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什么是面向对象的需求分析

什么是面向对象的需求分析(什么叫面向对象)

admin admin 发表于2023-01-31 22:15:25 浏览69 评论0

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什么叫面向对象

面向对象(Object Oriented,OO)是当前计算机界关心的重点,它是90年代软件开发方法的主流。面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发,扩展到很宽的范围。如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。
面向对象的基本概念
(1)对象。
对象是人们要进行研究的任何事物,从最简单的整数到复杂的飞机等均可看作对象,它不仅能表示具体的事物,还能表示抽象的规则、计划或事件。
(2)对象的状态和行为。
对象具有状态,一个对象用数据值来描述它的状态。
对象还有操作,用于改变对象的状态,对象及其操作就是对象的行为。
对象实现了数据和操作的结合,使数据和操作封装于对象的统一体中
(3)类。
具有相同或相似性质的对象的抽象就是类。因此,对象的抽象是类,类的具体化就是对象,也可以说类的实例是对象。
类具有属性,它是对象的状态的抽象,用数据结构来描述类的属性。
类具有操作,它是对象的行为的抽象,用操作名和实现该操作的方法来描述。
(4)类的结构。
在客观世界中有若干类,这些类之间有一定的结构关系。通常有两种主要的结构关系,即一般--具体结构关系,整体--部分结构关系。
①一般——具体结构称为分类结构,也可以说是“或”关系,或者是“is a”关系。
②整体——部分结构称为组装结构,它们之间的关系是一种“与”关系,或者是“has a”关系。
(5)消息和方法。
对象之间进行通信的结构叫做消息。在对象的操作中,当一个消息发送给某个对象时,消息包含接收对象去执行某种操作的信息。发送一条消息至少要包括说明接受消息的对象名、发送给该对象的消息名(即对象名、方法名)。一般还要对参数加以说明,参数可以是认识该消息的对象所知道的变量名,或者是所有对象都知道的全局变量名。
二、面向对象的特征
(1)对象唯一性。
每个对象都有自身唯一的标识,通过这种标识,可找到相应的对象。在对象的整个生命期中,它的标识都不改变,不同的对象不能有相同的标识。
(2)分类性。
分类性是指将具有一致的数据结构(属性)和行为(操作)的对象抽象成类。一个类就是这样一种抽象,它反映了与应用有关的重要性质,而忽略其他一些无关内容。任何类的划分都是主观的,但必须与具体的应用有关。
(3)继承性。
继承性是子类自动共享父类数据结构和方法的机制,这是类之间的一种关系。在定义和实现一个类的时候,可以在一个已经存在的类的基础之上来进行,把这个已经存在的类所定义的内容作为自己的内容,并加入若干新的内容。
继承性是面向对象程序设计语言不同于其它语言的最重要的特点,是其他语言所没有的。
在类层次中,子类只继承一个父类的数据结构和方法,则称为单重继承。
在类层次中,子类继承了多个父类的数据结构和方法,则称为多重继承。
在软件开发中,类的继承性使所建立的软件具有开放性、可扩充性,这是信息组织与分类的行之有效的方法,它简化了对象、类的创建工作量,增加了代码的可重性。
采用继承性,提供了类的规范的等级结构。通过类的继承关系,使公共的特性能够共享,提高了软件的重用性。
(4)多态性(多形性)
多态性使指相同的操作或函数、过程可作用于多种类型的对象上并获得不同的结果。不同的对象,收到同一消息可以产生不同的结果,这种现象称为多态性。
多态性允许每个对象以适合自身的方式去响应共同的消息。
多态性增强了软件的灵活性和重用性。
三、面向对象的要素
(1)抽象。
抽象是指强调实体的本质、内在的属性。在系统开发中,抽象指的是在决定如何实现对象之前的对象的意义和行为。使用抽象可以尽可能避免过早考虑一些细节。
类实现了对象的数据(即状态)和行为的抽象。

