮姆治?/strong>
（一） 面向?qū)ο蟮姆治?/p>
系統(tǒng)分析的第一步是：陳述需求。分析者必須同用戶一塊工作來提煉需求，因為這樣才表示了用戶的真實意圖，其中涉及對需求的分析及查找丟失的信息。下面以“銀行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”為例，用面向?qū)ο蠓椒?/a>進行開發(fā)。
銀行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)問題陳述： 設(shè)計支持銀行網(wǎng)絡(luò)的軟件，銀行網(wǎng)絡(luò)包括人工出納站和分行共享的自動出納機。每個分理處用分理處計算機來保存各自的帳戶，處理各自的事務(wù)；各自分理處的出納站與分理處計算機通信，出納站錄入帳戶和事務(wù)數(shù)據(jù)；自動出納機與分行計算機通信，分行計算機與撥款分理處結(jié)帳，自動出納機與用戶接口接受現(xiàn)金卡，與分行計算機通信完成事務(wù)，發(fā)放現(xiàn)金，打印收據(jù)；系統(tǒng)需要記錄保管和安全措施；系統(tǒng)必須正確處理同一帳戶的并發(fā)訪問；每個分處理為自己的計算機準備軟件，銀行網(wǎng)絡(luò)費用根據(jù)顧客和現(xiàn)金卡的數(shù)目分攤給各分理處。
圖10－18給出銀行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的示意圖。
首先標識和關(guān)聯(lián)，因為它們影響了整體結(jié)構(gòu)和解決問題的方法，其次是增加屬性，進一步描述類和關(guān)聯(lián)的基本網(wǎng)絡(luò)，使用繼承合并和組織類，最后操作增加到類中去作為構(gòu)造動態(tài)模型和功能模型的副產(chǎn)品。
1.確定類
構(gòu)造對象模型的第一步是標出來自問題域的相關(guān)的對象類，對象包括物理實體和概念。所有類在應(yīng)用中都必須有意義，在問題陳述中，并非所有類都是明顯給出的。有些是隱含在問題域或一般知識中的。
按圖10-19所示的過程確定類
查找問題陳述中的所有名詞，產(chǎn)生如下的暫定類。
軟件 銀行網(wǎng)絡(luò) 出納員 自動出納機 分行
分處理 分處理計算機 帳戶 事務(wù) 出納站
事務(wù)數(shù)據(jù) 分行計算機 現(xiàn)金卡 用戶 現(xiàn)金
收據(jù) 系統(tǒng) 顧客 費用 帳戶數(shù)據(jù)
訪問 安全措施 記錄保管
根據(jù)下列標準，去掉不必要的類和不正確的類。
（1） 冗余類：若兩個類表述了同一個信息 ，保留最富有描述能力的類。如"用戶"和"顧客"就是重復(fù)的描述，因為"顧客"最富有描述性，因此保留它。
（2） 不相干的類：除掉與問題沒有關(guān)系或根本無關(guān)的類。例如，攤派費用超出了銀行網(wǎng)絡(luò)的范圍。
（3） 模糊類：類必須是確定的，有些暫定類邊界定義模糊或范圍太廣，如"記錄保管"就模糊類，它是"事務(wù)"中的一部分。
（4） 屬性：某些名詞描述的是其他對象的屬性，則從暫定類中刪除。如果某一性質(zhì)的獨立性很重要，就應(yīng)該把他歸屬到類，而不把它作為屬性。
（5） 操作：如果問題陳述中的名詞有動作含義，則描述的操作就不是類。但是具有自身性質(zhì)而且需要獨立存在的操作應(yīng)該描述成類。如我們只構(gòu)造電話模型，"撥號"就是動態(tài)模型的一部分而不是類，但在電話撥號系統(tǒng)中，"撥號"是一個重要的類，它日期、時間、受話地點等屬性。
