5-面向对象分析建模方法-151019教程
面向对象的建模方法
面向对象的建模方法面向对象的建模方法是一种用于软件系统设计的方法论，它把现实世界映射到软件系统中的对象和类的概念上，通过抽象、封装、继承和多态等概念，实现对现实世界中事物的建模。
面向对象的建模方法包括需求分析、领域建模、设计模式等环节，本文将详细介绍这些环节的步骤和重要性。
首先，需求分析是面向对象建模的第一步。
它主要目的是了解用户的需求和软件系统的功能。
在需求分析阶段，开发团队需要与用户进行深入沟通，明确系统的功能、性能和界面等方面的需求。
在这个阶段，可以使用用例图、活动图、领域模型等工具来表示和记录需求。
需求分析的重要性在于确保软件系统能够满足用户的期望，并且为后续的建模和设计提供必要的依据。
接下来是领域建模。
领域建模是通过分析和理解现实世界的各个领域，抽象出问题领域中的概念和关系，并将其映射到软件系统中。
在领域建模中，可以使用类图、对象图等工具来描述问题领域中的概念、属性和关系。
领域建模的目的是建立一个清晰的问题领域模型，通常使用领域专家的知识和建模技术，可以更好地理解问题的要求和限制。
在面向对象的建模方法中，设计模式也是一个非常重要的环节。
设计模式是一种解决软件设计中常见问题的可复用方案，它提供了一种在特定情况下的最佳实践，可以提高软件的质量和可维护性。
常用的设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式等。
设计模式的目的是通过将系统分解为独立的对象，每个对象负责一个特定的职责，从而提高系统的灵活性和可扩展性。
此外，还有一些其他的面向对象的建模方法值得考虑。
例如，UML（统一建模语言）是一种广泛使用的建模语言，可以用来描述软件系统的结构和行为。
UML 提供了一套图形符号和规范，可以用于可视化和交流系统设计。
此外，敏捷建模也是一种常用的面向对象的建模方法，它强调团队合作、迭代开发和软件质量的快速反馈。
总结起来，面向对象的建模方法是一种通过抽象、封装、继承和多态等概念，将现实世界映射到软件系统中的方法论。
面向对象的可视化建模培训教程
05 问题与解决方案
CHAPTER
常见问题与解决方法
问题
模型过于复杂，难以理解和维护。
解决方法
采用分层设计，将模型分解为多个模块，每个 模块负责特定的功能。
问题
模型的可重用性差。
解决方法
使用抽象类和接口，定义通用的属性和方法，提高 代码复用性。
问题
模型与实际业务需求脱节。
解决方法
加强与业务人员的沟通，了解实际需求，调整模型以更 好地满足业务需求。
可视化建模工具
详细介绍了如何使用可视化建 模工具进行面向对象的软件设 计和开发。
设计模式
讲解了常见的设计模式及其在 可视化建模中的应用。
实践项目
通过实践项目，让学员亲自动 手进行面向对象的可视化建模
。
未来发展方向
新技术和新工具
随着技术的发展，面向对象的可 视化建模将会出现更多新的工具 和技术，例如人工智能和机器学
模型分析与优化
总结词
掌握模型分析方法，提高模型优化能力
详细描述
介绍模型分析的方法和技巧，包括性能分析、结构分析、流程分析等。提供优化模型的建议和技巧，如简化结构 、提高数据质量、调整算法参数等。通过案例演示，展示如何分析和优化模型。
模型应用与部署
总结词
了解模型应用场景，掌握模型部署技巧
详细描述
介绍模型的应用场景和适用范围，如数据可视化、决策支持、预测分析等。讲解模型部署的步骤和注 意事项，包括数据准备、模型部署、结果展示等。通过实际案例，演示如何将模型应用到实际问题中 ，并展示部署效果。
面向对象的可视化建模培训教 程
目录
CONTENTS
• 面向对象编程基础 • 可视化建模工具介绍 • 面向对象可视化建模实践 • 案例分析与实践 • 问题与解决方案 • 总结与展望
面向对象 分析方法
面向对象分析方法面向对象分析方法（Object-Oriented Analysis, OOA）是一种软件开发中的分析方法，它主要是从对象的角度对系统进行分析，以便确定系统的需求，并定义系统中的对象和关系。
首先，面向对象分析方法强调对象的概念。
对象有状态，行为和标识，面向对象的分析方法的主要目的是理解系统对象。
分析中的对象通常是从现实世界中抽象的概念。
它们可以是具有属性以及可以执行的操作的任何事物，从人、动物、物品到商业概念和过程。
其次，面向对象分析方法强调抽象的重要性。
抽象是利用模型对信息进行缩减和简化的过程，以使得更容易理解精华、关键概念、规则和限制等. 面向对象分析方法通常以业务范畴对象的类的描述的概念模型开展。
应用程序的最终设计不同于一个概念模型，但它通常从这个带着剖析方法的模型开始。
接下来，面向对象分析方法规范化的技术是UML，即Unified Modeling Language。
