对象模型设计
实验三：对象模型 - 用例图设计实例：
实验三：建立对象模型创建对象模型时，可以从以下五个层次进行，分别是：类与对象层，属性层，服务层，结构层和主题层。
1、寻找类从用例视图中寻找类，是从用例的事件流开始，查看事件流中的名词以获得类。
在事件流中，名词可以分为4种类型：角色、类、类属性和表达式。
也可以检查序列图中的对象，通过对象的共性来寻找类。
另外，序列图中的每一个对象都要映射到相应的类。
必须指出的是：有些类是无法通过以上方法找到的。
类可以分为3种类型：实体类（entity）、边界类（boundary）和控制类（control）。
实体类保存要放进永久存储体的信息。
在选课系统中，可以抽出学生类（Student），它是实体类的范例。
在事件流和交互图中，实体类通常是对用户最有意义的类，通常采用业务领域术语命名。
边界类位于系统与外界的交接处，包括所有窗体、报表、打印机和扫描仪等硬件的接口以及与其他系统的接口。
要寻找和定义边界类，可以检查用例图。
每个角色和用例交互至少要有一个边界类。
边界类使角色能与系统交互。
控制类负责协调其他类的工作。
每个用例通常都有一个控制类，控制用例中的事件顺序。
在交互图中，控制类具有协调责任。
可能有许多控制类在多个用例间共用的情况。
2、类图的创建步骤：（1）右键点击“Logical View”，在弹出的菜单中选择“New”，再在下一级菜单中选择“Class”，创建一个新的类，然后将该类的名字改为“Course”。
图1. 创建Course类的示意图（2）鼠标右键点击“Course”图标，选择“Open Specification”菜单进入“Class Specification for Course”对话框，该对话框中可以完成对Course类的属性，方法等的设置。
（3）添加继承关系。
在选课系统中，涉及到的用户包括管理员（Registrar）和学生（Student），其主要特征相似，所以可以建立统一基类People，而Registrar和Student则由People派生。
面向对象数据库的设计与实现方法
面向对象数据库的设计与实现方法面向对象数据库（Object-Oriented Database，简称OODB）是一种用于存储、管理和操作面向对象数据的数据库系统。
与传统的关系数据库不同，面向对象数据库以对象为中心，将数据和操作进行封装，并支持面向对象的继承、多态等特性。
在本文中，我将介绍面向对象数据库的设计和实现方法。
一、面向对象数据库的设计方法1. 对象模型设计：在设计面向对象数据库时，首先需要进行对象模型设计。
对象模型是对现实世界中的实体进行抽象和建模的过程。
设计者可以使用UML（统一建模语言）或其他建模工具来表示对象之间的关系，包括继承、关联和聚合等。
2. 类定义：在面向对象数据库中，数据存储在对象中，而对象定义了用于访问和操作数据的方法。
因此，设计者需要定义和声明对象的类。
类定义包括属性（数据成员）和方法（行为）。
3. 对象标识和唯一标识符：为了可以唯一地标识一个对象，需要为每个对象定义一个唯一标识符（Object ID）。
对象标识符可以是数字、字符串或其他形式的数据。
在数据库的设计中，需要确保每个对象都有唯一的标识符。
4. 继承与多态：面向对象数据库支持继承和多态的特性。
继承是指一个类从另一个类派生而来并继承其属性和方法。
多态是指同一操作用于不同对象时能产生不同的行为。
设计者需要考虑如何在面向对象数据库中实现继承和多态的功能。
5. 数据一致性：面向对象数据库包含了多个对象，对象之间可能存在关联和约束。
为了保持数据的一致性，设计者需要定义适当的关联和约束条件，并确保这些条件得到满足。
二、面向对象数据库的实现方法1. 数据存储：在面向对象数据库中，数据存储在对象中。
设计者需要选择合适的数据存储和索引结构来支持对象的快速存取。
常见的数据存储结构包括堆、哈希和B树等。
2. 数据查询和操作：面向对象数据库支持丰富的查询和操作语言。
设计者需要为数据库选择合适的查询语言和操作接口。