在銀行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，模糊類是"系統(tǒng)"、"安全措施"、"記錄保管"、"銀行網(wǎng)絡(luò)"等。屬于屬性的有："帳戶數(shù)據(jù)"、"收據(jù)"、"現(xiàn)金"、"事務(wù)數(shù)據(jù)"。屬于實現(xiàn)的如："訪問"、"軟件"等。這些均應(yīng)除去。
2.準備數(shù)據(jù)字典
為所有建模實體準備一個數(shù)據(jù)字典。準確描述各個類的精確含義，描述當前問題中的類的范圍，包括對類的成員、用法方面的假設(shè)或限制。
3.確定關(guān)聯(lián)
兩個或多個類之間的相互依賴就是關(guān)聯(lián)。一種依賴表示一種關(guān)聯(lián)，可用各種方式來實現(xiàn)關(guān)聯(lián)，但在分析模型中應(yīng)刪除實現(xiàn)的考慮，以便設(shè)計時更為靈活。關(guān)聯(lián)常用描述性動詞或動詞詞組來表示，其中有物理位置的表示、傳導(dǎo)的動作、通信、所有者關(guān)系、條件的滿足等。從問題陳述中抽取所有可能的關(guān)聯(lián)表述，把它們記下來，但不要過早去細化這些表述。
下面是銀行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有可能的關(guān)聯(lián)，大多數(shù)是直接抽取問題中的動詞詞組而得到的。在陳述中，有些動詞詞組表述的關(guān)聯(lián)是不明顯的。最后，還有一些關(guān)聯(lián)與客觀世界或人的假設(shè)有關(guān)，必須同用戶一起核實這種關(guān)聯(lián)，因為這種關(guān)聯(lián)在問題陳述中找不到。
銀行網(wǎng)絡(luò)問題陳述中的關(guān)聯(lián)：
·銀行網(wǎng)絡(luò)包括出納站和自動出納機；
·分行共享自動出納機；
·分理處提供分理處計算機；
·分理處計算機保存帳戶；
·分理處計算機處理帳戶支付事務(wù)；
·分理處擁有出納站；
·出納站與分理處計算機通信；
·出納員為帳戶錄入事務(wù)；
·自動出納機接受現(xiàn)金卡；
·自動出納機與用戶接口；
·自動出納機發(fā)放現(xiàn)金；
·自動出納機打印收據(jù)；
·系統(tǒng)處理并發(fā)訪問；
·分理處提供軟件；
·費用分攤給分理處。
隱含的動詞詞組：
·分行由分理處組成；
·分理處擁有帳戶；
·分行擁有分行計算機；
·系統(tǒng)提供記錄保管；
·系統(tǒng)提供安全；
·顧客有現(xiàn)金卡。
基于問題域知識的關(guān)聯(lián)：
·分理處雇傭出納員；
·現(xiàn)金卡訪問帳戶。
使用下列標準去掉不必要和不正確的關(guān)聯(lián)：
（1） 若某個類已被刪除，那么與它有關(guān)的關(guān)聯(lián)也必須刪除或者用其它類來重新表述。在例中，我們刪除了"銀行網(wǎng)絡(luò)"，相關(guān)的關(guān)聯(lián)也要刪除。
（2） 不相干的關(guān)聯(lián)或?qū)崿F(xiàn)階段的關(guān)聯(lián)：刪除所有問題域之外的關(guān)聯(lián)或涉及實現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的關(guān)聯(lián)。如"系統(tǒng)處理并發(fā)訪問"就是一種實現(xiàn)的概念。
（3） 動作：關(guān)聯(lián)應(yīng)該描述應(yīng)用域的結(jié)構(gòu)性質(zhì)而不是瞬時事件，因此應(yīng)刪除"自動出納機接受現(xiàn)金卡"，"自動出納機與用戶接口"等。
