软件工程3 对象模型
软件工程 第三部分 软件设计与建模--面向对象设计
(2) 块状组织 把系统垂直地分解成若干个相对独立的、弱耦 合的子系统/块，每块提供一种类型的服务。
采用层次与块状的混合结构
3. 设计(分布式)系统的拓扑结构 由子系统组成完整的系统时，典型的拓扑结构 有管道形、树形、星形等。设计者应该采用与问题 结构相适应的、尽可能简单的拓扑结构，以减少子 系统之间的交互数量。
3. 设计简单的类 小而简单的类便于开发和管理(高内聚)。为使 类保持简单，应该注意以下几点。 (1) 避免包含过多的属性：完成的功能可能太多了。 (2) 有明确的定义：任务应该简单。 (3) 简化对象之间的合作关系。如果需要多个对象 协同配合才能做好一件事，则破坏了类的简明性和 清晰性。 (4) 不要提供太多服务。典型地，一个类提供的公 共服务不超过7个。
层次图、结 构图、流程 图、N-S图、 PAD图、判 定表、判定 树等
面向对象设计方法比结构化设计方法更具有优势， 9/71 使用范围更广。
内容摘要
• • • • • 面向对象设计方法概述 面向对象设计原则 面向对象设计的启发规则 系统设计 对象设计
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面向对象设计原则
• 强调模块化、抽象化、信息隐蔽、高内聚低耦合、复用性等 设计准则。
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什么是面向对象设计（OOD）？
（二）现今（90年代后）的OOD • 面向对象的设计（OOD）就是在OOA模型的基础上运 用面向对象方法进行系统设计，目标是产生一个符合具 体实现条件的OOD模型。
OOD的特点： • 1、以面向对象的分析为基础，一般不依赖结构化分析。 • 2、与相应的OOA方法共同构成一种OOA&D方法体系。 OOA和OOD采用一致的概念和原则，但属于软件生命 周期的不同阶段，有不同的目标及策略。 • 3、较全面地体现面向对象方法的概念与原则。 • 4、大多数方法独立于编程语言，通过OOA&D所得到 的系统模型可以由不同的编程语言实现。
软件工程复习资料
软件工程1、软件的概念：软件是计算机系统中与硬件相依存的另一部分，包括程序、数据、以及相关的文档。
2、软件的组成：程序、数据、文档。
3、软件危机：指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。
4、软件危机消除的办法：P51、必须充分吸取和借鉴人类长期以来从事各种工程项目所积累的行之有效的原理、概念、技术和方法，特别要吸取几十年来人类从事计算机硬件研究和开发的经验教训。
2、应该推广使用在实践中总结出来的开发软件的成功的技术和方法，并且研究探索更好更有效的技术和方法，尽快消除在计算机系统早起发展阶段形成的一些错误概念和做法3、应该开发和使用更好的软件工具。
总之，解决软件危机，既要有技术措施，又要有必要的组织管理措施。
5、软件工程的含义：采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它，这就是软件工程。
6、软件生命周期的过程以及任务。
（1）问题定义（2）可行性研究（3）需求分析（4）总体设计（5）详细设计（6）编码和单元测试（7）综合测试（8）软件维护****************************以上为第一章******************第二章●数据流图有四种成分：源点或终点，处理，数据存储，数据流●画DFD（数据流图）的指导原则：1．符号要使用标准符号2．恰当的命名3．流入流出的数据流的条数一致4．名字要保值一致（平衡）5．遵守加工编号规则6．处理必须既有输入流又有输出流（注意：源点和终点可以相同也可以不同）●数据字典的作用：数据字典（DD）的作用也正是在软件分析和设计过程中给人提供关于数据的描述信息。
