面向对象的设计思想
软件设计思想和方法总结
软件设计思想和方法总结软件设计思想和方法是指在软件开发过程中，为解决问题或实现目标而采用的一系列原则、理念和方法。
它们的出现和应用，为软件开发提供了一种系统化、规范化的方法，能够提高软件开发过程的效率和质量。
本文将就软件设计思想和方法进行总结，内容如下。
一、面向对象设计思想和方法面向对象的设计思想和方法是一种将软件系统分解成可复用的对象，并通过对象之间的交互来实现系统功能的一种设计方法。
它强调将现实世界的实体抽象成对象，通过封装、继承、多态等特性，实现代码的复用性、可扩展性和可维护性。
1. 封装：将数据和操作封装在对象内部，实现数据的隐藏和操作的隔离，提高了代码的安全性和复用性。
2. 继承：通过继承，可以从已有的类派生出新的类，使得新类具备父类的属性和方法。
继承提高了代码的可用性和可扩展性。
3. 多态：同一类型的对象，在不同的情境下表现出不同的行为。
多态能够提高代码的灵活性和可复用性。
二、结构化设计思想和方法结构化设计思想和方法是一种按照模块化的方式将软件系统划分成若干互相独立且功能明确的模块，通过模块之间的信息交流来实现系统的功能。
它强调将系统分解成模块，每个模块具有良好定义的接口和清晰的功能职责。
1. 模块化：将系统划分成若干功能模块，每个模块具有相对独立的功能。
模块化提高了软件的可扩展性和可维护性。
2. 模块接口定义：模块之间通过事先定义好的接口进行信息交流。
接口定义清晰明确，有助于不同团队之间的协作开发。
3. 自顶向下设计：从系统整体的角度出发，先设计出系统的顶层模块，然后逐步细化到底层模块。
自顶向下设计有助于把控整个系统的结构。
三、面向过程设计思想和方法面向过程设计思想和方法是一种将软件系统抽象成一系列的过程，通过这些过程的顺序调用和参数传递来实现系统功能。
它强调将系统看作是一系列的过程，通过过程之间的协作，实现系统的功能。
1. 顺序结构：按照顺序执行一系列的过程，每个过程完成某个具体的功能。
面向对象编程思想
面向对象编程思想面向对象是一种新兴的程序设计方法，或者说它是一种新的程序设计范型，其基本思想是使用对象，类，继承，封装，消息等基本概念来进行程序设计。
它是从现实世界中客观存在的事物（即对象）出发来构造软件系统，并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式，强调直接以问题域（现实世界）中的事物为中心来思考问题，认识问题，并根据这些事物的本质特点，把它们抽象地表示为系统中的对象，作为系统的基本构成单位（而不是用一些与现实世界中的事物相关比较远，并且没有对应关系的其它概念来构造系统）。
这可以使系统直接地映射问题域，保持问题域中事物及其相互关系的本来面貌。
它可以有不同层次的理解：从世界观的角度可以认为：面向对象的基本哲学是认为世界是由各种各样具有自己的运动规律和内部状态的对象所组成的；不同对象之间的相互作用和通讯构成了完整的现实世界。
因此，人们应当按照现实世界这个本来面貌来理解世界，直接通过对象及其相互关系来反映世界。
这样建立起来的系统才能符合现实世界的本来面目。
从方法学的角度可以认为：面向对象的方法是面向对象的世界观在开发方法中的直接运用。
它强调系统的结构应该直接与现实世界的结构相对应，应该围绕现实世界中的对象来构造系统，而不是围绕功能来构造系统。
从程序设计的角度来看，面向对象的程序设计语言必须有描述对象及其相互之间关系的语言成分。
这些程序设计语言可以归纳为以下几类：系统中一切皆为对象；对象是属性及其操作的封装体；对象可按其性质划分为类，对象成为类的实例；实例关系和继承关系是对象之间的静态关系；消息传递是对象之间动态联系的唯一形式，也是计算的唯一形式；方法是消息的序列。
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。
面向对象和面向过程的本质区别
面向对象和面向过程的本质区别面向对象（Object-oriented Programming，简称OOP）与面向过程（Procedure-oriented Programming，简称POP）是两种不同的编程范式，其本质区别主要体现在程序组织、设计思想和代码编写方式上。
1.程序组织方式：面向对象：程序被组织成对象的集合，每个对象拥有自己的属性和方法，并通过交互来完成任务。
对象将数据和操作封装在一起，形成一个独立的实体。
对象之间通过消息传递进行通信。
面向过程：程序被组织成一系列的过程或函数，每个过程执行特定的任务。
