面向对象分析与设计讲解
面向对象分析与设计
面向对象分析与设计在软件开发过程中，面向对象分析与设计（Object-Oriented Analysis and Design，简称OOAD）是一种重要的方法论。
通过OOAD，开发者可以将现实世界中的概念和问题转化为软件系统的结构和行为。
一、什么是面向对象分析与设计？面向对象分析与设计是一种以对象为核心的开发方法。
它强调将问题领域的实体、关系和行为抽象为对象、类和方法。
面向对象的分析阶段主要关注问题领域的需求和约束，而设计阶段则更关注如何将需求转化为可执行的软件系统。
二、面向对象分析与设计的优势1. 模块化：面向对象的方法将复杂的系统拆分为多个独立的对象，每个对象都有清晰的职责和接口。
这种模块化可以提高代码的可维护性和可复用性。
2. 继承与多态：继承是面向对象编程中的重要特性，它允许新的类继承已有类的属性和方法。
多态则允许对象在不同上下文中表现出不同的行为。
这些特性使得代码更加灵活和易于扩展。
3. 封装与信息隐藏：面向对象的方法将数据和操作封装在对象内部，外界只能通过对象的接口进行交互。
这种封装和信息隐藏可以保护数据的完整性和安全性。
4. 规范化的开发流程：面向对象的分析与设计有一套规范的开发流程，包括需求分析、概念设计、详细设计和实现等阶段。
这种流程可以提高开发效率，并减少错误和重复工作。
三、面向对象分析与设计的过程1. 需求收集与分析：在这个阶段，开发者与用户密切合作，收集和分析系统的业务需求。
通过访谈、文档分析等方法，确定系统的功能、性能和约束等方面的要求。
2. 概念设计：在概念设计阶段，开发者将业务需求转化为概念模型。
通过绘制用例图、类图、状态图等工具，描述系统的结构和行为。
3. 详细设计：在详细设计阶段，开发者将概念模型进一步细化，确定具体的类和接口。
同时，还需要考虑系统的性能、安全和可维护性等方面的问题。
4. 编码与测试：在编码阶段，开发者根据详细设计的要求，使用具体的编程语言实现系统。
面向对象分析与设计
面向对象分析与设计1 什么是分析与设计分析强调对问题和需求的调查和研究而不是解决方案设计强调满足需求的概念上的解决方案（在software和hardware方面）不是具体实现2 什么是面向分析与设计面向对象分析（object-oriented analysis）强调在问题领域内发现和描述对象面向对象设计（object-oriented design）强调的是在定义软件对象以及它们如何协助以实现需求3 UML在OOA/D中的作用统一建模语言（UML）是描述、构造和文档化系统制品的可视化语言，在OOA/D 中标准的图形化表示法。
4 软件开发分为几个阶段每个阶段的目标？？？软件开发一般分为五个阶段：1.问题的定义及规划此阶段是软件开发与需求放共同讨论，主要确定软件的开发目标及其可行性。
2.需求分析在确定软件开发可行性的情况下，对软件需要实现的各个功能进行详细需求分析。
需求分析阶段是一个很重要的阶段，这一阶段做的好，将为整个软件项目的开发打下良好的基础。
“唯一不变的是变化本身”，同样软件需求也是在软件爱你开发过程中不断变化和深入的，因此，我们必须定制需求变更计划来应付这种变化，以保护整个项目的正常进行。
3.软件设计此阶段中偶要根据需求分析的结果，对整个软件系统进行设计，如系统框架设计、数据库设计等。
软件设计一般分为总体设计和详细设计。
还的软件设计将为软件程序编写打下良好的基础。
4.程序编码此阶段是将软件设计的结果转化为计算机可运行的程序代码。
在程序编码中必定要制定统一、符合标准的编写规范。
以保证程序的可读性、易维护性。
提高程序的运行效率。
5.软件测试在软件设计完成之后要进行严密的测试，一发现软件在整个软件设计过程中存在的问题并加以纠正。
整个测试阶段分为单元测试、组装测试、系统测试三个阶段进行。
测试方法主要有白盒测试和黑盒测试。
5 迭代与增量式，什么是迭代式开发？迭代式开发解决的问题？迭代：在迭代式生命周期中，开发被组织成一系列固定和短期项目。
面向对象分析与设计基础知识全掌握
面向对象分析与设计基础知识全掌握在软件开发领域，面向对象分析与设计（Object-Oriented Analysis and Design，简称OOAD）是一种广泛应用的方法论。
它以对象为核心，通过抽象、封装、继承和多态等特性，实现对软件系统的理解和构建。
本文将全面介绍面向对象分析与设计的基础知识，帮助读者全面掌握这一方法。
一、面向对象思想的基本概念面向对象思想是现代软件开发的基石，理解其中的基本概念对于深入学习面向对象分析与设计至关重要。