UML是指一个由许多图表构成的项目和一些相关规范。
它是一个图形化的建模语言，可用于实现面向对象的分析、设计和构造。
UML 图表类型包括类图、用例图、对象图、时序图、通信图等, 主要用于完成对象指导的概念和设计。
最后，面向对象分析方法是软件开发过程中各阶段之间的桥梁。
它的主要目的是促进清晰的沟通，促进团队合作，并确保开发人员在开发那些与系统需求相符的代码时有一致的理解。
此外，它帮助开发人员对需求进行分析，确保大家共享对系统的理解。
这使得开发团队更加有效和掌握问题的机会。
综上所述，面向对象分析方法是一种强调对象概念和抽象的分析方法，它的最终目标是为确保开发人员有一致的理解并开发切合需求的代码。
这个方法在软件开发生命周期的各个阶段起到一个支撑作用，并且通过UML 规范化技术来完成。
对于当前的软件开发，需要理解和应用面向对象分析方法来提高开发的工作效率和程序的质量。
面向对象建模与设计
面向对象建模与设计随着软件开发的飞速发展，面向对象技术在软件开发领域中已经成为一种非常成熟且广泛使用的开发技术。
而面向对象建模和设计则是面向对象技术中最为重要的部分之一，通过这两个过程，可以将一个复杂的系统分解为若干个相对独立的对象，从而提高软件的可重用性和可维护性。
本文将详细介绍面向对象建模和设计的相关知识。
一、面向对象建模1.1 面向对象思想面向对象思想是指将系统中的各个实体抽象成对象，每个对象包含相应的属性和方法，并通过它们之间的交互来实现系统功能的模式。
这种思想的最大特点是将问题领域中的问题抽象成对象，并利用这些对象之间的关系构建一个精细的系统模型。
1.2 面向对象建模的主要步骤面向对象建模的主要步骤包括问题领域分析、架构设计、详细设计、实现和测试等。
其中，最为重要的是问题领域分析和详细设计这两个环节。
1.3 问题领域分析问题领域分析是在确定需求的基础上，从系统领域内识别出必要的实体、事件和业务规则，以及它们之间的关系，以此构建一个面向对象的模型。
在这个过程中，需要先分析需求文档，并将其中的业务需求分解成若干个功能模块。
然后，在每个功能模块中识别出相应的实体，将它们抽象为对象，并定义它们之间的关系。
最后，从整个系统的角度来看，将这些对象整合在一起构成一个完整的系统模型。
1.4 详细设计在问题领域分析的基础上，详细设计需要更加具体化，将对象之间的操作和关系形成一个具有细节的模型。
在详细设计阶段，需要根据问题领域分析的结果，针对每个对象分别进行详细设计。
这些细节包括对象的属性、方法、关系、状态转换等。
二、面向对象设计2.1 面向对象设计概述面向对象设计是指在面向对象建模的基础上，进一步实现面向对象编程的过程。
它主要包括实现对象的具体细节、类之间的继承关系和多态性等方面的内容。
在面向对象设计中，重点是继承和多态两个概念。
2.2 继承继承是指在一个类中定义一些通用的数据和方法，然后在子类中继承这些属性，从而实现代码的可重用性。
面向对象的建模方法
面向对象的建模方法[摘要]评述面向对象的几种建模方法并作一比较，阐述统一建模语言的优越性，并对其组成、特征、建模过程进行描述。
[关键词]软件工程建模面向对象一、引言面向对象方法学也称为面向对象的开发方法，它属于软件工程的范畴。
面向对象方法学的出发点和基本原则是尽可能模拟人类习惯的思维方式，使开发软件的方法与过程接近人类认识世界解决问题的方法与过程。
也就是说，面向对象方法是一种崭新的思维方法，它是把程序看作是相互协作而又彼此独立的对象的集合。
由于对象的独立封装，模块的可构造性、可扩充性、可重用性也大大加强，从而面向对象的软件工程能够胜任当今大规模复杂、易变软件系统开发应用的要求。
面向对象的软件工程要求首先对系统建立模型是对现实的简化，它提供了系统的蓝图。
一个好的模型只需抓住影响事物发展的主要矛盾，而忽略那些次要矛盾。
每个系统可以从不同方面用不同的模型来描述。
因而每个模型都是在语义上闭合的系统抽象。
通过建模可以按照实际情况对系统进行可视化模型详细地说明了系统结构或行为，指导我们构造系统模板二、面向对象建模方法建模是构造软件系统最基本的步骤，在软件工程学科中提供了多种多样的建模方法和高效的工具，其目的是为了在软件开发过程的早期就发现设计中可能隐含的缺陷和错误，对于今日的大型软件系统，采用一种合适的建模方法，建立一个良好的模型是成功的关键。
在市场上已有一些公司，如Rationa1，Cayenne，Platinum等开始提供商品化的建模工具，即通常所谓的CASE工具，使得建模过程实现了一定的自动化的标准化，并逐步走向实用，而这些工具的后面，便是具有不同特色的建模方法。