数据和操作是分离的，数据作为参数传递给过程，并返回处理后的结果。
2.设计思想：面向对象：强调的是对现实世界的建模，将问题的解决方案看作对象之间的协作。
通过将系统拆分成多个对象，每个对象负责完成特定的功能，并通过封装、继承、多态等机制来实现高内聚、低耦合的设计。
面向过程：以解决问题的步骤为中心，强调过程和函数的设计。
按任务顺序编写一系列步骤，通过数据传递和操作来解决问题。
设计上较为简单直接，适合小型程序。
3.抽象程度：面向对象：可以理解为一种更高层次的抽象。
通过将现实世界的实体抽象为对象，并定义对象之间的关系和行为，从而实现对问题的模拟和建模。
面向过程：着重于任务的具体实现步骤，在程序中以函数或过程的形式直接体现出来。
4.代码编写方式：面向对象：重点在于对象之间的交互和协作。
代码主要由类、对象、方法和消息等组成。
通过类的定义来创建对象，调用对象的方法来实现具体功能，实现了代码的重用性。
面向过程：代码主要由函数、变量和控制流程语句等组成。
强调算法和步骤，代码的编写比较直接，相对简单。
5.扩展性和维护性：面向对象：封装、继承和多态的机制使得代码易于扩展和维护。
对系统的修改和扩展只需添加新的类或修改现有类的方法，不会影响到其他部分的代码。
通过继承和多态可以实现代码的重用和灵活性。
面向过程：代码的耦合性较高，修改和扩展可能需要改动多个函数，会导致代码的脆弱性和维护困难。
OO思想
多态机制
类关系与类图
类之间的四种基本关系（约束）
关联（association） 泛化（generalization） 实现（realization） 依赖（dependence）
类图(Class diagram)是最常用的UML图，显示出类、接口以及它们之间的 静态结构和关系；它用于描述系统的结构化设计。 类图以一种更一般的方式指定了系统的任何合法状态都必须满足的特性 对象图是类图的一个实例，对象图中的链接满足类图中定义的各种约束 对象图是对象与链接的集合，显示系统的一个特定状态
2
OO的基本概念
类 对象 封装 继承 重载 多态
3
类
是对具有相同数据和相同操作的一组相似对象的 抽象定义 理解
是对具有相同属性（不同值）和行为的一组对象的描述 是支持继承的抽象数据类型，是对象实例化的模版 一个对象就是类的一个实例 类定义了对象的特征，分为属性和操作 属性，定义类实例存储的数据，是对客观实体所具 有共同性质的抽象，类实例化的每个对象都有自己 特有的属性值 操作：也称方法，定义类实例的动态行为（算法）
两种重载
public
重载机制
提高OO程序灵活性和可读性
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多态（Polymorphism）
描述：
通过重写(override)父类的同名操作，使子类对象和父类 对象接受同一消息，却提供不同服务 不同层次的类共享一个行为（函数名、参数和返回值类型 都相同），但行为实现却不同
动态联编(dynamic binding)，也称滞后联编(late binging) 运行时，消息发送对象不知道谁将接收消息，依赖接 收对象以一种恰当的方式解释消息，根据消息接收对象所 属的类，决定实现什么样的行为，享受什么样的服务 增强OO系统的灵活性，减少信息冗余，提高软件的可重 用性和可扩充性
软件开发中的设计思想与实践
软件开发中的设计思想与实践随着时代的发展，软件已经成为现代社会不可缺少的部分。
软件开发是指在计算机软件生命周期中，从软件需求调查、软件设计、程序编写到测试和维护，一系列基于软件开发模型的过程。
在软件开发过程中，设计思想和实践是不可或缺的一部分。
一、设计思想1.1 需求驱动设计需求驱动设计是一种面向对象的设计方法。
它的核心思想是使软件设计与需求密切相关，并通过每个需求驱动每个设计决策。
需求驱动设计可以帮助开发人员更好地理解需求，确保软件按照用户的期望开发，并提高软件的质量和可维护性。
1.2 面向对象设计面向对象设计是一种软件设计方法，程序被组织成对象的集合，每个对象都有自己的数据和方法，对象之间通过消息进行交流。
面向对象设计可以使软件更易于维护和更新，同时还能提高软件的可拓展性和可重用性。
1.3 优化设计优化设计是一种将系统性能与可维护性和可拓展性相结合的方法。
它的核心思想是通过系统性能优化，减少计算机资源消耗，提高代码效率，从而提高软件的可用性。
同时，优化设计也应该考虑到软件的可维护性和可拓展性，以便随着时间的推移不断加强软件的功能。