(2)封装性(信息隐藏)。
封装性是保证软件部件具有优良的模块性的基础。
面向对象的类是封装良好的模块,类定义将其说明(用户可见的外部接口)与实现(用户不可见的内部实现)显式地分开,其内部实现按其具体定义的作用域提供保护。
对象是封装的最基本单位。封装防止了程序相互依赖性而带来的变动影响。面向对象的封装比传统语言的封装更为清晰、更为有力。
(3)共享性
面向对象技术在不同级别上促进了共享
同一类中的共享。同一类中的对象有着相同数据结构。这些对象之间是结构、行为特征的共享关系。
在同一应用中共享。在同一应用的类层次结构中,存在继承关系的各相似子类中,存在数据结构和行为的继承,使各相似子类共享共同的结构和行为。使用继承来实现代码的共享,这也是面向对象的主要优点之一。
在不同应用中共享。面向对象不仅允许在同一应用中共享信息,而且为未来目标的可重用设计准备了条件。通过类库这种机制和结构来实现不同应用中的信息共享。
4.强调对象结构而不是程序结构
四、面向对象的开发方法
目前,面向对象开发方法的研究已日趋成熟,国际上已有不少面向对象产品出现。面向对象开发方法有Coad方法、Booch方法和OMT方法等。
1.Booch方法
Booch最先描述了面向对象的软件开发方法的基础问题,指出面向对象开发是一种根本不同于传统的功能分解的设计方法。面向对象的软件分解更接近人对客观事务的理解,而功能分解只通过问题空间的转换来获得。
2.Coad方法
Coad方法是1989年Coad和Yourdon提出的面向对象开发方法。该方法的主要优点是通过多年来大系统开发的经验与面向对象概念的有机结合,在对象、结构、属性和操作的认定方面,提出了一套系统的原则。该方法完成了从需求角度进一步进行类和类层次结构的认定。尽管Coad方法没有引入类和类层次结构的术语,但事实上已经在分类结构、属性、操作、消息关联等概念中体现了类和类层次结构的特征。
3.OMT方法
OMT方法是1991年由James Rumbaugh等5人提出来的,其经典著作为“面向对象的建模与设计”。
该方法是一种新兴的面向对象的开发方法,开发工作的基础是对真实世界的对象建模,然后围绕这些对象使用分析模型来进行独立于语言的设计,面向对象的建模和设计促进了对需求的理解,有利于开发得更清晰、更容易维护的软件系统。该方法为大多数应用领域的软件开发提供了一种实际的、高效的保证,努力寻求一种问题求解的实际方法。
4.UML(Unified Modeling Language)语言
软件工程领域在1995年~1997年取得了前所未有的进展,其成果超过软件工程领域过去15年的成就总和,其中最重要的成果之一就是统一建模语言(UML)的出现。UML将是面向对象技术领域内占主导地位的标准建模语言。
UML不仅统一了Booch方法、OMT方法、OOSE方法的表示方法,而且对其作了进一步的发展,最终统一为大众接受的标准建模语言。UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计,还支持从需求分析开始的软件开发全过程。

面向对象的分析方法

第一步,确定对象和类。这里所说的对象是对数据及其处理方式的抽象,它反映了系统保存和处理现实世界中某些事物的信息的能力。类是多个对象的共同属性和方法集合的描述,它包括如何在一个类中建立一个新对象的描述。
第二步,确定结构(structure)。结构是指问题域的复杂性和连接关系。类成员结构反映了泛化-特化关系,整体-部分结构反映整体和局部之间的关系。
第三步,确定主题(subject)。主题是指事物的总体概貌和总体分析模型。
第四步,确定属性(attribute)。属性就是数据元素,可用来描述对象或分类结构的实例,可在图中给出,并在对象的存储中指定。
第五步,确定方法(method)。方法是在收到消息后必须进行的一些处理方法:方法要在图中定义,并在对象的存储中指定。对于每个对象和结构来说,那些用来增加、修改、删除和选择一个方法本身都是隐含的(虽然它们是要在对象的存储中定义的,但并不在图上给出),而有些则是显示的。

什么是面向对象的需求分析方法

它首先用结构化分析(SA)对软件进行需求分析,然后用结构化设计(SD)方法进行总体设计,最后是结构化编程(SP)。它给出了两类典型的软件结构(变换型和事务型)使软件开发的成功率大大提高。
三种基本的结构形式就是顺序、选择和重复。三种数据结构可以进行组合,形成复杂的结构体系。这一方法从目标系统的输入、输出数据结构入手,导出程序框架结构,再补充其它细节,就可得到完整的程序结构图。这一方法对输入、输出数据结构明确的中小型系统特别有效,如商业应用中的文件表格处理。该方法也可与其它方法结合,用于模块的详细设计。