下面分析比较Booch，OMT，OOSE，UML等几种主要的面向对象的建模方法：（一）Booch方法Booch方法是由Grady Booch提出的，是一种主要面向设计的方法，它通过二维图形来建立面向对象的分析和设计模型，强调设计过程的不断反复知道满足要求为止。
面向对象方法(第5讲)PPT课件
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OOA模型 辅助模型
• 包图、顺序图、活动图等
辅助规约
• 对模型所作的详细说明及解释。
2021/2/12
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本讲总体纲要
• OOA模型及其规约 • OOA过程 • 发现对象、定义对象类
2021/2/12
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本讲总体纲要
• OOA简介及与其它分 析方法的比较
• OOA模型及其规约 • OOA过程 • 发现对象、定义对象类
2021/2/12
6
工作过程：一层层地进行功能分解
2021/2/12
7
• 得到的系统模型：由模块及其接口构成
2021/2/12
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功能分解法
• 适用于功能稳定的应用领域，如某些科学计算。 • 直接地反映用户的需求 所以工作很容易开始 . • 对于众多的领域而言，其功能是易变的，如企
业管理和商业管理。对需求变化的适应能力很 差。 • 不能直接地映射问题域,很难检验分析结果的正 确性。 • 局部的错误和局部的修改很容易产生全局性的 影响。
– 纠正用户不切实的要求或不确切的表达
• 阅读：阅读与用户需求有关的书面材料 • 记录、整理：产生一份符合工程规范、确切表
达系统责任的需求文档（补充用况图）。
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•识别对象和类（策略与启发）
• （1）考虑问题域和系统责任 • 人员 • 组织 • 物品 • 设备 • 抽象事物 • 事件 • 文件（表格等） • 结构
面向对象方法
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第5讲 面向对象分析
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本讲总体纲要
• OOA简介及与其它分 析方法的比较
面向对象的设计建模
类
对象的抽象，具有相同属性和行为的对象 集合。
继承
子类继承父类的属性和行为，实现代码复 用。
封装
将对象的属性和行为封装在一起，隐藏对 象的内部细节。
面向对象设计建模的优点
代码复用
通过继承和多态，实现代码复 用，减少重复代码。
易于维护
对象之间相对独立，便于修改 和扩展。
易于理解
面向对象的设计建模更符合人 类的思维习惯，易于理解和维 护。
交互逻辑进行组织和管理。
05 面向对象设计建模的未来 发展
AI与机器学习在面向对象设计建模中的应用
01
自动化代码生成
利用机器学习技术，自动生成符 合面向对象设计原则的代码，提 高开发效率。
02
智能代码审查
03
智能重构工具
通过机器学习算法对代码进行审 查，检测出潜在的设计问题，提 供优化建议。
利用机器学习技术，自动识别代 码中的冗余、重复部分，并提供 重构建议。
微服务架构
将系统拆分为一系列小型、独立的服务，每 个服务负责单一功能。
事件驱动架构
系统中的事件触发其他组件或服务的响应。
容器化与云原生架构
利用容器技术实现应用的快速部署和管理。
04 面向对象设计建模的案例 分析
案例一：电子商务网站的设计建模
总结词
复杂度高，涉及多个实体和交互
详细描述
电子商务网站涉及商品、用户、订单等多个 实体，以及用户浏览、购物车、支付等交互 流程，需要使用面向对象设计建模来构建复 杂的关系和功能。
强大的扩展性
通过类和接口的继承和实现， 可以方便地扩展系统功能。
面向对象设计建模的适用场景
系统复杂度高
当系统复杂度较高时，使用面向 对象设计建模可以更好地组织和 管理代码。
面向对象分析及其包括的图建模步骤
一、叙述基于UML的面向对象分析设计过程１）识别系统的用例和角色首先对项目进行需求调研，依据项目的业务流程图和数据流程图以及项目中涉及的各级操作人员，通过分析，识别出系统中的所有用例和角色；接着分析系统中各角色和用例间的联系，再使用UML建模工具画出系统的用例图，同时，勾画系统的概念层模型，借助UML 建模工具描述概念层类图和活动图。
２）进行系统分析，并抽象出类系统分析的任务是找出系统中所有需求并加以描述，同时建立特定领域模型。
建立域模型有助于开发人员考察用例，从中抽取出类，并描述类之间的关系。