（4） 派生關(guān)聯(lián)：省略那些可以用其他關(guān)聯(lián)來定義的關(guān)聯(lián)。因為這種關(guān)聯(lián)是冗余的。銀行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的初步對象圖如圖10-20所示。其中含有關(guān)聯(lián)。
4.確定屬性
屬性是個體對象的性質(zhì),屬性通常用修飾性的名詞詞組來表示.形容詞常常表示具體的可枚舉的屬性值,屬性不可能在問題陳述中完全表述出來,必須借助于應(yīng)用域的知識及對客觀世界的知識才可以找到它們。只考慮與具體應(yīng)用直接相關(guān)的屬性，不要考慮那些超出問題范圍的屬性。首先找出重要屬性，避免那些只用于實現(xiàn)的屬性，要為各個屬性取有意義的名字。按下列標準刪除不必要的和不正確的屬性：
（1） 對象：若實體的獨立存在比它的值重要，那么這個實體不是屬性而是對象。如在郵政目錄中，"城市"是一個屬性，然而在人口普查中，"城市"則被看作是對象。在具體應(yīng)用中，具有自身性質(zhì)的實體一定是對象。
（2） 定詞：若屬性值取決于某種具體上下文，則可考慮把該屬性重新表述為一個限定詞。
（3） 名稱：名稱常常作為限定詞而不是對象的屬性，當名稱不依賴于上下文關(guān)系時，名稱即為一個對象屬性，尤其是它不惟一時。
（4） 標識符：在考慮對象模糊性時，引入對象標識符表示，在對象模型中不列出這些對象標識符，它是隱含在對象模型中，只列出存在于應(yīng)用域的屬性。
（5） 內(nèi)部值：若屬性描述了對外不透明的對象的內(nèi)部狀態(tài)，則應(yīng)從對象模型中刪除該屬性。
（6） 細化：忽略那些不可能對大多數(shù)操作有影響的屬性。
5.使用繼承來細化類
使用繼承來共享公共機構(gòu)，以次來組織類，可以用兩種方式來進行。
（1） 自底向上通過把現(xiàn)有類的共同性質(zhì)一般化為父類，尋找具有相似的屬性，關(guān)系或操作的類來發(fā)現(xiàn)繼承。例如"遠程事務(wù)"和"出納事務(wù)"是類似的，可以一般化為"事務(wù)"。有些一般化結(jié)構(gòu)常常是基于客觀世界邊界的現(xiàn)有分類，只要可能，盡量使用現(xiàn)有概念。對稱性常有助于發(fā)現(xiàn)某些丟失的類。
（2） 自頂向下將現(xiàn)有的類細化為更具體的子類。具體化常常可以從應(yīng)用域中明顯看出來。應(yīng)用域中各枚舉字情況是最常見的具體化的來源。例如：菜單，可以有固定菜單，頂部菜單，彈出菜單，下拉菜單等，這就可以把菜單類具體細化為各種具體菜單的子類。當同一關(guān)聯(lián)名出現(xiàn)多次且意義也相同時，應(yīng)盡量具體化為相關(guān)聯(lián)的類，例如"事務(wù)"從"出納站"和"自動出納機"進入，則"錄入站"就是"出納站"和"自動出納站"的一般化。在類層次中，可以為具體的類分配屬性和關(guān)聯(lián)。各屬性和都應(yīng)分配給最一般的適合的類，有時也加上一些修正。
應(yīng)用域中各枚舉情況是最常見的具體化的來源。
6.完善對象模型
對象建模不可能一次就能保證模型是完全正確的，軟件開發(fā)的整個過程就是一個不斷完善的過程。模型的不同組成部分多半是在不同的階段完成的，如果發(fā)現(xiàn)模型的缺陷，就必須返回到前期階段去修改，有些細化工作是在動態(tài)模型和功能模型完成之后才開始進行的。
（1） 幾種可能丟失對象的情況及解決辦法：
·同一類中存在毫無關(guān)系的屬性和操作，則分解這個類，使各部分相互關(guān)聯(lián)；
·一般化體系不清楚，則可能分離扮演兩種角色的類
