面向对象分析与设计案例
面向对象编程的实际应用案例
面向对象编程的实际应用案例面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）是一种编程范式，它将数据与操作数据的方法组合成对象，并通过对象之间的交互来实现程序的功能。
面向对象编程已经广泛应用于软件开发领域，为开发人员提供了一种灵活且可扩展的方式来构建复杂的应用程序。
本文将介绍一些面向对象编程的实际应用案例，帮助读者更好地理解和应用面向对象编程的概念和技术。
1. 银行账户管理系统银行账户管理系统是一个经典的面向对象编程应用案例。
在这个系统中，我们可以将每个客户的银行账户建模为一个对象，每个对象都包含客户姓名、账户余额等属性，并提供了存款、取款、查询余额等方法来操作账户。
通过面向对象编程的方式，我们可以方便地对每个账户进行管理和操作，同时也可以灵活地扩展系统功能，如添加转账、冻结账户等操作。
2. 地图导航应用面向对象编程也广泛应用于地图导航应用中。
在这种应用中，地图可以被视为一个对象，而每个地点可以被看作是地图上的一个点对象。
通过将地图和地点建模为对象，我们可以轻松地实现路径规划、距离计算、交通状况查询等功能。
另外，我们还可以将导航功能与其他对象进行结合，比如将实时交通状况数据对象与地图对象结合起来，使得导航系统可以根据实时交通情况进行路径优化和导航提示。
3. 游戏开发面向对象编程在游戏开发领域有广泛的应用。
游戏中的角色、道具、场景等可以被建模为对象，每个对象都有自己的属性和行为。
通过面向对象编程的方式，我们可以对游戏中的各个对象进行建模，实现角色的移动、攻击、受伤等行为，并方便地对游戏进行扩展和修改。
另外，面向对象编程还能够帮助游戏开发者组织和管理游戏中的各种资源，如纹理、音效、动画等。
4. 软件模拟面向对象编程也广泛应用于软件模拟领域。
例如，我们可以使用面向对象编程的方式来建模和模拟现实世界中的各种系统，如交通系统、气象系统等。
通过将现实世界的实体和行为抽象为对象，我们可以轻松地进行系统仿真和预测。
面向对象系统分析与设计-UML基础-用例图
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订货系统用例图
<<extend>> 信用卡支付 <<include>> 下订单 <<extend>> <<include>> 计算订单价钱 <<extend>> 退货处理 选择仓库 <<extend>> 退货服务 发货 顾客 缺货 发货者 收款员 付款 <<extend>> 信用卡系统
管理者
货物管理
UseCase
Actor
预定
取车
还车 客户
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泛化关系
泛化关系（Generalization Association）是表示一般 与特殊的关系。用于共享用例的共同功能行为。用例 可以继承父用例的含义和行为，也可以对父用例的行 为进行增加和修改。子用例可以出现在父用例出现的 任何位置。 泛化关系用泛化箭线（带空心三角箭头的实线）表 示，从子用例发出，指向父用例。如果需要可以在箭 线上标出联系的名称。
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关系
用例除了与参与者有联系以外，用例之 间还存在着一定的关系。参与者之间还存有 关系。关系类型包括： 关联关系 包含关系 扩展关系 泛化关系
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关联关系
关联关系用于描 述参与者与用例之间 的关系。在 UML 中用 实线表示。例如，客 户启动系统的取钱功 能，表示客户启动与 用例的关联。关系方 向显示是谁启动了通 信。建立通信之后， 信息是可以双向流动 的。
uml综合案例：医院预约挂号系统
表 2. 医院预约挂号系统用例说明
描述 完成在系统的注册业务 查询医院、相关科室、各科室的医生等各类信 息 登录系统 注册用户可通过该用例完成预约挂号业务 打印出已经预约挂号的预约单 打印出已经预约挂号并支付费用的挂号单
备选事件流
A-* 用户在提交该预约前，随时都可能中止本次预约 1. 系统显示中止确认的消息； 2. 用户可以结束该用例，也可以选择继续。
A-1 当用户已经有成功预约且还没看病的预约记录时 1. 系统显示用户已有的预约记录； 针对每个预约记录，系统提供三个扩展点：打印预约单、打印挂号费、支付挂号费
A-2 无法查询到所要的出诊信息 1. 系统显示没有可用的出诊信息； 2. 注册用户可以重新输入查询条件进行查询，也可以结束该用例。
2. 参考答案
作业答案部分仅供参考，学生的作业可能会多种多样，具体按照第三部分的典型错误扣 分，用例图：
1
未注册用户 注册用户