二、实践2.1 代码重构代码重构是指对现有代码进行重构，以提高软件的质量和可维护性。
代码重构的目的是优化代码设计，减少代码的复杂性，并提高代码的可读性。
代码重构的好处是使代码更易于维护和更新，并增强软件的性能和稳定性。
2.2 单元测试单元测试是一种通过编写小而独立的测试单元来测试软件的方法。
单元测试的好处是早期发现错误，帮助团队更快地识别问题和解决问题。
单元测试可以帮助开发人员创建更可靠和稳定的软件，提高软件的可维护性和可重用性。
2.3 设计模式设计模式是指在软件设计中常见的问题的解决方案。
设计模式可以提高软件的可读性和可维护性，并帮助软件快速应对变化。
设计模式的好处是提高软件的效率和生产力，缩短软件的开发周期。
总结软件开发中的设计思想和实践是软件成功的关键要素之一。
面向对象的系统分析与设计方法
面向对象的系统分析与设计方法在信息化时代，各种软件系统已经深入到人们日常生活的方方面面。
如何将软件设计得更加高效、安全、易用成为设计人员不断探索的问题。
其中，面向对象的系统分析与设计方法被广泛应用于软件领域，成为当前软件研发中的流行趋势。
一、面向对象思想面向对象思想是一种软件分析、设计和编程思路。
它将现实世界中的实体抽象为对象，通过对象之间的交互和信息处理来实现系统的功能。
对象的行为和属性都与现实世界中的事物相对应，因此可以更加符合人类的思维方式，易于理解和维护。
同时，面向对象的设计还具有可重用性好、扩展性强、易维护等优点，因此被广泛应用于软件开发中。
二、面向对象的系统分析与设计面向对象的系统分析与设计方法采用面向对象思想，以系统的对象为中心，对系统所涉及到的实体进行抽象分析和设计。
其主要步骤包括系统需求分析、面向对象的分析和面向对象的设计。
1.系统需求分析系统需求分析是整个软件开发的关键，需要通过对用户需求、客户需求和用户交互接口需求等方面进行深入分析和调研，明确软件的功能、性能、可靠性和安全性等需求要求，为后续的设计和编码打下基础。
2.面向对象的分析面向对象的分析将系统需求分析的结果转化为面向对象的模型，具体包括对象、类、关系、约束条件等方面的分析。
其中，最重要的是通过实体之间的关系和交互来建立对象模型，理清对象之间的依赖关系和功能流程，同时将软件的功能划分为一个个模块，为后续的设计提供可靠的基础。
3.面向对象的设计面向对象的设计是指基于面向对象的分析结果，对系统进行更加详细的设计。
在设计过程中，需要运用各种通用的面向对象设计模式，如单例模式、工厂模式、观察者模式等，从而提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性，同时还需考虑系统安全性、性能等方面的设计。
三、面向对象设计方法的优势1.提高系统的可维护性面向对象设计方法可以将系统中的实体进行模块化的设计，每个模块都可以自行管理本身功能的维护和更新，同时多个模块之间的协调和合作也容易实现，从而提高了系统的可维护性。
软件开发中的设计思想
软件开发中的设计思想随着信息技术的快速发展，软件开发已经成为了一个极具活力与前途的领域。
而在软件开发的过程中，设计往往是最为关键的部分。
好的设计能够使软件更加高效、易用、稳定，从而提高用户的满意度，促进软件产品的发展。
而实现好的设计，必须要有一定的设计思想。
1. 设计思想概述在软件开发中，设计思想是指为了达成软件目标而采用的设计原则、方法和思维方式。
好的设计思想能够帮助开发人员更好地理解软件需求，实现更为高效、健壮、可靠的软件产品。
在设计时，需要考虑的因素很多，如性能、可用性、易维护性、可扩展性、安全性、兼容性等等。
而设计思想的作用，就在于如何在众多因素中做出权衡，选择最适合的方案，从而实现较为理想的产品。
2. 常用设计思想2.1. 面向对象设计思想面向对象设计思想是软件开发中最为基础和常用的一种思想。
它的核心是将软件中的实体视为一个个具有特定属性和方法的对象，通过对象之间的相互作用构建出完整的软件系统。
面向对象设计能够提高软件的可重用性和可维护性，同时也能够更好地避免各种错误和问题的出现。
2.2. 设计模式思想设计模式指的是在特定软件场景下，针对特定问题的解决方案的总结与归纳。
它是基于软件开发中普遍存在的一些问题和挑战，对解决思路的总结和归纳。
从而能够更好地解决相同或类似的问题，提高软件设计的效率、代码的可维护性和可读性。
常见的设计模式包括单例模式、工厂模式、适配器模式、观察者模式等等。