·存在無目標類的操作，則找出并加上失去目標的類；
·存在名稱及目的相同的冗余關(guān)聯(lián)，則通過一般化創(chuàng)建丟失的父類，把關(guān)聯(lián)組織在一起。
（2） 查找多余的類。
類中缺少屬性，操作和關(guān)聯(lián)，則可刪除這個類。
（3）查找丟失的關(guān)聯(lián)。
丟失了操作的訪問路徑，則加入新的關(guān)聯(lián)以回答查詢。
（4） 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的具體情況作如下的修改：
①現(xiàn)金卡有多個獨立的特性。把它分解為兩個對象：卡片權(quán)限和現(xiàn)金卡。
a.卡片權(quán)限：它是銀行用來鑒別用戶訪問權(quán)限的卡片，表示一個或多個用戶帳戶的訪問權(quán)限；各個卡片權(quán)限對象中可能具有好幾個現(xiàn)金卡，每張都帶有安全碼，卡片碼，它們附在現(xiàn)金卡上，表現(xiàn)銀行的卡片權(quán)限。
b.現(xiàn)金卡：它是自動出納機得到表示碼的數(shù)據(jù)卡片，它也是銀行代碼和現(xiàn)金卡代碼的數(shù)據(jù)載體。
②"事務(wù)"不能體現(xiàn)對帳戶之間的傳輸描述的一般性，因它只涉及一個帳戶，一般來說，在每個帳戶中，一個"事務(wù)"包括一個或多個"更新"，一個"更新"是對帳戶的一個動作，它們是取款，存款，查詢之一。一個"更新"中所有"更新"應(yīng)該是一個原子操作。
③"分理處"和"分離處理機"之間，"分行"和"分行處理機"之間的區(qū)別似乎并不影響分析，計算機的通信處理實際上是實現(xiàn)的概念，將"分理處計算機"并入到"分理處"，將"分行計算機"并入到"分行"。
（三）建立動態(tài)模型
1.準備腳本
動態(tài)分析從尋找事件開始，然后確定各對象的可能事件順序。在分析階段不考慮算法的執(zhí)行，算法是實現(xiàn)模型的一部分。
2.確定事件
確定所有外部事件。事件包括所有來自或發(fā)往用戶的信息、外部設(shè)備的信號、輸入、轉(zhuǎn)換和動作，可以發(fā)現(xiàn)正常事件，但不能遺漏條件和異常事件。
3.準備事件跟蹤表
把腳本表示成一個事件跟蹤表，即不同對象之間的事件排序表，對象為表中的列，給每個對象分配一個獨立的列。
4.構(gòu)造狀態(tài)圖
對各對象類建立狀態(tài)圖，反映對象接收和發(fā)送的事件，每個事件跟蹤都對應(yīng)于狀態(tài)圖中一條路徑。
（四）建立功能建模
功能模型用來說明值是如何計算的，表明值之間的依賴關(guān)系及相關(guān)的功能，數(shù)據(jù)流圖有助于表示功能依賴關(guān)系，其中的處理應(yīng)于狀態(tài)圖的活動和動作，其中的數(shù)據(jù)流對應(yīng)于對象圖中的對象或?qū)傩浴?/p>
1.確定輸入值、輸出值
先列出輸入、輸出值，輸入、輸出值是系統(tǒng)與外界之間的事件的參數(shù)。
2.建立數(shù)據(jù)流圖
數(shù)據(jù)流圖說明輸出值是怎樣從輸入值得來的，數(shù)據(jù)流圖通常按層次組織。
（五）確定操作
在建立對象模型時，確定了類、關(guān)聯(lián)、結(jié)構(gòu)和屬性，還沒有確定操作。只有建立了動態(tài)模型和功能模型之后，才可能最后確定類的操作。
七、面向?qū)ο蟮脑O(shè)計
面向?qū)ο笤O(shè)計是把分析階段得到的需求轉(zhuǎn)變成符合成本和質(zhì)量要求的、抽象的系統(tǒng)實現(xiàn)方案的過程。從面向?qū)ο蠓治龅矫嫦驅(qū)ο笤O(shè)計，是一個逐漸擴充模型的過程。