需求分析有哪两种主要分析方法

从系统分析出发,可将需求分析方法大致分为功能分解方法、结构化分析方法、信息建模法和面向对象的分析方法。
(1)功能分解方法。
将新系统作为多功能模块的组合。各功能义可分解为若干子功能及接口,子功能再继续分解。便可得到系统的雏形,即功能分解——功能、子功能、功能接口。
(2)结构化分析方法。
结构化分析方法是一种从问题空间到某种表示的映射方法,是结构化方法中重要且被普遍接受的表示系统,由数据流图和数据词典构成并表示。此分析法又称为数据流法。其基本策略是跟踪数据流,即研究问题域中数据流动方式及在各个环节上所进行的处理,从而发现数据流和加工。结构化分析可定义为数据流、数据处理或加工、数据存储、端点、处理说明和数据字典。
(3)信息建模方法。
它从数据角度对现实世界建立模型。大型软件较复杂;很难直接对其分析和设计,常借助模型。模型是开发中常用工具,系统包括数据处理、事务管理和决策支持。实质上,也可看成由一系列有序模型构成,其有序模型通常为功能模型、信息模型、数据模型、控制模型和决策模型。有序是指这些模型是分别在系统的不同开发阶段及开发层次一同建立的。建立系统常用的基本工具是E—R图。经过改进后称为信息建模法,后来又发展为语义数据建模方法,并引入了许多面向对象的特点。
信息建模可定义为实体或对象、属性、关系、父类型/子类型和关联对象。此方法的核心概念是实体和关系,基本工具是E-R图,其基本要素由实体、属性和联系构成。该方法的基本策略是从现实中找出实体,然后再用属性进行描述。