2.3. DRY 设计原则DRY（Don't Repeat Yourself）是一种很有用的设计思想。
它的核心是避免代码重复，通过消除重复的代码，提高代码的可读性、易维护性和可扩展性。
同时，DRY 设计原则也可以促进代码的重用，减少代码的重复开发，大大提升程序员和开发团队的工作效率。
2.4. SOLID 设计原则SOLID 设计原则是“职责单一、开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则和接口隔离原则”的缩写。
浅谈面向对象的设计思想
象存在我们 的思维 当中， 我们就可 以以此判断 同类 的东西 。譬
如， 当我们看到另外 一棵 树是 ， 并不会 因为所见 的第一 棵树不
在了失去了供参 照的模板而不认识这棵树 了。 当我们 接触某些 新事物时 ， 我们的意识就会 为这些 事物确 立一个对象 。 我们知道了对象 ， 那么“ 面向对象” 是什么意思 呢？
的时候出错。 同时 ，面 向对象 又能解决代码 重用 的问题——继 承。如 “ ， 狗” 属性有（ 变量 ）有 毛、 ： ４条腿 、 有翘着 的尾 巴（ 耷拉 着尾 巴 的那 是狼 ） 鼻子很灵 敏 、 、 喜欢 吃 肉骨头 …一 法有 （ 方 函数 ）能 ： 跑、 能闻 、 汪汪叫…一 如果它去抓耗子 ， 家叫它 “ 人 多管闲事” 但 。 在实际的生活 中， 我们会发现 甲狗和我以前写的乙“ 狗类 ” 非常 相似 ， 只有一点点 的不 同， 就是 甲狗 ， 它是 ： 卷毛 而且 长长的 ， 鼻 子小 ， 嘴小 … 于是 ， 就派生 一个新 的类 型 ， 哈 巴狗类 ” 叫“ 在 “ 狗类” 的基础上 ， 加上新 的特性 。 程序写完 了 。 并且是重用 了以
前 的正确 的代码——这 就是“ 向对象 ” 面 程序设计 的好处 。
上面所说 的对象研究 的是一般 意义上 的问题 ， 因而它可 以
外推到一切事物 。我们经常所说 的“ 对象” 一般指 的是解决信 ，
息领域 内所遇到 问题 的方法 。 特别是应用软件技术来解决问题 的方法 。 如我们 经常碰到 的面 向对象 的编程 （ ｊｃ— ｒ ｎｅ Ｏｂｅｔ Ｏ ｉ ｔｄ ｅ Ｐｏ ｒｍｍｉｇ 、 向对 象的分析 （ ｊｃ— ｉｎｅ ｎ ｌｓ ） ｒｇａ ｎ ）面 Ｏｂｅ ｔＯｒ ｔｄＡ ａｙｉ 、 ｅ ｓ 面向对象 的设计（ ｊｃ— ｒ ｎｅ ｅｉｎ 等。应用前面所介 Ｏｂｅ ｔ Ｏ ｉ ｔｄＤ ｓｇ ） ｅ 绍的关于对象的概念 ， 以对这些 问题做进 一步的分析。在面 可
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程序设计方法
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结构化程序设计
传统的程序设计方法可以归结为“程序算法数据结构”， 将程序定义为处理数据的一系列过程。这种设计方法的着 眼点是面向过程的，特点是数据与程序分离，即数据与数 据处理分离。
结构化程序设计的基本思想是采用自顶向下、逐步细化的 设计方法和单入单出的控制结构。其理念是将大型程序分 解成小型、便于管理的任务。如果其中的一项任务仍然过 大，则将它分解为更小的任务。这一过程将一直持续下去， 直到将程序划分为小型的，易于编写的模块。
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面向对象编程的优缺点
面向对象编程的优点： 易维护：可读性高，即使改变需求，由于继承的
存在，维护也只是在局部模块，维护起来是非常 方便和较低成本的。
质量高：可重用现有的，在以前的项目的领域中 已被测试过的类使系统满足业务需求并具有较高 的质量。
效率高：在软件开发时，根据设计的需要对现实 世界的事物进行抽象，产生类。这样的方法解决 问题，接近于日常生活和自然的思考方式，势必 提高软件开发的效率和质量。
程序难以管理 数据修改存在问题 难以适应大型软件的设计 程序可重用性差 面向过程程序设计缺点的根源在于数据与数据处
理分离
8
面向对象程序设计
面向对象（ ）是认识事务的一种方法，是一种以对象为 中心的思维方式
面向对象的程序设计： 对象（算法数据结构） 程序对象对象……对象 面向对象程序设计模拟自然界认识和处理事物的方法，将
15 易扩展：由于继承、封装、多态的特性，藏 继承 多态
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抽象的设计思路