实名注册
生成出诊信息
时间
打印预约单
查询医院信<<息extend>>
处理逾期未取消的预约
<<extend>> 打印挂号单
<<extend>>
预约挂号
支付挂号费
支付系统
取消预约
系统管理员
登录 审核注册信息
挂号处 核查预约单
<<include>>
uml综合案例：员工考勤系统
《UML2面向对象分析与设计》综合案例：员工考勤系统作业评分实施细则一、第四章作业（用例图和用例文档）1. 评分档次用例图和用例文档分别按照满分10分计算，以此作为评分标准，基本的评分准则如下：●一档（10分）：图形（文本）条理清楚，无任何明显错误●二档（8-9分）：图形/文本清楚，存在个别错误●三档（6-7分）：图形/文本一般，存在一定的错误●四档（5分）：图形/文本条理不清，存在致命错误或错误数过多一般情况下按错别个数扣分，每个错误按严重程度扣0.5、1、2分，最终成绩向上取整；同类错误不重复扣分。
2. 参考答案作业答案部分仅供参考，学生的作业可能会多种多样，具体按照第三部分的典型错误扣分，用例图：用例文档：员工（含小时工和普通员工）相关用例无前置条件员工已正确登录到该系统后置条件无（将在下次迭代中确定）涉众利益员工：准确地维护自己的考勤信息公司：要求员工的信息准确基本路径1—添加新的考勤1.1、用例起始于用户需要记录新的考勤信息1.2、系统显示当前日期和时间，并提醒用户该时间即为用户的上班时间1.3、用户确认该信息1.4、系统记录当前日期和时间，并将其作为用户考勤信息的上班时间2—提交考勤信息2.1、任何时刻用户都可以提交自己的考勤信息2.2、系统查询用户上班时的考勤记录（E-1）2.3、系统记录当前的日期和时间，作为用户考勤信息的下班时间2.4、系统显示用户今天完整的考勤信息2.5、用户确认提交考勤信息2.6、系统保存考勤信息，并将考勤信息的状态改为“已提交”（D-1）备选路径E-1 如果系统没有找到用户上班时的考勤信息，则用例终止；用户可以通过项目经理为其添加上班的考勤信息数据需求A-1 考勤信息主要包括：用户名、日期、上班时间、下班时间、状态D-1 考勤信息的状态有：“新考勤”（只有上班时间，没有下班时间的考勤信息）、“已提交”（有完整的上下班时间，但还没有进行工资结算的考勤）、“已完成”（已结算工资的考勤）业务规则B-1 作为用户考勤信息的上下班时间由系统自动获取，不允许用户编辑B-2 状态为“已提交”的考勤信息不允许普通用户进行任何操作；非功能需求无设计约束无待解决问题无参与者时间、项目管理数据库（外部系统）相关用例无前置条件无后置条件无（将在下次迭代中确定）涉众利益员工：…（包括临时工、普通员工、销售人员）公司：…基本路径—计算普通员工和销售人员工资1.用例起始于系统时间到达每月末晚上，需要计算普通员工和销售人员工资(E-1)；2.系统查询所有的普通员工和销售人员的个人信息（D-1）；3.对于每一个员工（普通员工、销售人员）：3.1.根据员工的类别获得其考勤信息或订单信息（E-2）；3.1.1.如果是普通员工，则获得本月的考勤信息（D-2）；3.1.2.如果是销售人员，则获得本月的销售信息（D-3）；3.2.系统从项目管理数据库中获得员工的工资级别信息（E-3）；3.3.系统根据员工的考勤信息（或销售信息）和工资级别信息计算该员工的工资，保存；4.计算完成后，系统产生一个提醒信息，以便于项目经理确认备选路径E-1—计算临时工工资1. 用例起始于系统时间达到每个周末的晚上，需要计算临时工工资2. 系统查询所有临时工的个人信息3. 对于每一个临时工：3.1. 获得员工的考勤信息3.2 从项目管理数据库中获得员工的工资级别信息；3.3 系统根据员工的考勤信息和工资级别信息计算该员工的工资，保存；4. 计算完成后，系统产生一个提醒信息，以便于项目经理确认E-2 如果找不到该员工的考勤信息或订单信息，则记录相关日志，并转回3计算下一个员工E-3 如果无法获得员工工资级别信息，则记录相关日志，并转回3计算下一个员工数据需求D-1. 员工信息=员工编号+员工姓名D-2 考勤信息参见“登记考勤”用例D-3 订单信息参见“登记订单”用例业务规则暂不明确非功能需求暂不明确设计约束3. 典型错误情况3.1 用例图部分3.1.1 参与者本系统中包含的参与者有：小时工、普通员工、销售人员、项目经理、项目管理数据库、时间，其中由于小时工和普通员工有关考勤的处理细节完全相同，因此为了便于简化和复用，可将他们统一合并为员工（不合并也可以，不算错误），但不能和销售人员合并，因为销售人员没有考勤信息，而是登记订单信息，需要明确区分。
面向对象系统分析和设计综合实验报告4
面向对象系统分析和设计综合实验报告4综合实验报告：面向对象系统分析和设计一、引言面向对象系统分析和设计（Object-Oriented System Analysis and Design，简称OOSAD）是软件工程中的重要环节，它涉及到软件系统的需求分析、设计和建模等过程。