什么是面向对象为什么要用面向对象来编程

面向对象分析属于软件开发过程中的问题定义阶段,其目标是清晰、精确地定义问题领域。传统的系统分析产生一组面向过程的文档,定义目标系统的功能;面向对象分析则产生一种描述系统功能和问题领域的基本特征的综合文档。   原则  面向对象分析的主要原则如下。  1.抽象  从许多事物中舍弃个别的、非本质的特征,抽取共同的、本质性的特征,就叫做抽象。抽象是形成概念的必须手段。  抽象原则有两方面的意义:第一,尽管问题域中的事物是很复杂的,但是分析员并不需要了解和描述它们的一切,只需要分析研究其中与系统目标有关的事物及其本质性特征。第二,通过舍弃个体事物在细节上的差异,抽取其共同特征而得到一批事物的抽象概念。  抽象是面向对象方法中使用最为广泛的原则。抽象原则包括过程抽象和数据抽象两个方面。过程抽象是指,任何一个完成确定功能的操作序列,其使用者都可以把它看做一个单一的实体,尽管实际上它可能是由一系列更低级的操作完成的。数据抽象是指根据施加于数据之上的操作来定义数据类型,并限定数据的值只能由这些操作来修改和观察。数据抽象是面向对象分析的核心原则。它强调把数据(属性)和操作(服务)结合为一个不可分的系统单位(即对象),对象的外部只需要知道它做什么,而不必知道它如何做。  2.封装  封装就是把对象的属性和服务结合为一个不可分的系统单位,并尽可能隐蔽对象的内部细节。  3.继承  特殊类的对象拥有的其一般类的全部属性与服务,称作特殊类对一般类的继承。  在面向对象分析中运用继承原则,就是在每个由一般类和特殊类形成的一般—特殊结构中,把一般类的对象实例和所有特殊类的对象实例都共同具有的属性和服务,一次性地在一般类中进行显式定义。在特殊类中不再重复地定义一般类中已定义的东西,但是在语义上,特殊类却自动地、隐含地拥有它的一般类(以及所有更上层的一般类)中定义的全部属性和服务。继承原则的好处是:使系统模型比较简练也比较清晰。  4.分类  就是把具有相同属性和服务的对象划分为一类,用类作为这些对象的抽象描述。分类原则实际上是抽象原则运用于对象描述时的一种表现形式。  5.聚合  聚合的原则是:把一个复杂的事物看成若干比较简单的事物的组装体,从而简化对复杂事物的描述。  6.关联  关联是人类思考问题时经常运用的思想方法:通过一个事物联想到另外的事物。能使人发生联想的原因是事物之间确实存在着某些联系。  7.消息通信  这一原则要求对象之间只能通过消息进行通信,而不允许在对象之外直接地存取对象内部的属性。通过消息进行通信是由于封装原则而引起的。在OOA中要求用消息连接表示出对象之间的动态联系。  8.粒度控制  一般来讲,人在面对一个复杂的问题域时,不可能在同一时刻既能纵观全局,又能洞察秋毫。因此需要控制自己的视野:考虑全局时,注意其大的组成部分,暂时不详察每一部分的具体的细节;考虑某部分的细节时则暂时撇开其余的部分。这就是粒度控制原则。  9.行为分析  现实世界中事物的行为是复杂的。由大量的事物所构成的问题域中各种行为往往相互依赖、相互交织。  阶段  面向对象分析过程可分为问题领域分析和应用分析两个阶段。  问题领域分析是软件开发的基本组成部分,目的是使开发人员了解问题领域的结构,建立大致的系统实现环境。问题领域分析给出一组抽象概念(从高层来表示问题领域知识,常常超出当前应用的范围)作为特定系统需求开发的参考。问题领域分析实际上是一种学习过程。软件开发人员在这个阶段应该尽可能地理解当前系统中与应用有关的知识,应该放开思维,放宽考虑的范围,尽可能地标识与应用有关的概念。问题领域分析的边界可能很模糊。有了广泛的问题领域知识,涉及到具体的应用时,就可以更快地进入状态,掌握应用的核心知识。而且,在用户改变对目标系统的需求时,广泛的分析可以帮助我们预测出目标系统在哪些方面会发生哪些变化。通常进行小组分析,小组成员可以包括领域专家和分析员等。在分析过程中,应该标识出系统的基本概念(对象、类、方法、关系等)、识别问题领域的特征,并把这些概念集成到问题领域的模型中。