1.1 类和对象在面向对象的世界里，类是对象的抽象和模板，定义了对象的属性和行为。
类可以看作是一种数据类型的定义，它具有封装、继承和多态的特性。
而对象是类的实例，是具体的、可以被使用的实体。
1.2 封装封装（Encapsulation）指将数据和对数据的操作封装在一个类中，通过访问权限控制，隐藏对象的内部细节，仅向外部提供必要的接口。
封装提高了代码的安全性和复用性，减少了代码的耦合度。
1.3 继承继承（Inheritance）是面向对象编程中的重要概念，它允许我们创建新的类，从已存在的类中继承属性和方法。
继承可以提高代码的可扩展性和复用性，实现了代码的层次化组织。
1.4 多态多态（Polymorphism）是面向对象编程中的另一个重要概念，它允许不同类的对象对同一消息作出响应，实现了不同对象之间的互换使用。
多态提高了代码的灵活性和可维护性。
二、面向对象分析与设计的过程面向对象分析与设计是一种系统化的方法，它通过一系列步骤来分析和设计软件系统。
下面是面向对象分析与设计的基本过程。
2.1 需求获取需求获取是面向对象分析与设计的第一步，通过与用户沟通、分析文档等方式，准确地理解用户的需求和期望。
在这一阶段，我们需要收集用户需求并进行整理和分析。
2.2 需求分析需求分析是根据获取到的需求，进一步分析需求的优先级、相互关系和约束条件等。
通过需求分析，我们可以消除需求的模糊性和冲突，为后续的设计工作提供准确的依据。
软件工程面向对象的分析与设计
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XX生活即将结束，在此，我要感谢所有教导我的老师和陪 伴我一齐成长的同学，他们在我的大学生涯给予了很大的帮助。本论 文能够顺利完成，要特别感谢我的导师XXX老师，XXX老师对该论文从选题，构
思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导,使我得以最终完成毕业论文设计！ 最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位
识别类和继承
通过类和继承，我们可以组织具有相似属性和行为的对象。类 定义了一组对象的通用属性和行为，而继承则允许我们从一个 类派生出另一个类，从而共享和扩展其属性和行为
定义接口
接口定义了类或对象之间的交互方式。它描述了对象需要提供 的方法和需要遵守的协议
面向对象的分析
通过面向对象的分析， 我们可以更准确地理 解和描述软件系统的 需求，为后续的设计 和实现打下坚实的基 础
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面向对象的 设计
面向对象的设计
面向对象的设计(Object-Oriented Design，OOD)是软件工程过程中的一个关键阶段 ，其目标是基于面向对象的分析结果，设计出满足系统需求的软件结构
识别类和对象：根据面向对象的分析结果，识别出系统中的主要类和对象。这些类和 对象应该能够准确地反映问题域的特征和需求
和操作方式
设计数据库：根据系统的数 据需求，设计出合适的数据 库结构。数据库应该能够有 效地存储和管理系统的数据
设计系统架构：根据系统的 功能需求和性能要求，设计 出合适的系统架构。系统架 构应该能够支持系统的可扩 展性、可维护性和可重用性
面向对象的设计
通过面向对象的设计，我们可 以设计出结构清晰、易于理解 和实现的软件系统，从而提高
面向对象的分析
面向对象分析与设计方法
面向对象分析与设计方法引言：面向对象分析与设计方法是一种软件开发的方法论，它强调将问题领域的实体和行为抽象成对象，并通过对象之间的交互来解决问题。
本文将探讨面向对象分析与设计方法的特点、应用场景以及其中涉及的主要概念和步骤。
一、面向对象分析与设计方法的特点1. 抽象与封装：面向对象方法将问题领域的实体和行为抽象成对象，通过封装对象的属性和方法，实现了信息隐藏和模块化。
2. 继承与多态：继承机制使得对象可以从已有的类派生出新的类，减少了重复设计的工作量。
多态使得同一种行为可以在不同的对象上具有不同的实现方式。
3. 消息传递与对象交互：对象通过消息传递进行通信，通过对象之间的交互来实现问题解决。
这种方式使得系统具有良好的灵活性和可扩展性。
4. 高内聚与低耦合：面向对象方法通过将相关属性和方法封装在同一个对象中，实现了高内聚；同时，对象之间的交互通过接口进行，实现了低耦合。