●数据字典的内容：（1）、数据流（2）、数据流分量即数据元素（3）、数据存储（4）、处理*********************** *******以上为第二章************************************第三章●实体-联系图(ER)图的概念：ER图中包含了实体、联系和属性3中基本成分，通常用矩形框代表实体，用连接先关实体的菱形框表示关系，用椭圆形或圆角矩形表示实体（或关系）的属性，并用直线吧实体（或关系）与其属性连接起来。
软件工程师软件工程模型
软件工程师软件工程模型在软件开发和工程领域，软件工程模型是指一种用于组织和管理软件开发过程的结构化框架。
它帮助开发团队在项目周期内有效地规划、实施和控制软件开发过程。
软件工程模型有很多种类，每种模型都有其特定的优势和适用场景。
本文将介绍几种常见的软件工程模型，并对其特点进行分析和比较。
1. 瀑布模型瀑布模型是最早出现的软件工程模型之一，也是最经典的模型之一。
它将软件开发过程划分为一系列阶段，包括需求分析、系统设计、编码、测试和维护等。
这些阶段一般是线性顺序进行，即每个阶段完成后才能进入下一个阶段。
这种顺序性使得瀑布模型适用于需求相对稳定、开发任务明确的项目。
然而，它的刚性结构也可能导致进度延迟和变更困难。
2. 增量模型增量模型允许软件开发团队通过反复添加新功能和组件的方式来逐步构建软件系统。
初始版本是一个基本的核心系统，随着每个迭代周期的进行，新的功能和特性被添加到系统中。
这种模型的优势在于能够更早地产生可用的软件版本，并及时获得用户反馈，从而提供快速迭代和灵活应对需求变化的能力。
3. 原型模型原型模型是一种快速开发和迭代改进的模型。
在这个模型中，开发团队首先创建一个原型，该原型可以是一个简单的模拟或一个基本的界面设计。
然后，通过用户的反馈和需求变更，不断修改和改进原型，直到满足用户期望。
原型模型适用于对用户需求不够明确、需要快速验证和迭代的项目。
4. 敏捷模型敏捷模型是一种以迭代、协作和响应变化为核心的开发方法。
它强调团队合作、快速适应和交付可用的软件版本。
敏捷开发通常采用短期迭代周期，称为“冲刺”，每个冲刺结束后都会交付一个功能完整的软件版本。
敏捷模型适用于需求频繁变化、团队灵活协作的项目。
5. 螺旋模型螺旋模型是一种将风险管理和迭代开发相结合的模型。
它强调在软件开发过程中不断进行风险评估和验证，从而降低项目失败的风险。
螺旋模型的核心思想是根据实际情况逐步演化软件系统，并及时进行风险分析和管理。
软件工程试题和答案
一、选择1、在软件开发的各种资源中，（B）是最重要的资源。
A开发工具B方法C硬件环境D人员2、软件的复杂性是（A），它引起人员通信困难、开发费用超支、开发时间超时等问题。
A固有的B人为的C可消除的D不可降低的3、原型化方法是用户和软件开发人员之间进行的一种交互过程，适用于（A ）系统。
A需求不确定的B需求确定的C管理信息D决策支持4、单元测试的测试用例主要根据（ D )的结果来设计。
A需求分析B源程序C概要设计D详细设计5、(A ）是软件生存期中的一系列相关软件工程活动的集合，它由软件规格说明、软件设计与开发、软件确认、软件改进等活动组成。
A软件过程B软件工具C软件生存周质量保证D软件工程6、（A )意味着一个操作在不同的类中可以有不同的实现方式.A多态性B类的复用C封装7、软件测试计划开始于需求分析阶段，完成于（D ）阶段。
A需求分析B软件设计C软件实现D软件测试8、在软件生存周期的瀑布模型中一般包括计划、（C ）、设计、编码、测试、维护等阶段。
A可行性分析B需求采集C需求分析D问题定义9. 软件需求分析阶段的测试手段一般采用( C )。
A总结B阶段性报告C需求分析评审D不测试10. ( C ）是把对象的属性和操作结合在一起,构成一个独立的对象,其内部信息对外界是隐蔽的，外界只能通过有限的接口与对象发生联系。
A多态性B继承C封装D消息11. 软件测试是为了（B ）而执行程序的过程。
A纠正错误B发现错误C避免错误D证明正确12。
在结构化分析方法中，（C )表达系统内部数据运动的图形化技术。
A数据字典B实体关系图C数据流图D状态转换图13. 软件工程的基本要素包括方法、工具和（ A ）。
A过程B软件系统C硬件环境D人员14。
TURBO PASCAL是（A）软件。
A、系统软件B、人工智能C、事务软件D、应用软件15、选择结构的复杂性比顺序结构的复杂性要（B)。