问题领域的模型必须包含概念之间的关系,以及每个概念的全部信息。标识出来的相关概念应该根据信息内容来有机地融合到问题领域的综合视图中。  应用分析是依据在问题领域分析时建立起来的问题领域模型来进行的。应用分析时,把问题领域模型用于当前特定的应用之中。首先,通过收集到的用户信息来对问题领域进行取舍,把用户需求作为限制条件来使用,以缩减问题领域的信息量。因此,问题领域分析的视野大小直接影响到应用分析保留的信息量。一般来说,问题领域分析阶段产生的模型并不需要用程序设计语言来表示,而应用分析阶段产生的影响条件则需要用某种程序设计语言来表示。模型识别的要求可以针对一个应用,也可以针对多个应用。通常我们着重考虑两个方面,即应用视图和类视图。在类视图中,必须对每个类的属性和操作进行细化,并表示出类之间的相互作用关系。  目标  Coad和Yourdon 认为,面向对象分析主要应该考虑与特定应用有关的对象,以及对象之间在结构和相互作用上的关系。在面向对象分析中,需要建立分析模型来描述系统的功能。  面向对象分析需要完成如下两个任务:  — 形式化地说明所面对的应用问题,最终成为软件系统基本构成的对象,以及系统所必须遵从的、由应用环境所决定的规则和约束条件。  — 明确地规定构成系统的对象如何协同工作和完成指定的功能。  通过面向对象分析所建立的系统模型是以概念为中心的,因此称为概念模型。概念模型由一组相关的类组成。面向对象分析可以通过自顶向下地逐层分解来建立系统模型,也可以自底向上地从已经定义的类出发,逐步构造新的类。概念模型的构造和评审由如下5个层次构成:  — 类和对象层  — 属性层  — 服务层  — 结构层  — 主题层  这5个层次不是构成软件系统的层次,而是分析过程中的层次。也可以说是问题的不同侧面。每个层次的工作都为系统的规格说明增加了一个组成部分。当5个层次的工作全部完成时,面向对象分析的任务也就完成了。  在实际操作中,面向对象分析的目标是得出问题领域的功能模型、对象模型和动态模型,并用相应的UML图将它们表示出来。  步骤  面向对象分析通常按照下面的步骤来进行:  (1)标识对象和类。可以从应用领域开始,逐步确定形成整个应用的基础类和对象。这一步需要分析领域中目标系统的责任,调查系统的环境,从而确定对系统有用的类和对象。  (2)标识结构。典型的结构有两种,即一般—特殊结构和整体—部分结构。一般—特殊结构表示一般类是基类,特殊类是派生类。比如,汽车是轿车和卡车的基类,这是一种一般—特殊结构。整体部分结构表示聚合,由属于不同类的成员聚合成为新的类。比如,轮子、车体和汽车底盘都是汽车的一部分,这些不同功能的部件聚合成为汽车这个整体。  (3)标识属性。对象所保存的信息称为它的属性。类的属性描述状态信息,在类的某个实例中,属性的值表示该对象的状态值。需要找出每个对象在目标系统中所需要的属性,并将属性安排在适当的位置,找出实例连接,最后再进行检查。应该给出每个属性的名字和描述,并指定该属性所受的特殊限制(如只读、属性值限定在某个范围之内等)。  (4)标识服务。对象收到消息后执行的操作称为对象提供的服务。它描述了系统需要执行的处理和功能。定义服务的目的是为了定义对象的行为和对象之间的通信。其具体步骤包括:  — 标识对象状态  — 标识必要的服务  — 标识消息连接  — 描述服务  可以用类似于流图的图形来表示服务。  (5)标识主题。为了更好地理解包含大量类和对象的概念模型,需要标识主题,即对模型进行划分,给出模型的整体框架,划分出层次结构。可以按照如下步骤来标识主题。  — 识别主题  — 对主题进行改进和细化  — 将主题加入到分析模型  主题是一个与应用相关的概念,而不是人为任意引出来的,主题层的工作有助于理解分析的结果。  优点  面向对象分析的主要有点有:  (1)加强了对问题域和系统责任的理解;  (2)改进与分析有关的各类人员之间的交流;  (3)对需求的变化具有较强的适应性;  (4)支持软件复用;  (5)贯穿软件生命周期全过程的一致性;  (6)实用性;  (7)有利于用户参与。.....