常见的查询语言包括面向对象的查询语言（如OQL）和结构化查询语言（SQL）。
对象模型描述
对象模型描述
对象模型是一种用于描述现实世界中的对象及其相互关系的方法。
它通过抽象和建模的方式，将复杂的现实世界问题简化为可管理的概念和关系，以便于程序员理解和实现。
在对象模型中，每个对象都有自己的属性和行为。
属性是对象的特征或状态，而行为是对象能够执行的操作。
通过定义对象的属性和行为，我们可以描述对象在系统中的角色和功能。
对象之间的关系可以分为聚合关系、组合关系和继承关系等。
聚合关系表示对象之间的一种整体与部分的关系，一个对象可以由多个其他对象组成；组合关系表示对象之间的一种包含与被包含的关系，一个对象是另一个对象的一部分；继承关系表示对象之间的一种继承与派生的关系，一个对象可以继承另一个对象的属性和行为。
在对象模型中，我们通过类来描述对象的共同特征和行为。
类是对象的抽象，它定义了对象的属性和行为的集合。
通过创建类的实例，我们可以实例化对象，并使用对象的属性和行为来完成具体的任务。
对象模型的设计需要考虑到系统的需求和约束。
在设计过程中，我们需要确定对象的属性和行为，定义对象之间的关系，以及确定对象的接口和方法等。
通过合理的设计和建模，我们可以实现系统的功能，并提高系统的可维护性和扩展性。
对象模型是一种描述现实世界中对象及其关系的方法。
它通过抽象
和建模的方式，将复杂的问题简化为可管理的概念和关系，以便于程序员理解和实现。
通过对象模型的设计，我们可以实现系统的功能，并提高系统的可维护性和扩展性。
建立对象模型方法
建立对象模型方法
要建立对象模型方法，可以按照以下步骤进行：
1. 确定对象的属性：确定对象模型中的每个对象都有哪些属性。
属性是对象的特征或状态，可以通过数据来表示。
例如，一个人对象可以有姓名、年龄、性别等属性。
2. 确定对象之间的关系：确定对象模型中的对象之间如何相互关联。
这些关系通常可以通过引用其他对象来表示。
例如，一个学校对象可以有多个学生对象，那么学校和学生之间就有一对多的关系。
3. 定义对象模型类：根据确定的属性和关系，定义对象模型中的类。
类是对象模型中的模板，描述了对象的属性和方法。
每个类可以有多个对象实例。
例如，可以创建一个"Person"类来描述人对象，其中包含姓名、年龄、性别等属性，并定义一些方法如获取姓名、设置年龄等。
4. 创建对象实例：根据定义的类，创建对象实例。
每个对象实例具有独特的属性值，并可以通过调用类中定义的方法来操作对象。
例如，可以创建一个名为"person1"的人对象实例，其中姓名为"张三"，年龄为20岁。
5. 操作对象：通过调用对象的方法来操作对象。
方法是对象具有的行为或操作，可以用来改变对象的状态或执行某些操作。
例如，可以调用"person1"对象的"
设置年龄"方法将其年龄修改为25岁。
通过以上步骤，可以建立对象模型，并使用对象来表示和操作现实世界中的实体和关系。
建立对象模型的五个步骤
建立对象模型的五个步骤第一步：识别问题领域中的概念和关系在建立对象模型之前，我们首先需要对问题领域进行全面的分析和理解。
通过与领域专家的交流，我们可以识别出问题领域中的各种概念和它们之间的关系。
这些概念可以是实体、事件、状态等，它们之间的关系可以是关联、继承、依赖等。
第二步：将概念转化为对象在第一步中识别出的概念，需要转化为计算机中的对象表示。
对象是具有状态和行为的实体，通过对对象的建模，我们可以更好地理解问题领域中的实体和其行为。
在这一步中，我们需要考虑到每个对象的属性和方法，并在对象模型中进行定义。
第三步：确定对象之间的关系在建立对象模型时，我们还需要考虑对象之间的关系。
这些关系可以是一对一、一对多、多对多等。
通过定义对象之间的关系，我们可以更好地描述问题领域中的各种关联和依赖关系。
在这一步中，我们可以使用关联关系、聚合关系、继承关系等来表示对象之间的关系。
第四步：定义对象的行为除了属性之外，对象还具有行为。
行为是对象所能够执行的操作，比如方法、事件等。
通过定义对象的行为，我们可以更好地描述对象与对象之间的交互和协作。