A、小B、大C、相等D、无法比较16、模块内聚度越高，说明模块内各成分彼此结合的程度越(B)。
软件工程过程及常见模型
软件工程过程及常见模型
软件工程过程是指将软件开发过程分解为多个阶段，并通过一系列活动和任务进行管理和控制的方法。
常见的软件工程过程模型包括：
1. 瀑布模型（Waterfall Model）：各个开发阶段按照线性顺序依次进行，前一阶段的输出作为后一阶段的输入。
适用于需求稳定、风险较低的项目。
2. 原型模型（Prototype Model）：通过创建原型来逐步完善需求，在需求不确定的情况下更加灵活和迭代式。
适用于用户需求不明确或变化频繁的项目。
3. 增量模型（Incremental Model）：将软件开发分为多个小的模块，每个模块的开发和测试都是独立的，逐步完成整个系统的开发。
适用于需求变化较频繁的项目。
4. 螺旋模型（Spiral Model）：以风险管理为核心，通过迭代的方式进行软件开发，每个迭代阶段都包括计划、风险评估、工程开发和客户评估。
适用于复杂、大型项目。
5. 敏捷模型（Agile Model）：强调快速反馈和持续交付，在灵活性和适应性方面更为突出。
采用迭代和增量的方式进行软件开发，如Scrum、XP等。
适用于需求频繁变化的项目。
不同的模型适用于不同类型的项目和开发需求，选择合适的软件工程过程模型对于项目的成功实施非常重要。
软件工程试题及答案
软件工程一、选择题1、软件需求规格说明的内容不包括（B）A、主要功能B、算法的详细描述C、用户界面及运行环境D、软件的性能2、面向对象的分析方法主要是建立三类模型，即（D）A、系统模型、ER模型、应用模型B、对象模型、动态模型、应用模型C、ER模型、对象模型、功能模型D、对象模型、动态模型、功能模型3、在ER模型中，包括以下基本成分（C）A、数据、对象、实体B、控制、联系、对象C、实体、联系、属性D、实体、属性、操作4、各种软件维护的类型中最重要的是（A）A、完善性维护B、纠错性维护C、适应性维护D、预防性维护5、若有一个计算类型的程序，它的输入量只有一个X，其范围是[,],现从输入的角度考虑一组测试用列,-2,20,,设计这组测试用列的方法是（C）A、条件覆盖法B、等价分类法C、边界值分析法D、错误推测法6、下列白盒测试法，哪种是最强的覆盖准则（D）A、语句覆盖B、条件覆盖C、判定覆盖D、条件组合覆盖7、确定测试计划是在（A）阶段制定的。
A、总体设计B、详细设计C、编码D、测试8、数据字典是软件需求分析阶段最重要的工具之一，其最基本的功能是（C）A、数据库设计B、数据通信C、数据定义D、数据维护9、软件开发当中，抽取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程（D）A、生成期B、软件意向C、结构化程序设计D、面向对象分析10、以下不属于IT企业当中过程管理和过程改进模型的是（D）A、ISO9001B、CMMIC、软件企业文化D、UML11、适合互联网上编程并可供不同平台运行的面向对象程序设计的语言是（java）12、软件结构图中，模块之间用直线连接，则表示他们之间存在（A ）。
A、调用关系B、组成关系C、链接关系D、顺序执行关系13、生命周期方法设计软件的过程中，画用例图属于（A）阶段的工作。
A、需求分析B、概要设计C、详细设计D、软件维护14、PDL属于（B）语言。
A、高级程序设计语言B、伪码C、中级程序设计语言D、低级程序设计语言15、成功的测试是（发现至今尚未发现的错误）16、软件开发的瀑布模型典型的刻画了软件生成周期的阶段划分，与其想适应的软件开发方法是（即瀑布模型采用什么样的软件开发方法）（B）。
简述功能模型,对象模型,动态模型之间的关系
简述功能模型,对象模型,动态模型之间的关系功能模型、对象模型和动态模型是软件开发中常见的三个模型,它们之间的关系非常密切,共同构成了软件系统的骨架。
下面将简要介绍这三种模型之间的关系。
1. 功能模型功能模型是指描述软件系统的功能及其相互关系的一种模型。
功能模型关注软件系统的功能和逻辑,通过对功能进行分解和组织,以模块化的方式来描述软件系统的功能和流程。