面向对象需求分析规格说明书应当包括哪些内容

1、引言
2、任务概述
3、数据描述
4、功能需求
5、性能需求
6、运行需求
7、其它需求
拓展:
面向对象时分析需要由最终用户提出问题,以用户的身份站在用户的角度认识问题,获取需求-用例建模技术,之后分析问题,以开发者的身份站在开发团队的角度分析问题,解决需求-面向对象设计,以开发者的身份站在用户的角度分析问题。分析需求-用例分析技术。
总结就是 最终用户提出问题-认识问题-分析问题-开发团队解决问题。最后,需要将需求分析的结果用多种模型图表示出来,并对其进行评审。

面向对象分析与设计面向对象设计包括哪些内容

一、总述
面向对象分析的输入是用户的功能需求,输出是简单的、理性化的分析模型,此阶段的工作更多侧重于如何理解软件的功能需求;
面向对象设计的输入是面向对象分析的结果,蔬菜水果最终的、细化后的设计模型,此阶段的工作更多侧重于如何得到一个合适的、完整的解决方案。
二、主要区别
(1)
在侧重点上,面向对象分析侧重于理解问题,描述软件要做什么,而面向对象设计侧重于理解解决方案,描述软件要如何做。
(2)
面向对象分析一般只考虑理想饿设计,不关心技术和实现层面的细节,而面向对象设计需要得到更具体、更详尽,更接近于真实的代码的设计方案。
(3)
在设计结果的描方式上,面向对象分析阶段侧重于描述对象的行为,而面向对象设计阶段侧重于描述对象的属性和方法。
(4)
面向对象分析只关注功能性需求,而面向对象设计既关注功能性需求,也关注非功能性需求。
(5)
面向对象分析产生的系统模型通常规模较小,而面向对象设计产生的系统模型规模较大,内容也比较详尽、完整。
三、分析设计工具(RationalRose
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UML)
1、需求分析阶段
常借助于“用例图”、“顺序图”对功能模型进行建模;
用例描述,一般包括:用例名称,系统范围,用户目标,前置条件,执行过程,扩展情况,后置条件。
顺序图着眼于整个系统。
2、面向对象分析阶段(包含需求分析阶段的用例建模)
常借助于“类图、对象图”,“顺序图、协作图”,“状态图”进行静态模型建模和动态模型建模。
这里的类图主要指通过用例分析得到的实体类、控制类和边界类。
顺序图也着眼于各个分析类对象间的协作。
3、面向对象设计阶段
常借助于“类图”,“顺序图、协作图”,“状态图”来细化各个类以及对象间的协作、关系的可见性;
这里的类图,要具体到属性、方法,类之间的关系依赖(继承、组合、聚合)
这里的顺序图要具体到各个类的实例之间的消息传递、函数调用。
面向对象设计阶段常借助一些设计模式达到软件的可扩展行,应对软件的可预测到的变化。