在这一步中，我们需要考虑对象的方法，并定义它们的输入和输出。
第五步：验证和优化对象模型在建立完对象模型之后，我们需要对其进行验证和优化。
验证可以通过与领域专家的交流来检查模型是否准确地反映了问题领域的要求。
如果发现问题，我们需要及时进行修正和调整。
优化可以通过运用设计原则和模式来改进模型的结构和性能。
建立对象模型是软件开发的关键一步，它能够帮助我们更好地理解问题领域，并将其转化为计算机中的对象表示。
通过上述五个步骤，我们可以有序地构建出准确、完整且可维护的对象模型，为后续的软件开发工作奠定坚实的基础。
面向对象设计模型
面向对象设计模型引言面向对象设计模型是软件工程中一种常用的设计方法，通过将事物抽象为对象，然后通过对象之间的交互来解决问题。
面向对象设计模型有助于构建可维护、可重用和可扩展的软件系统。
本文将介绍面向对象设计模型的基本概念，以及如何应用它来设计高质量的软件系统。
什么是面向对象设计模型面向对象设计模型是一种软件设计方法，它将事物抽象为对象，对象之间通过消息传递来进行通信和协作。
面向对象设计模型的核心概念包括封装、继承和多态。
•封装：封装是将数据和行为组合到一个对象中，并对外部隐藏对象的内部细节。
通过封装，可以将复杂的系统拆分为多个简单的对象，每个对象只需关注自身的责任和行为。
•继承：继承是一种机制，允许在现有的类基础上创建新的类，并且继承原有类的属性和方法。
通过继承，可以实现代码的复用，减少重复编写类似的代码。
•多态：多态是指同一种方法可以根据接收到的不同对象所属的类而表现出不同的行为。
通过多态，可以提高代码的灵活性和可扩展性。
面向对象设计模型的目标是创建易于理解、可重用、可扩展和可维护的软件系统。
它强调将系统分解为小而简单的对象，每个对象都有明确的职责和行为。
通过对象之间的交互，可以实现系统的功能。
面向对象设计模型的设计原则面向对象设计模型遵循一些设计原则，这些原则有助于创建高质量的软件系统。
下面介绍几个常用的设计原则：1.单一职责原则（SRP）：一个类应该只有一个责任，在软件设计中，应该将不同的职责分离到不同的类中。
这样可以提高类的内聚性和代码的可读性。
2.开放封闭原则（OCP）：软件系统的设计应该对扩展开放，对修改关闭。
这意味着通过添加新的代码来扩展系统的功能，而不是修改已有的代码。
这样可以减少系统的风险，提高可维护性。
3.里氏替换原则（LSP）：子类型必须能够替换掉它们的父类型。
这意味着在使用继承时，子类不应该破坏父类的特性和约束。
这样可以使得系统更加灵活，可扩展。
4.接口隔离原则（ISP）：使用多个专门的接口，而不是一个总接口。
第2章 对象建模
6
2.3 对象的特性
• 封装：对象内部的数据和操作做了保护，如 何访问由对象自己决定(接口)
面向对象分析与设计
7
2.4 数据重复问题
Hale Waihona Puke 面向对象分析与设计8
2.5 链接
面向对象分析与设计
9
2.5 链接
面向对象分析与设计
10
2.6 关联
• 类之间的长久而牢固的关系称为关联(数据关 系) • 角色名 • 重复约束 • 导航
面向对象分析与设计
2
2.2 类和对象
• 类是对象的模板 • 对象是类的实例（Instance） • 对象设计的关键：数据（属性）和操作（方 法）
面向对象分析与设计
3
2.2 类和对象
面向对象分析与设计
4
2.2 类和对象
面向对象分析与设计
5
2.3 对象的特性
• 状态：包含在对象属性中的值称为对象的状 态（State），对象的状态是动态变化的。 • 行为：对象所属类所定义的公有方法就是对 象的行为，也称为接口（Interface） • 本体：内存中的对象，一个对象只有一个本 体 • 对象名：为对象本体所提供的一个别名，一 个对象可以有多个别名，对象名是属于变量 的
第二章 对象建模
2.1 对象模型