功能模型通常包括输入、输出、流程、步骤和条件等概念。
功能模型的核心思想是将软件系统的功能划分为若干个模块,每个模块都有一个明确的功能职责和接口,并通过一定的规则和约束来实现这些功能。
在软件开发过程中,功能模型通常用于设计和实现软件系统的功能和逻辑,并作为软件系统开发的基础。
2. 对象模型对象模型是一种描述软件系统中对象及其相互关系的一种模型。
对象模型关注软件系统中的对象和数据,通过对对象进行建模和描述,以可视化软件系统的结构和功能。
对象模型通常包括类、对象、继承、多态等概念。
在对象模型中,软件系统的对象通常表示为一个数据结构,包含了属性和方法两个部分。
属性表示对象的数据特征,方法表示对象的操作行为。
通过对象模型,开发人员可以更好地理解软件系统中的对象和数据,并设计出更加灵活和可扩展的软件系统。
3. 动态模型动态模型是一种描述软件系统中流程和交互的一种模型。
动态模型关注软件系统的动态行为和变化,通过对流程和交互进行建模和描述,以模拟和优化软件系统的流程和交互。
动态模型通常包括事件、消息、状态和消息传递等概念。
在动态模型中,流程和交互被描述为一系列事件和消息的传递和处理。
通过动态模型,开发人员可以更好地理解软件系统中的流程和交互,并设计出更加高效和可扩展的软件系统。
功能模型、对象模型和动态模型是软件开发中常见的三种模型,它们之间的关系非常密切。
功能模型主要关注软件系统的功能和逻辑,对象模型主要关注软件系统中的对象和数据,动态模型主要关注软件系统中流程和交互。
软件工程简答 2
1．传统"瀑布模型"的主要缺陷是：⑴阶段与阶段划分完全固定，阶段间产生的大量文档，极大地增加了工作量。
⑵由于开发模型呈线性，所以当开发成果尚未经过测试时，用户无法看到软件的效果。
这样，软件与用户见面的时间较长，也增加了一定的风险。
⑶前面未发现的错误传到后面的开发活动中，可能会扩散，进而可能会造成更不理想的效果。
造成问题的主要原因是：⑴现实的项目开发很少按"瀑布模型"的顺序进行，⑵用户往往难以清楚地给出所有的需求，因此，使用该模型开发软件会存在许多步确定的因素。
⑶开发者常常被不必要地耽搁。
2．软件工程的目标就是建造高质量的软件。
但是目前的软件开发面临着许多问题：⑴对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。
⑵用户常对“已完成的”软件系统不满意。
⑶软件产品的质量往往靠不住。
⑷软件常常很难维护。
⑸软件常常缺乏适当的文档资料。
⑹软件开发生产率提高的速度，远远跟不上计算机应用迅速普及深入的趋势。
⑺软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升。
3．时间内聚是指某一软件运行中有几个动作经常需要在同一个时间段内完成。
公共耦合是指若干个模块共同享有对公用数据区的读和写的访问权。
4．软件维护就是在软件已经交付使用之后，为了改正错误或满足新的需要而修改软件的过程。
通常有四项基本维护：纠错性维护、完善性维护、适应性维护以及预防性维护等。
5．序言性注释通常放在每个程序模块的开头部分，它应当给出程序的整体说明，对于理解程序具有引导作用。
序言性注释一般包含下列内容：①程序标题；有关该模块的功能和目的说明；主要算法；②接口说明：包括调用形式，参数描述、子程序清单；③有关数据描述（重要的变量及其用途，约束或限制条件，以及其他有关信息）；④模块位置（在哪一个源文件中，或隶属于哪一个软件包）；⑤开发简历模块设计者，复审者，复审日期，修改日期及有关说明等。
1.什么是需求分析？需求分析阶段的基本任务是什么？需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的电脑系统时描写新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有的工作。
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通过继承和组合实现重用和扩展
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What is UML?