简要介绍面向对象分析主要完成什么任务

您好,很高兴能帮助您
我觉得没必要去深究他的意思。
按我的理解,面向对象编程,主要是将我们实际生活中的对象经过抽象,将它定义成为一个类,通过类的属性和方法来模拟生活中的这个对象。这样使得程序更容易结构化、抽象起来更方便。
面向对象技术最初是从面向对象的程序设计开始的, 面向对象编程并不困难
它的出现以60年代simula语言为标志。80年代中后期,面向对象程序设计逐渐成熟,被计算机界理解和接受,人们又开始进一步考虑面向对象的开发问题。这就是九十年代以Microsoft Visual系列OOP软件的流行的背景。 传统的结构化分析与设计开发方法是一个线性过程,因此,传统的结构化分析与设计方法要求现实系统的业务管理规范,处理数据齐全,用户能全面完整地其业务需求。 传统的软件结构和设计方法难以适应软件生产自动化的要求,因为它以过程为中心进行功能组合,软件的扩充和复用能力很差。 对象是对现实世界实体的模拟,因面能更容易地理解需求,即使用户和分析者之间具有不同的教育背景和工作特点,也可很好地沟通。 区别面向对象的开发和传统过程的开发的要素有:对象识别和抽象、封装、多态性和继承。 对象(Object)是一个现实实体的抽象,由现实实体的过程或信息牲来定义。一个对象可被认为是一个把数据(属性)和程序(方法)封装在一起的实体,这个程序产生该对象的动作或对它接受到的外界信号的反应。这些对象操作有时称为方法。对象是个动态的概念,其中的属性反映了对象当前的状态。 类(Class)用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。 由上分析不难看出,尽管OOP技术更看中用户的对象模型,但其目的都是以编程为目的的,而不是以用户的信息为中心的,总想把用户的信息纳入到某个用户不感兴趣的“程序对象”中。

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什么是面向对象

面向对象其实是现实世界模型的自然延伸。现实世界中任何实体都可以看作是对象。对象之间通过消息相互作用。另外,现实世界中任何实体都可归属于某类事物,任何对象都是某一类事物的实例。如果说传统的面向过程式编程语言是以过程为中心以算法为驱动的话,面向对象的编程语言则是以对象为中心以消息为驱动。用公式表示,过程式编程语言为:程序=算法+数据;面向对象编程语言为:程序=对象+消息。
所有面向对象编程语言都支持三个概念:封装、多态性和继承,Java也不例外。现实世界中的对象均有属性和行为,映射到计算机程序上,属性则表示对象的数据,行为表示对象的方法(其作用是处理数据或同外界交互)。所谓封装,就是用一个自主式框架把对象的数据和方法联在一起形成一个整体。可以说,对象是支持封装的手段,是封装的基本单位。Java语言的封装性较强,因为Java无全局变量,无主函数,在Java中绝大部分成员是对象,只有简单的数字类型、字符类型和布尔类型除外。而对于这些类型,Java也提供了相应的对象类型以便与其他对象交互操作。
多态性就是多种表现形式,具体来说,可以用“一个对外接口,多个内在实现方法“表示。举一个例子,计算机中的堆栈可以存储各种格式的数据,包括整型,浮点或字符。不管存储的是何种数据,堆栈的算法实现是一样的。针对不同的数据类型,编程人员不必手工选择,只需使用统一接口名,系统可自动选择。运算符重载(operator
overload)一直被认为是一种优秀的多态机制体现,但由于考虑到它会使程序变得难以理解,所以Java最后还是把它取消了。
继承是指一个对象直接使用另一对象的属性和方法。事实上,我们遇到的很多实体都有继承的含义。例如,若把汽车看成一个实体,它可以分成多个子实体,如:卡车、公共汽车等。这些子实体都具有汽车的特性,因此,汽车是它们的“父亲“,而这些子实体则是汽车的“孩子“。Java提供给用户一系列类(class),Java的类有层次结构,子类可以继承父类的属性和方法。与另外一些面向对象编程语言不同,Java只支持单一继承。