瀑布模型把設(shè)計進一步劃分成概要設(shè)計和詳細設(shè)計兩個階段，類似地，也可以把面向?qū)ο笤O(shè)計再細分為系統(tǒng)設(shè)計和對象設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計確定實現(xiàn)系統(tǒng)的策略和目標系統(tǒng)的高層結(jié)構(gòu)。對象設(shè)計確定解空間中的類、關(guān)聯(lián)、接口形式及實現(xiàn)操作的算法。
（一）面向?qū)ο笤O(shè)計的準則
1.模塊化
面向?qū)ο箝_發(fā)方法很自然地支持了把系統(tǒng)分解成模塊的設(shè)計原則：對象就是模塊。它是把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作這些數(shù)據(jù)的方法緊密地結(jié)合在一起所構(gòu)成的模塊。
2.抽象
面向?qū)ο蠓椒ú粌H支持過程抽象，而且支持數(shù)據(jù)抽象。
3.信息隱藏
在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，信息隱藏通過對象的封裝性來實現(xiàn)。
4.低耦合
在面向?qū)ο蠓椒ㄖ?，對象是最基本的模塊，因此，耦合主要指不同對象之間相互關(guān)聯(lián)的緊密程度。低耦合是設(shè)計的一個重要標準，因為這有助于使得系統(tǒng)中某一部分的變化對其它部分的影響降到最低程度。
5.高內(nèi)聚
(1)操作內(nèi)聚。
(2)類內(nèi)聚。
(3)一般——具體內(nèi)聚。
（二）面向?qū)ο笤O(shè)計的啟發(fā)規(guī)則
1.設(shè)計結(jié)果應(yīng)該清晰易懂
使設(shè)計結(jié)果清晰、易懂、易讀是提高軟件可維護性和可重用性的重要措施。顯然，人們不會重用那些他們不理解的設(shè)計。
要做到：
(1)用詞一致。
(2)使用已有的協(xié)議。
(3)減少消息模式的數(shù)量。
(4)避免模糊的定義。
2.一般——具體結(jié)構(gòu)的深度應(yīng)適當
3.設(shè)計簡單類
應(yīng)該盡量設(shè)計小而簡單的類，這樣便以開發(fā)和管理。為了保持簡單，應(yīng)注意以下幾點：
(1)避免包含過多的屬性。
(2)有明確的定義。
(3)盡量簡化對象之間的合作關(guān)系。
(4)不要提供太多的操作。
4.使用簡單的協(xié)議
一般來說，消息中參數(shù)不要超過3個。
5.使用簡單的操作
面向?qū)ο笤O(shè)計出來的類中的操作通常都很小，一般只有3至5行源程序語句，可以用僅含一個動詞和一個賓語的簡單句子描述它的功能
6.把設(shè)計變動減至最小
通常，設(shè)計的質(zhì)量越高，設(shè)計結(jié)果保持不變的時間也越長。即使出現(xiàn)必須修改設(shè)計的情況，也應(yīng)該使修改的范圍盡可能小。
（三）系統(tǒng)設(shè)計
系統(tǒng)設(shè)計是問題求解及建立解答的高級策略。必須制定解決問題的基本方法，系統(tǒng)的高層結(jié)構(gòu)形式包括子系統(tǒng)的分解、它的固有并發(fā)性、子系統(tǒng)分配給硬軟件、數(shù)據(jù)存儲管理、資源協(xié)調(diào)、軟件控制實現(xiàn)、人機交互接口。
1.系統(tǒng)設(shè)計概述
設(shè)計階段先從高層入手，然后細化。系統(tǒng)設(shè)計要決定整個結(jié)構(gòu)及風(fēng)格，這種結(jié)構(gòu)為后面設(shè)計階段的更詳細策略的設(shè)計提供了基礎(chǔ)。