• 对象模型是一种考虑程序结构的方式，由支 撑面向对象设计和编程活动的概念框架组成 • 对象模型的本质：计算发生在对象之中和对 象之间 • 对象结合了数据和处理 • 对象之间可以交互通信 • 一个运行的程序就是一个动态的对象网络 （类似人类社会） • 对象模型可以从静态和动态两个方面描述系 统
15
2.8 多态性
面向对象分析与设计
对象建模技术
对象建模技术引言对象建模技术是软件工程领域中的一项重要技术，它用于对现实世界中的事物进行抽象和建模。
通过对象建模技术，开发人员可以更好地理解需求、设计系统，并最终实现高质量的软件系统。
本文将深入探讨对象建模技术的相关概念、方法和应用。
概述对象建模技术是一种用于描述和表示现实世界中事物的方法。
它将现实世界中的事物抽象成对象，并定义对象之间的关系和行为。
对象建模技术主要包括面向对象的分析、面向对象的设计和面向对象的编程。
通过对象建模技术，开发人员可以将复杂的问题简化为对象集合和它们之间的交互，在系统设计和开发过程中获得更好的可维护性、可重用性和可扩展性。
面向对象的分析概念面向对象的分析是对象建模技术的第一步，它用于识别和理解问题域中的对象和对象之间的关系。
在面向对象的分析中，主要需要进行需求收集、问题领域分析和类定义等活动。
通过面向对象的分析，开发人员可以深入了解系统需求，准确地捕捉问题域中的对象和行为，为后续的设计和编程工作打下基础。
方法面向对象的分析主要采用以下方法来进行：1. 需求收集：通过与用户和相关利益相关方的沟通，获取系统需求和功能需求。
需求收集可以采用面谈、问卷调查等方法。
2. 问题领域分析：通过用户需求和问题领域的分析，识别问题域中的概念和实体，建立概念模型和问题领域模型。
3. 类定义：根据问题领域模型和需求分析，定义系统中的类和它们之间的关系。
类可以包括属性和方法，用于描述对象的状态和行为。
面向对象的设计概念面向对象的设计是在面向对象的分析的基础上，进一步对软件系统进行设计和架构。
在面向对象的设计中，主要需要进行系统架构设计、类设计和接口设计等活动。
通过面向对象的设计，开发人员可以将系统需求转化为具体的类和对象，确定类的继承关系和接口，规划系统的整体结构，为编码和测试提供指导。
方法面向对象的设计主要采用以下方法来进行：1. 系统架构设计：确定系统的整体结构和模块划分，定义不同模块之间的关系和接口。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6.1.2类设计、构建设计类图的过程
构建设计类图的过程是： 识别设计类。 定义设计类的属性和操作: 给设计类添加完整的属性以及属性类型并定义
属性的可见性；给设计类定义操作，需要确定 类中包含的操作以及操作的名称、可见性等等。 设计类之间的关系。 将解决方案可视化、划分成适当的包。
6.1.4定义类的属性、操作
一、定义类的属性 1．属性的识别 2．精化类的属性： 完善属性的定义，包括名称、类型、可见性、初 始值、约束条件及属性说明， UML属性格式:可见性 属性名：类型=初始值{约 束特性} （1）可见性 （2）类型 （3）约束特性 （4）初始值或省缺值
6.1.4定义类的属性、操作
6.1.5设计类之间的关系
一、设计关联
2. 关联的实现策略
（1）单向关联：可以用指针来实现，指针可以
是一个包含对象引用的属性。
（2）双向关联 ： 方法1：用指针实现一个方向，在需要反向遍历 时执行一次搜索。 方法2：两个方向都实 现成指针，这种方法允许快速访问，但只要有一 个方向更新了，那么另一个方向也要更新以保持 其链接的一致性。 方法3：用独立的关联对象实现双向关联。。
6.1 类设计
设计阶段需要借助类图来记载和表达设计。 设计的目的就是实现系统所有的功能性需求与非 功能性需求，因此要以需求的实现作为对象设计 的目标，即用例驱动，针对每个用例，开发实现 这些用例所需的类设计，逐步细化设计类模型， 构建其设计类图。 对本节主要介绍类设计原则、类设计、构建设计 类图的过程及方法和步骤。
6.1.1类设计原则
1 .开闭原则（OCP) 开闭原则是指一个模块在扩展性方面应该是开放 的，而在更改性方面应该是封闭的。
6.1.1类设计原则