什么是面向对象为什么要用面向对象的方法来编程

面向对象分析属于软件开发过程中的问题定义阶段,其目标是清晰、精确地定义问题领域。传统的系统分析产生一组面向过程的文档,定义目标系统的功能;面向对象分析则产生一种描述系统功能和问题领域的基本特征的综合文档。 原则 面向对象分析的主要原则如下。 1.抽象 从许多事物中舍弃个别的、非本质的特征,抽取共同的、本质性的特征,就叫做抽象。抽象是形成概念的必须手段。 抽象原则有两方面的意义:第一,尽管问题域中的事物是很复杂的,但是分析员并不需要了解和描述它们的一切,只需要分析研究其中与系统目标有关的事物及其本质性特征。第二,通过舍弃个体事物在细节上的差异,抽取其共同特征而得到一批事物的抽象概念。 抽象是面向对象方法中使用最为广泛的原则。抽象原则包括过程抽象和数据抽象两个方面。过程抽象是指,任何一个完成确定功能的操作序列,其使用者都可以把它看做一个单一的实体,尽管实际上它可能是由一系列更低级的操作完成的。数据抽象是指根据施加于数据之上的操作来定义数据类型,并限定数据的值只能由这些操作来修改和观察。数据抽象是面向对象分析的核心原则。它强调把数据(属性)和操作(服务)结合为一个不可分的系统单位(即对象),对象的外部只需要知道它做什么,而不必知道它如何做。 2.封装 封装就是把对象的属性和服务结合为一个不可分的系统单位,并尽可能隐蔽对象的内部细节。 3.继承 特殊类的对象拥有的其一般类的全部属性与服务,称作特殊类对一般类的继承。 在面向对象分析中运用继承原则,就是在每个由一般类和特殊类形成的一般—特殊结构中,把一般类的对象实例和所有特殊类的对象实例都共同具有的属性和服务,一次性地在一般类中进行显式定义。在特殊类中不再重复地定义一般类中已定义的东西,但是在语义上,特殊类却自动地、隐含地拥有它的一般类(以及所有更上层的一般类)中定义的全部属性和服务。继承原则的好处是:使系统模型比较简练也比较清晰。 4.分类 就是把具有相同属性和服务的对象划分为一类,用类作为这些对象的抽象描述。分类原则实际上是抽象原则运用于对象描述时的一种表现形式。 5.聚合 聚合的原则是:把一个复杂的事物看成若干比较简单的事物的组装体,从而简化对复杂事物的描述。 6.关联 关联是人类思考问题时经常运用的思想方法:通过一个事物联想到另外的事物。能使人发生联想的原因是事物之间确实存在着某些联系。 7.消息通信 这一原则要求对象之间只能通过消息进行通信,而不允许在对象之外直接地存取对象内部的属性。通过消息进行通信是由于封装原则而引起的。在OOA中要求用消息连接表示出对象之间的动态联系。 8.粒度控制 一般来讲,人在面对一个复杂的问题域时,不可能在同一时刻既能纵观全局,又能洞察秋毫。因此需要控制自己的视野:考虑全局时,注意其大的组成部分,暂时不详察每一部分的具体的细节;考虑某部分的细节时则暂时撇开其余的部分。这就是粒度控制原则。 9.行为分析 现实世界中事物的行为是复杂的。由大量的事物所构成的问题域中各种行为往往相互依赖、相互交织。 阶段 面向对象分析过程可分为问题领域分析和应用分析两个阶段。 问题领域分析是软件开发的基本组成部分,目的是使开发人员了解问题领域的结构,建立大致的系统实现环境。问题领域分析给出一组抽象概念(从高层来表示问题领域知识,常常超出当前应用的范围)作为特定系统需求开发的参考。问题领域分析实际上是一种学习过程。软件开发人员在这个阶段应该尽可能地理解当前系统中与应用有关的知识,应该放开思维,放宽考虑的范围,尽可能地标识与应用有关的概念。问题领域分析的边界可能很模糊。有了广泛的问题领域知识,涉及到具体的应用时,就可以更快地进入状态,掌握应用的核心知识。而且,在用户改变对目标系统的需求时,广泛的分析可以帮助我们预测出目标系统在哪些方面会发生哪些变化。通常进行小组分析,小组成员可以包括领域专家和分析员等。在分析过程中,应该标识出系统的基本概念(对象、类、方法、关系等)、识别问题领域的特征,并把这些概念集成到问题领域的模型中。问题领域的模型必须包含概念之间的关系,以及每个概念的全部信息。标识出来的相关概念应该根据信息内容来有机地融合到问题领域的综合视图中。 应用分析是依据在问题领域分析时建立起来的问题领域模型来进行的。应用分析时,把问题领域模型用于当前特定的应用之中。首先,通过收集到的用户信息来对问题领域进行取舍,把用户需求作为限制条件来使用,以缩减问题领域的信息量。因此,问题领域分析的视野大小直接影响到应用分析保留的信息量。一般来说,问题领域分析阶段产生的模型并不需要用程序设计语言来表示,而应用分析阶段产生的影响条件则需要用某种程序设计语言来表示。模型识别的要求可以针对一个应用,也可以针对多个应用。通常我们着重考虑两个方面,即应用视图和类视图。在类视图中,必须对每个类的属性和操作进行细化,并表示出类之间的相互作用关系。 目标 Coad和Yourdon 认为,面向对象分析主要应该考虑与特定应用有关的对象,以及对象之间在结构和相互作用上的关系。在面向对象分析中,需要建立分析模型来描述系统的功能。 面向对象分析需要完成如下两个任务: — 形式化地说明所面对的应用问题,最终成为软件系统基本构成的对象,以及系统所必须遵从的、由应用环境所决定的规则和约束条件。 — 明确地规定构成系统的对象如何协同工作和完成指定的功能。 通过面向对象分析所建立的系统模型是以概念为中心的,因此称为概念模型。概念模型由一组相关的类组成。面向对象分析可以通过自顶向下地逐层分解来建立系统模型,也可以自底向上地从已经定义的类出发,逐步构造新的类。概念模型的构造和评审由如下5个层次构成: — 类和对象层 — 属性层 — 服务层 — 结构层 — 主题层 这5个层次不是构成软件系统的层次,而是分析过程中的层次。也可以说是问题的不同侧面。每个层次的工作都为系统的规格说明增加了一个组成部分。当5个层次的工作全部完成时,面向对象分析的任务也就完成了。 在实际操作中,面向对象分析的目标是得出问题领域的功能模型、对象模型和动态模型,并用相应的UML图将它们表示出来。 步骤 面向对象分析通常按照下面的步骤来进行: (1)标识对象和类。可以从应用领域开始,逐步确定形成整个应用的基础类和对象。这一步需要分析领域中目标系统的责任,调查系统的环境,从而确定对系统有用的类和对象。 (2)标识结构。典型的结构有两种,即一般—特殊结构和整体—部分结构。一般—特殊结构表示一般类是基类,特殊类是派生类。比如,汽车是轿车和卡车的基类,这是一种一般—特殊结构。整体部分结构表示聚合,由属于不同类的成员聚合成为新的类。比如,轮子、车体和汽车底盘都是汽车的一部分,这些不同功能的部件聚合成为汽车这个整体。 (3)标识属性。对象所保存的信息称为它的属性。类的属性描述状态信息,在类的某个实例中,属性的值表示该对象的状态值。需要找出每个对象在目标系统中所需要的属性,并将属性安排在适当的位置,找出实例连接,最后再进行检查。应该给出每个属性的名字和描述,并指定该属性所受的特殊限制(如只读、属性值限定在某个范围之内等)。 (4)标识服务。对象收到消息后执行的操作称为对象提供的服务。它描述了系统需要执行的处理和功能。定义服务的目的是为了定义对象的行为和对象之间的通信。其具体步骤包括: — 标识对象状态 — 标识必要的服务 — 标识消息连接 — 描述服务 可以用类似于流图的图形来表示服务。 (5)标识主题。为了更好地理解包含大量类和对象的概念模型,需要标识主题,即对模型进行划分,给出模型的整体框架,划分出层次结构。可以按照如下步骤来标识主题。 — 识别主题 — 对主题进行改进和细化 — 将主题加入到分析模型 主题是一个与应用相关的概念,而不是人为任意引出来的,主题层的工作有助于理解分析的结果。 优点 面向对象分析的主要有点有: (1)加强了对问题域和系统责任的理解; (2)改进与分析有关的各类人员之间的交流; (3)对需求的变化具有较强的适应性; (4)支持软件复用; (5)贯穿软件生命周期全过程的一致性; (6)实用性; (7)有利于用户参与.......