(1)系統(tǒng)分解。
系統(tǒng)中主要的組成部分稱為子系統(tǒng)，子系統(tǒng)既不是一個對象也不是一個功能，而是類、關(guān)聯(lián)、操作、事件和約束的集合。
(2)確定并發(fā)性。
分析模型、現(xiàn)實世界及硬件中不少對象均是并發(fā)的。
(3)處理器及任務(wù)分配。
各并發(fā)子系統(tǒng)必須分配給單個硬件單元，要么是一個一般的處理器，要么是一個具體的功能單元。
(4)數(shù)據(jù)存儲管理。
系統(tǒng)中的內(nèi)部數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)的存儲管理是一項重要的任務(wù)。通常各數(shù)據(jù)存儲可以將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件、數(shù)據(jù)庫組合在一起，不同數(shù)據(jù)存儲要在費用、訪問時間、容量及可靠性之間做出折衷考慮。
(5)全局資源的處理。
必須確定全局資源，并且制定訪問全局資源的策略。
(6)選擇軟件控制機制。
分析模型中所有交互行為都表示為對象之間的事件。系統(tǒng)設(shè)計必須從多種方法中選擇某種方法來實現(xiàn)軟件的控制。
(7)人機交互接口設(shè)計。
設(shè)計中的大部分工作都與穩(wěn)定的狀態(tài)行為有關(guān)，但必須考慮用戶使用系統(tǒng)的交互接口。
2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般框架
3.系統(tǒng)分解——建立系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
可用的軟件庫以及程序員的編程經(jīng)驗。
通過面向?qū)ο蠓治龅玫降膯栴}域精確模型，為設(shè)計體系結(jié)構(gòu)奠定了良好的基礎(chǔ)，建立了完整的框架。
4.選擇軟件控制機制
軟件系統(tǒng)中存在兩種控制流，外部控制流和內(nèi)部控制流。
5.數(shù)據(jù)存儲管理
數(shù)據(jù)存儲管理是系統(tǒng)存儲或檢索對象的基本設(shè)施，它建立在某種數(shù)據(jù)存儲管理系統(tǒng)之上，并且隔離了數(shù)據(jù)存儲管理模式的影響。
6.設(shè)計人機交互接口
在面向?qū)ο蠓治鲞^程中，已經(jīng)對用戶界面需求作了初步分析，在面向?qū)ο笤O(shè)計過程中，則應(yīng)該對系統(tǒng)的人機交互接口進行詳細設(shè)計，以確定人機交互的細節(jié)，其中包括指定窗口和報表的形式、設(shè)計命令層次等項內(nèi)容。
（四）對象設(shè)計
1.對象設(shè)計概述
2.三種模型的結(jié)合
(1)獲得操作。
(2)確定操作的目標對象。
3.算法設(shè)計
4.優(yōu)化設(shè)計
5.控制的實現(xiàn)
6.調(diào)整繼承
7.關(guān)聯(lián)的設(shè)計
八、面向?qū)ο蟮膶崿F(xiàn)
（一）程序設(shè)計語言
1.選擇面向?qū)ο笳Z言
采用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)軟件的基本目的和主要優(yōu)點是通過重用提高軟件的生產(chǎn)率。因此，應(yīng)該優(yōu)先選用能夠最完善、最準確地表達問題域語義的面向?qū)ο笳Z言。