３）设计系统和系统中的类及其行为设计阶段由结构设计和详细设计组成。
①结构设计是高层设计，其任务是定义包（子系统），包括包间的依赖关系和主要通信机制。
包有利于描述系统的逻辑组成部分以及各部分之间的依赖关系。
②详细设计就是要细化包的内容，清晰描述所有的类，同时使用UML 的动态模型描述在特定环境下这些类的实例的行为。
二、UML中包括哪些图及每件图的作用UML中包括九种图：用例图、类图、对象图、状态图、时序图、协作图、活动图、组件图、配置图。
１）用例图（Use Case Diagram）它是UML中最简单也是最复杂的一种图。
说它简单是因为它采用了面向对象的思想，又是基于用户视角的，绘制非常容易，简单的图形表示让人一看就懂。
说它复杂是因为用例图往往不容易控制，要么过于复杂，要么过于简单。
用例图表示了角色和用例以及它们之间的关系。
２）类图（Class Diagram）是最常用的一种图，类图可以帮助我们更直观的了解一个系统的体系结构。
通过关系和类表示的类图，可以图形化的方式描述一个系统的设计部分。
３）对象图（）对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。
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面向对象分析建模之需求模型的元素
用例图、活动图和泳道图
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用例图 Use Case Diagram
用例图定义了系统的功能需求，它完全是从系统的外 部观看系统功能，并不描述系统内部对功能的具体实 现。是从外部执行者的角度来描述系统提供的功能。
购买货品 出租货品
店员
归还货品
报废货品
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创建一个用例图
用例为系统描述了所有高级的行为和有哪些参与 者参与了这些行为中。 创建一个用例图，主要有以下几个步骤：
创建和命名系统的边界长方形。 确定所有从SRS中得到的系统的参与者。 为每个参与者：
• 在图中增加一个参与者的图标 • 在每个参与者参与的图中增加用例 • 画出参与者的用例关联
表格要素 用例标识和名称 描述 参与者 优先级 风险 描述 需求规约中定义的用例编号和名称 一到两行关于用例目的的描述 列出可以使用此用例的所有相关的参与者 需求规约中定义的用例的优先级别 （Essential, High-value, or Follow-on ） 用例的风险因素（按高、中、低分类）
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例：Hotel Reservation System
1）创建系统边界
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2）增加用户这个参与者和用例
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3）增加预约代理这个参与者
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4）增加了接待员这个参与者
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保存用例图
用例图能够放置在SRS中。
用例图提供了SRS功能性需求部分的可视化表示法。 保持SRS中的用例图能够促进保持两个成果物的同步。 用例图的主要目的是为用户提供系统行为的简单视图。
业务所属者脑海中 的模型
通过SRS文档确定项目约束和风 险
通过SRS文档中的功能性需求创 建项目词典
通过SRS文档创建初始用例图
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5
已创建SRS文档
SRS文档记录软件系统的一系列需求 SRS文档包括六部分：
项目简介 约束与假定 风险 功能性需求 非功能性需求 项目术语 SRS文档继续添加……
借出
状态=借出 超过期限
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顺序图 Sequence Diagram & 协作图 Collaboration Diagram
顺序图和协作图均表示一组对象之间的动态协作关系 ，其中
顺序图反映对象之间发送消息的时间顺序，协作图反映收发 消息的对象的结构组织。顺序图和协作图是同构的，即两者 之间可以相互转换。
面向对象分析建模
需求建模之场景、信息与类分析
我们在哪儿?