• Pictures or views of an OO system
• Programming languages are not abstract enough for OO design • UML is an open standard; lots of companies u承（Inheritance）是一个类从一个基类中继承所有
的元素；
• 而组合（Composition）是一个类中包含另一个类的
引用。
Base Class A + operation() Derived Class B + operation() Derived Class B + operation() Base Class A + operation()
Composition
Inheritance 13
对象关系(2) 这些关系又可以进一步细化为：
Is-a 关系 : 一个类“继承”另一个称之为基类、父类或 者超类的类。 Has-a关系: 一个类“包含”另一个类。 -- 组合 -- 聚合
Uses-a 关系 : 一个类“使用”另一个类。
Creates 关系 : 一个类“创建”另一个类。
Interface
method-1
Object hides its state (attributes). The attributes are accessible only through the interface.
method-2
method-3
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客户对象、服务对象以及消息传递
Client Client Object Object
• “On-demand” 设计— 应该从客户对象的需求中“提取”服
务对象类的接口以及各方法的具体实现，而不是向客户对 象“推送”我们认为这个服务对象类应该提供的功能。
8
软件模块(Software Module)
软件模块
Inputs (e.g., force) State (represented by state variables, e.g., momentum, mass, size, …) Outputs (e.g., force)
面向对象方法的几个基本特征： （1）客观世界是由对象组成的。 （2）具有相同的数据和操作的对象可以归并为一个类。 （3）类可以派生出子类，子类继承父类全部特征。 （4）对象之间通过消息传递互相联系。
对象、属性与方法
客户对象发送消息给服务对象，调用服务对象的方法
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对象不会接受任意的消息传递
对象可接受的消息通常被定义为该对象的一组“方法”。
对象模型
对象模型
对象、属性与方法 面向对象方法的要素 UML简介
2
面向对象
定义：面向对象方法就是为计算机软件的创建提出的 一个模型化世界的抽象方法，它可以帮助我们更好地 理解和探索世界。 软件工程专家Peter Codd和Edward Yourdon提出：
面向对象 = 对象 + 分类 +继承 +消息通信
Software Object 1
Software Object 2
Software Object 3
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对象职责 (1)
面向对象的关键特征就是职责的概念，即一个对 象为其它对象所承担的职责。
所有对象的职责描述了整个系统的设计。
面向对象的其他特性，如封装、多态等，则是 对象自身所具有的特性。
• What is legal UML?
• A descriptive language: rigid formal syntax (like programming) • A prescriptive language: shaped by usage and convention • It's okay to omit things from UML diagrams if they aren't needed by team/supervisor/instructor
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软件模块 & 软件对象
软件模块只是子程序块和数据的一种松散组合
数据的“交叉”访问常 常导致错误的发生
Subprograms (behavior)
Data (state)
Software Module 1
Software Module 2
Software Module 3
对象封装数据
Methods (behavior) Attributes /data (state)
UML: Unified Modeling Language
(或者说是，函数、操作、过程、子程序)
Object: ATM machine
method-1: Accept card
1234 5678 12345
method-2: Read code
method-3: Take selection
7
4
1
0
2 5 3 8 6 9
5
对象接口
接口（Interface）: “方法声明(Method Signature)”的集合。 Method Signature: name, parameters, parameter types, return type
Server Server Object Object
Message
• 对象通过发送消息互相通信。 • 客户对象(Client Object): 发送消息并请求服务。 • 服务对象(Server Object): 提供服务并返回结果。
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对象接口
接口是一个软件对象所能提供的所有功能属性 （服务）的集合。 接口中的方法定义了服务对象所能实现的各种 “服务”。 这些方法（或服务）的产生以及命名，都必须遵 循使用该服务的客户对象的需求。
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对象职责 (2)
确定对象应该知道什么(状态)以及应该做什么(行为) 的过程，称为职责分配。 对象的主要职责：
“知道”型职责（knowing）：数据的存储或对象属性 “做”型职责（doing）：用“方法”来实现具体算法 “交流”型职责（communicating）：通过发送消息与 其他对象进行通信