数据抽象化为属性
处理过程抽象化为操作（方法）
例如:当建立一个图书管理系统时,通过直觉知道系
统里一定要有图书管理员读者书这些对象, 而其中
读者的行为含有借书还书,学生还有其相应的学号
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基本概念——消息
对象可以响应消息 我们把对象之间产生相互作用所传递的信息称做
消息。 将“向对象发消息”处理成“调用对象的某个成
员函数”
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面向对象编程方法的特性
程序设计的重点在数据而不是函数 程序由对象组成，建立对象的目的不是为了完成
一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问 题的步骤中的行为。 对象之间通过相互协作来完成功能 大多数对象的定义以数据为中心 函数与相关的数据紧密结合 数据可以被隐藏 很容易扩充新的数据和函数
9
基本概念——对象
世界上所有的事物都可以称为对象()。对象可以是有形的 如：一台电视机等。也可以是无形的如：帐户、一项记录 等。
一个对象就是一个独立存在的客观事物，它由一组属性和 对属性进行操作的一组操作构成。
属性是对象静态特征的描述 操作是对象动态特征的描述 属性和操作是对象的两大要素。如电视的属性有：品牌、
尺寸、重量等。操作有：收视、选台、音量调节等。
10
基本概念——类
是一个抽象的概念，用来描述某一类对象所共有的、本质 的属性和类行为
根据抽象的原则对客观事物进行归纳和划分
11
类和对象的区别
如何区分类和对象——以“人”和“张三”为例 “人”描述了所有人（包括“张三” ）都具有的属性和行为，如有姓
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结构化程序设计
程序
模块 1
模块 2
模块 3
1.1 1.2 1.3
2.1
2.2
3.1
3.2
1.3.1 1.3.2 1.3.3
6
3.1.1 3.1.2
面向过程方法分析问题
结构化程序设计是 面向过程（）的
7
结构化程序设计的缺点
结构化程序设计为处理复杂问题提供了有力手段， 但到年代末，这种设计方法逐渐暴露出以下缺陷：
封装性增加了对象的独立性，从而保证了数据的可靠性。 外部对象不能直接操作对象的属性，只能使用对象提供的
服务。
TV
Jack
我们不用关心电视机的内部工作原理， 电视机提供了选台、调节音量等功能让我们使用。
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类的定义
通过建立数据类型——类来支持封装和数据隐藏。一个定 义完好的类可以作为独立模块使用。
名、身高、体重，有鼻子、眼睛、四肢，能交流、有思维等等 类（“人”）描述的概念是抽象的 “人”的姓名是什么？ “人”的身高是什么？ 对象（“张三”）是具体的 “张三”的姓名是“张三” “张三”的身高是 类和对象的例子： 教室——五楼多媒体教室、四楼语音教室 国家——中国、美国 学校——福州大学、厦门大学
章
面向对象的设计思想
中的数据类型 引用类型 函数重载 函数参数默认值 中的动态内存分配
2
回顾
程序设计思想 面向对象编程() 面向过程与面向对象的区别 的特性 类的定义 类的访问控制
本章内容
3
传统的结构化程序设计 ( ) 面向对象的程序设计 ( )
姓名班级等内容
青蛙
用面向对象方法来认识青蛙
属性 颜色
.
重量……
No Image
行为
.
跳
捉害虫
17
封装和数据隐藏
封装是指按照信息屏蔽的原则，把对象的属性和操作结合 在一起，构成一个独立的对象。
通过限制对属性和操作的访问权限，可以将属性“隐藏” 在对象内部，对外提供一定的接口，在对象之外只能通过 接口对对象进行操作。
类的定义格式分为说明部分和实现部分 说明部分包含数据成员和成员函数说明 实现部分是用来对成员函数的定义 类的一般定义格式如下：
<类名>{
: <公有数据成员和成员函数>;
: <保护数据成员和成员函数>;
: <私有数据成员和成员函数>;
}; <各个成员函数的实现>;
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类的定义
是定义类的关键字是数据类型说明符，<类名>是一个标识符，用于唯 一地标识一个类（新的数据类型），类名后面花括号扩起来的部分是 类体( )。