本实验旨在通过一个综合案例，加深对面向对象系统分析和设计的理解，并能够熟练运用相关的建模工具和方法。
二、实验背景本次实验的案例为一个在线购物系统，该系统允许用户浏览商品、添加到购物车、下定单并完成支付等功能。
通过对该系统进行分析和设计，可以掌握面向对象的建模技巧，包括用例图、类图、时序图等。
三、系统需求分析1. 功能需求根据用户的需求，我们确定了以下功能需求：- 用户注册和登录：用户可以通过注册账号并登录系统。
- 浏览商品：用户可以查看系统中的商品列表，包括商品的名称、价格、库存等信息。
- 添加到购物车：用户可以将感兴趣的商品添加到购物车中，以便后续下单。
- 下定单：用户可以选择购物车中的商品，并生成定单。
- 支付定单：用户可以选择支付方式，完成定单的支付。
2. 非功能需求除了功能需求外，我们还需要考虑以下非功能需求：- 性能要求：系统需要能够处理大量的用户请求，并保证响应时间在合理范围内。
- 安全要求：用户的个人信息和支付信息需要进行加密和保护，确保不被恶意攻击者获取。
- 可靠性要求：系统需要具备一定的容错能力，能够在浮现故障时自动恢复，并保证数据的完整性。
四、系统设计1. 用例图根据需求分析，我们可以绘制出以下用例图，用于描述系统的功能和用户之间的交互关系。
（用例图示例）2. 类图在进行系统设计时，我们需要确定系统中的各个类及其之间的关系。
以下是一个简化的类图示例：（类图示例）在类图中，我们可以看到系统中的各个类以及它们之间的关系，如商品类、用户类、购物车类、定单类等。
通过类图，我们可以清晰地看到系统的结构和模块之间的依赖关系。
UML2面向对象分析与设计(第2版)
5.3架构分析 5.4构造用例实现
5.5定义分析类
5.6练习题
6.1设计需要原则
6.2 Liskov替换原 则
6.3开放—封闭原则 6.4单一职责原则
6.6依赖倒置原则
6.5接口隔离原则
6.7练习题
01
7.1模式与 设计模式
02
7.2 GoF模 式
03
7.3更多的 设计模式
04
7.4职责分 配模式
UML2面向对象分析与设计（第2 版）
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 精彩摘录 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
设计
软件开发
例
方法
基础
设计
问题
面向对 象分析
分析
书
面向对象
业务
版
模型
类
建模
结构
架构
原则
内容摘要
内容摘要
分析和设计是软件开发中至关重要的一环，面向对象的方法是主流的软件开发方法，UML是用于面向对象分 析设计的标准化建模语言。本书围绕这3个方面展开，以论述分析设计建模过程为最终目标，以面向对象方法作为 建模的理论基础，以UML作为建模支撑语言。全书从面向对象和UML的基本概念入手，循序渐进地讲解业务建模、 需求建模、需求分析、设计原则和模式、架构设计、构件设计和代码生成等分析设计中的各个知识点，并通过多 个贯穿全书的案例将各个知识点串联起来，形成一套完整的面向对象分析设计方法论。本书是作者多年从事软件 工程教学和软件项目开发实践的总结，书中并没有太多抽象的概念，主要**实际软件开发中所需要的知识和实践 技能，力求做到通俗易懂。
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。
java基础编程 第四章 面向对象(下) 案例
案例4-1 super访问父类成员变量一、案例描述1、考核知识点编号：029004003名称：super关键字2、练习目标➢掌握使用super关键字访问父类成员变量的方法3、需求分析子类可以继承父类的非私有成员变量，如果在子类中修改了继承自父类的成员变量的值，再想要访问父类的该成员变量时，可以通过super.成员变量来实现。
为了让初学者熟悉super关键字的用法，本案例将分别设计Fu类及其子类Zi，并在Zi类的方法中使用super关键字访问Fu类的成员变量。
4、设计思路（实现原理）1）编写一个Fu类，在类中定义无参构造和一个初始值为20的num成员变量。
2）Zi类继承Fu类，在子类中对num值进行了修改，同时在子类中定义无参构造和一个无返回值的method()方法，method()方法中使用super关键字调用了Fu类的num成员变量。
3）定义测试类Example03。