起始—确定利益相关者、初步确定问题的范围和对解决方 案的整理理解. 导出—从项目利益相关者那里导出详细需求. 精化—在起始和导出阶段获得的信息将在此阶段进行扩展 和提炼，开发一个精确的需求模型，用以说明软件的功能、 特征和信息的各个方面. 协商—解决需求冲突，以便各方利益相关者能达到一定满 意度. 规格说明—形成软件需求规格说明书. 确认—由软件工程师、客户、用户和其他利益相关者进行 需求评审，检查需求规格说明书. 需求管理—用于帮助项目组在项目进展中进行标识、控制 和跟踪需求以及需求变更.
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用例表格
表格要素
前置条件和假设 触发条件
描述
用例被调用时的（系统）状态 通知参与者用例应该被调用的条件
主事件流
可选事件流 后置条件
组成此用例的用户动作的执行序列
任何可能发生的次要的操作和事件 用例完成时系统应该所处的状态
非功能性需求
与用例相关的非功能性需求列表。可以是非 功能性需求的概述，也可以是需求规约中的 非功能性需求的编码列表
在分析的基础上精化用例图
用活动图验证用例 SRS 用CRC分析法确定关键抽象 表述域模型中关键抽象之间 的关系
C R C
使用从用例场景中得到的对象 图来验证域模型
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分析用例
创建一个用例表格（用例规格说明）。 识别继承模式。
识别用例依赖。
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用例表格
用例表格用于记录单用例详细分析和用例场景
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创建用例表
按照下面的步骤确定用例表中应填写的信息：
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我们在哪儿?
沟 通
策划（计划）
建 模
构 建
部 署PageFra bibliotek3我们在哪儿?
问题定义
定义
可行性研究 需求分析 概要设计 详细设计
开发
编码 测试
维护
软件运行和维护
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已做工作和将要做的工作
产品要求（愿景文档） 访谈业务所属人获取高层的业 务需求 SRS 访谈项目干系人获得所有的功 能性和非功能性需求 项目干系人脑海中 的模型
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aReader：读者
编号=042440101 姓名=张三
……
状态图 StateChart Diagram
状态图表示一个状态机，强调对象行为的事件顺序。
是对类的补充，展示此类对象可能的状态和发生某些 事件时其状态的转移情况。
借出 购买图书 正常 在馆内 状态=在馆 归还 淘汰图书 超期 通知读者
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需求分析工作流程
Use Case form 分析用例场景发现更多细节
在分析的基础上精化用例图
用活动图验证用例 SRS
C R C
用CRC分析法确定关键抽象
表述域模型中关键抽象之间 的关系 使用从用例场景中得到的对象 图来验证域模型
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精化用例
Use Case form 分析用例场景发现更多细节
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类图 Class Diagram
类图描述系统的静态结构，表示系统中的类以及类与
类之间的关系。
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对象图 Object Diagram
对象图描述了一组对象以及它们之间的关系，表示类
的对象实例。对象图是对类图一种实例化。是系统某 个时期可能存在的具体对象实例。
aTitle：图书品种