2.里氏替换原则(LSP) 里氏替换原则，具体表述为：一个软件实体如果 使用的是一个父类的话，子类可以替换父类出现 在父类出现的任何地方，同时，它也意味着父类 之间的关联也可以被它们的子类所继承。
6.1.3确定设计类
一、类的几种版型 （1）边界类： 是提供参与者与系统交互方式的类。边界类位于 系统与外界的交界处，主要指用户界面类、系统 接口类和设备接口类等。 边界类可以通过用例确定 边界类一般可以没有属性，只有操作。 （2）控制类：用于协调其他类工作和控制总体 逻辑流程。通常可以为每个用例设置一个控制类。 （3）实体类：是需要永久保存信息的类。类及 其属性最终可能映射成数据库中的表以及字段。
二、定义类的操作 UML规定操作的语法格式为: 可见性 操作名 (参 数表) : 返回类型 {约束特性} 1．识别类的操作
2. 设计实现操作的方法 （1）选择实现操作花费最小的算法。 （2）给算法选择合适的数据结构。 （3）定义内部类和操作。
6.1.5设计类之间的关系
一、设计关联 1. 确定关联的导航性 在设计阶段，设计人员需要仔细推敲每一个双向 关联的必要性，尽量将关联关系单向化，仅保留 确有必要的双向关联
6.1.5设计类之间的关系
二、调整继承关系 1. 重新调整类和操作以增加继承性 对操作或类的定义稍作改动，就可以使这些操作 变得一致，进而可以使用单继承操作来覆写它们。 2. 将类分组以提取公共行为 重新检查对象模型，寻找类与类之间的共同性。 3. 使用组合替代继承以实现行为共享
6.1.6在线销售系统类图设计示例
6.1.3确定设计类
二、识别设计类 识别设计类应该从以下几个方面考虑： 一方面是把分析阶段及系统结构设计中得出的类 带进设计中，将其映射成设计类，但并不是完全 的一一映射。 另一方面设计类也可能来自系统提供的类库或者 可复用的构件。 在设计对象模型时，有时为了提高效率也增加新 的冗余类。
6.1.1类设计原则
3 .依赖倒置原则（DIP) 依赖倒置原则是指依赖关系应该尽量依赖于抽象 （接口)，而不是依赖具体的类。 遵循依赖倒置原则，要求在设计时应该针对接口 编程，尽量依赖接口（或抽象类），而不是依赖 具体的类。
6.1.1类设计原则
4.接口分离原则（ISP） 不要设计出包含很多职责的臃肿接口，否则当该 接口发生变更时，即使依赖于它的客户端并未使 用被变更的职责，它们也需要对接口变更作出响 应。
本章导读
本章介绍:
对象模型设计是对前述的分析和系统设计的精 工细雕；是设计者根据系统设计时所选取的策略对 分析阶段建立的对象模型进行精化、完善及优化的 过程。
本章将结合对象模型设计原则、方法介绍类设 计和包设计。
学习要求:
理解、掌握对象模型设计的原则、方法。
本章目录
6.1 类设计 6.1.1类设计原则 6.1.2类设计、构建设计类图的过程 6.1.3确定设计类 6.1.4定义类的属性、操作 6.1.5设计类之间的关系 6.1.6在线销售系统类图设计示例 6Байду номын сангаас2 包设计 6.2.1包设计原则 6.2.2在线销售系统包图设计示例 本章小结和习题
§ 6.2.1包设计原则
一、包的内聚性设计原则
（1）重用发布等价原则REP 用发布等价是指重用的粒度等价于发布粒度， 这种粒度就是包。包中的所有元素，要么都可被 重用，要么都不可被重用。
例如，下面只针 对用例“下订单” 的部分实现进行 类设计
6.1.6在线销售系统类图设计示例
“下订单”用例 的部分类图
6.1.6在线销售系统类图设计示例
“下订单”用例顺序图
6.1.6在线销售系统类图设计示例
“下订单”用例 的部分设计类图
6.1.6在线销售系统类图设计示例
6.2包设计
在进行架构设计和子系统设计时，包图常被用来 描述设计方案，体现软件系统的高层结构。 如果包的划分不合理，反而发布困难、不易重用。 良好的包结构会很大地增强模型的可维护性，设计 良好包结构的关键是“包内强内聚，包间松耦合”。 Robec.Martin总结了关于包的内聚度和包间的 耦合度的一些包设计的合理原则对包的设计有很好 的帮助作用。