二、案例实现1、编写Fu类及其子类Zi，在Zi类中使用super关键字调用Fu类成员变量，代码如下class Fu {Fu() {}int num = 20;}class Zi extends Fu {Zi() {}int num = 30;// 修改num的值void method() {System.out.println("method");// super关键字调用父类成员变量System.out.println("Fu类中num值为：" + super.num);System.out.println("Zi类中num值为：" + num);}}2、定义测试类Example03，代码如下：class Example03{public static void main(String[] args) {Zi z = new Zi();z.method();}}运行结果如图4-3所示。
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UML是OO思想的一种表现形式
“OO是神，而UML是型”；
案例——以CMS（内容管理系统）为例：
“内容”包括文件、表格、图片、数据库中的数据，甚至图片、动画、 视频等一切要发布到 网站的信息。 内容管理系统是一种位于Web 服务器和后端办公系统或流程（内容 创作、编辑）之间的软件系统。重点解决各种数字资源的采集、 管理、利用、传递和增值。内容的创作人员、编辑人员、发布人 员使用内容管理系统来提交、修改、审批、发布内容。
类图例子：
实体不是 Actor ，而是 Actor 使用系统时所调用的实体。 例如，管理员是Actor，没有作为实体出现在类图中，管 理员的工作可以通过调用三个类的方法完成。 “注册会员”实体也不是用例图中的注册会员Actor， 而是一个系统内的业务实体，供Actor们使用。例如，其 中的“注册”功能是给注册会员Actor使用，而“移除”
根据上述需求描述，画出业务用例图：
2. 从业务用例图到活动图
完成了业务用例图后，需要为每一个业务用
例绘制一幅活动图。
活动图描述了这个业务用例中，用户可能会
进行的操作序列。
活动图有个很重要的用途：从业务用例分析
出系统用例。
例如， “新闻管理”的活动图：
是否已登 陆
用户、密码 是否正确
一个“新闻管理” 业务用例，分解出若干系统操作。 其中很多“活动”都很可能是一个系统用例。 例如，从上图知系统至少包含以下备选系统用例：登
则是给管理员Actor使用的。
6. 绘制实现类图
面向对象分析只关心系统本身的功能和业务，而不关心与
计算机相关的内容。 面向对象设计和平台、语言、开发模型等内容关系紧密， 因而很难找出一个通用的设计过程。但是，一般在设计过程 中实现类图是要绘制的。
实现类图和领域类图不一样，它描述系统的静态结构，是
和最后的代码完全一致的。因此，它和平台关系密切，必须 准确给出系统中的实体类、控制类、界面类、接口等元素以 及其中的关系。
录注销登录、查看新闻列表、修改新闻、删除新闻。
这样，将每个业务用例都绘制出相应的活动图，再将 其中的“活动”整合，就得出所有备选的系统用例。
3. 从活动图到系统用例图
找出所有的备选系统用例后，要对其进行合并和筛选。
合并：将相同的用例合并成一个； 筛选：将不符合系统用例条件的备选用例去掉。 一个系统用例应该是实际使用系统的用户所进行的一个 操作，例如，“查看新闻列表”就不能算一个系统用例，
访问组件的 GetByName 确定用户是否存在，如果存在，
再调用 GetByNameAndPassword 确定输入密码是否是此 用户的密码。
注意：序列图在实际应用中是很多的，几乎每个类方法
都配有相应的序列图。
8. 分析与设计之后的工作
基于软件工具进行编码、调试、测试等。
小结：面向对象分析和设计的过程没有一个固定模 式，随着系统的不同，过程有所变化。上例可了解 基于UML的分析与设计的一般过程。实际的分析和 设计，还需要实践的积累。
因为它只是某系统用例的一个序列项。
经合并和筛选后的系统用例图：
4.从系统用例图到用例说明（规约）
得出系统用例图后，应该对每一个系统用例给出用例说
明（规约）。 用例说明没有一个通用的格式，可按照习惯的格式进行 编写，要求是“清晰易懂”。
如，“登录” 系统用例的一个说明：
5. 绘制业务领域类图
接着绘制业务领域类图。 业务领域类图要描述以下三点： （1）系统中有哪些实体； （2）这些实体能做什么操作。 （3）实体间的关系。
一个简化的实现类图：
7. 绘制序列图
有了静态结构，还要给出动态结构，才能看清 系统间的类是如何交互的，从而有效帮助程序员
进行编码工作。
用户登录的序列图例子：
注册会员作为 Actor ，调用 UserController 的 Login 方法 启动序列，而 UserServices 作为业务组件，首先调用数据
1. 从需求到业务用例图
OOA&D 的第一步：了解用户需求，并将其转换为业
务用例图。 CMS描述如下：这个系统主要用来发布新闻，管理员 只需要一个，登录后可以在后台发布新闻。任何人可以 浏览新闻，浏览者可以注册成为系统会员，注册后可对
新闻进行评论。管理员在后台可以对新闻、评论、注册
会员进行管理，如修改、删除等。