在選擇編程語言時，應(yīng)該考慮的其他因素還有：對用戶學(xué)習(xí)面向?qū)ο蠓治?、設(shè)計和編碼技術(shù)所能提供的培訓(xùn)操作；在使用這個面向?qū)ο笳Z言期間能提供的技術(shù)支持；能提供給開發(fā)人員使用的開發(fā)工具、開發(fā)平臺，對機器性能和內(nèi)存的需求，集成已有軟件的容易程度。
2.程序設(shè)計風(fēng)格
(1)提高重用性。
(2)提高可擴充性。
(3)提高健壯性。
（二）類的實現(xiàn)
在開發(fā)過程中，類的實現(xiàn)是核心問題。在用面向?qū)ο箫L(fēng)格所寫的系統(tǒng)中，所有的數(shù)據(jù)都被封裝在類的實例中。而整個程序則被封裝在一個更高級的類中。在使用既存部件的面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，可以只花費少量時間和工作量來實現(xiàn)軟件。只要增加類的實例，開發(fā)少量的新類和實現(xiàn)各個對象之間互相通信的操作，就能建立需要的軟件。
一種方案是先開發(fā)一個比較小、比較簡單的來，作為開發(fā)比較大、比較復(fù)雜的類的基礎(chǔ)。
(1)“原封不動”重用。
(2)進化性重用。
一個能夠完全符合要求特性的類可能并不存在。
(3)“廢棄性”開發(fā)。
不用任何重用來開發(fā)一個新類。
(4)錯誤處理。
一個類應(yīng)是自主的，有責任定位和報告錯誤。
（三）應(yīng)用系統(tǒng)的實現(xiàn)
應(yīng)用系統(tǒng)的實現(xiàn)是在所有的類都被實現(xiàn)之后的事。實現(xiàn)一個系統(tǒng)是一個比用過程性方法更簡單、更簡短的過程。有些實例將在其他類的初始化過程中使用。而其余的則必須用某種主過程顯式地加以說明，或者當作系統(tǒng)最高層的類的表示的一部分。
在C++和C中有一個main( )函數(shù)，可以使用這個過程來說明構(gòu)成系統(tǒng)主要對象的那些類的實例。
（四）面向?qū)ο鬁y試
(1)算法層。
(2)類層。
測試封裝在同一個類中的所有方法和屬性之間的相互作用。
(3)模板層。
測試一組協(xié)同工作的類之間的相互作用。
(4)系統(tǒng)層。
把各個子系統(tǒng)組裝成完整的面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)，在組裝過程中同時進行測試。
九、面向?qū)ο蠛突趯ο蟮膮^(qū)別
很多人沒有區(qū)分“面向?qū)ο蟆焙汀盎趯ο蟆眱蓚€不同的概念。面向?qū)ο蟮娜筇攸c（封裝，繼承，多態(tài)）卻一不可。通常“基于對象”是使用對象，但是無法利用現(xiàn)有的對象模板產(chǎn)生新的對象類型，繼而產(chǎn)生新的對象，也就是說“基于對象”沒有繼承的特點。而“多態(tài)”表示為父類類型的子類對象實例，沒有了繼承的概念也就無從談?wù)摗岸鄳B(tài)”?，F(xiàn)在的很多流行技術(shù)都是基于對象的，它們使用一些封裝好的對象，調(diào)用對象的方法，設(shè)置對象的屬性。但是它們無法讓程序員派生新對象類型。他們只能使用現(xiàn)有對象的方法和屬性。所以當你判斷一個新的技術(shù)是否是面向?qū)ο蟮臅r候，通?？梢允褂煤髢蓚€特性來加以判斷。“面向?qū)ο蟆焙汀盎趯ο蟆倍紝崿F(xiàn)了“封裝”的概念，但是面向?qū)ο髮崿F(xiàn)了“繼承和多態(tài)”，而“基于對象”沒有實現(xiàn)這些，的確很饒口。
面向?qū)ο笫且环N思想，是我們考慮事情的方法，通常表現(xiàn)為我們是將問題的解決按照過程方式來解決呢，還是將問題抽象為一個對象來解決它。很多情況下，我們會不知不覺的按照過程方式來解決它，而不是考慮將要解決問題抽象為對象去解決它。有些人打著面向?qū)ο蟮幕献樱芍^程編程的勾當。