二、面向对象分析与设计方法的应用场景1. 软件系统设计：面向对象方法适用于各种规模的软件系统设计，可以帮助开发者理清系统的模块划分和功能实现。
2. 数据库设计：面向对象方法可以将数据库中的实体和关系映射到对象之间，方便进行数据库设计和操作。
3. 网络应用开发：面向对象方法适用于网络应用开发，如网站、移动应用等。
通过抽象出各个功能模块的对象，实现系统的灵活和可扩展。
三、面向对象分析与设计方法的主要概念和步骤1. 概念：- 类：表示一组具有相同属性和行为的对象的抽象。
类包含属性和方法。
- 对象：类的实例化。
每个对象都有一组属性和对应的方法。
- 属性：对象的特征，用于描述对象的状态。
- 方法：对象能够执行的操作。
- 关联：不同对象之间的关系。
- 继承：通过派生机制，实现类的复用和扩展。
- 多态：同一种行为在不同的对象上具有不同的实现方式。
2. 步骤：- 需求分析：了解问题领域，确定系统需求和功能。
- 概念设计：识别和分析问题领域中的实体、关系和行为，形成概念模型。
面向对象的需求分析与设计方法研究
面向对象的需求分析与设计方法研究随着计算机技术的不断发展，软件的开发变得越来越重要。
在软件开发过程中，需求分析和设计是两个关键的环节。
随着软件系统规模的扩大，软件系统的复杂性逐渐增加，传统的软件开发模式面临着很大的挑战。
面向对象的需求分析和设计方法则成为了一种解决复杂性问题的有效途径。
本文将介绍面向对象的需求分析和设计方法，并分析其优点。
一、面向对象的需求分析方法面向对象的需求分析方法是一种基于面向对象的思想来进行系统需求分析的方法。
面向对象的思想是指将系统看作是由一系列对象组成的，每个对象都有自己的属性和行为，对象之间通过消息进行交互，从而完成系统功能。
面向对象的需求分析方法是基于这样一种思想进行的。
在面向对象的需求分析方法中，首先需要确定系统的用例。
用例是指系统中需要实现的功能，用例通常以场景来描述，描述清楚了用例中涉及到的角色、对象、操作等信息。
在用例的基础上，就可以进行对象建模。
对象建模主要包括四个步骤：识别类、识别属性、分析关系、识别行为。
在这个过程中，需要通过对象图、类图、活动图等UML图形建模工具来辅助分析建模。
面向对象的需求分析方法具有很多优点。
首先，它可以有效地控制系统的复杂性。
每个对象都有自己的职责，而对象之间协同完成整个系统的功能。
在这个过程中，每个对象承担的责任都会比较明确，系统的流程也会更为清晰。
其次，面向对象的需求分析方法可以提高系统的复用性。
在面向对象的设计中，每个对象都是可以被重复利用的模块。
在后面的设计和实现中，可以直接引用这些对象。
这样一来，可以有效地提高系统的可维护性、可重用性和可扩展性。
此外，面向对象的需求分析方法也有良好的可视化特性，可以辅助开发人员更清晰地了解整个系统的结构和功能。
二、面向对象的设计方法面向对象的设计方法是一种基于面向对象的思想来进行软件系统设计的方法。
在面向对象的设计方法中，需要完成三个阶段的工作：逻辑设计、物理设计和实现。
其中，逻辑设计阶段主要是通过建立类层次结构和类之间的关系来定义系统架构；物理设计阶段主要是通过选择数据存储结构、物理组成和外部接口等来概述系统实现；实现阶段则是通过编写程序代码，构建整个系统的实际功能。
软件设计中的面向对象分析与设计
软件设计中的面向对象分析与设计随着计算机软件和信息技术的迅速发展，软件设计的重要性越来越凸显。
在软件开发的整个过程中，面向对象分析和设计（OOAD）成为了软件设计的重要方法论之一。
本文将探讨软件设计中的面向对象分析和设计的核心概念和流程。
一、什么是面向对象分析和设计面向对象分析和设计（OOAD）是一种软件设计方法，采用了面向对象的思想来更好地组织、管理和设计软件开发中的各种对象和组件。
这种设计方法的重点在于把解决问题的思路转化为面向对象的思考方式。
面向对象设计对于软件开发流程的每个部分都有着很大的影响。
从需求分析到实现和维护，面向对象的思想都能够帮助我们更好地理解系统。
二、面向对象分析和设计的核心概念面向对象分析和设计的核心概念主要包括：1. 类和对象类是面向对象编程的基础。
类是一种用户定义的类型，它代表一组对象，这些对象共享相同的属性和操作。
对象是现实世界中的一些事物或概念的抽象。
它具有一组属性和一组操作，这是由与其相关的类定义的。
2. 封装封装是一种将数据、代码和行为组合成一个模块的机制，以防止外部访问和不需要的干扰。
这提供了更好的安全性和可靠性。
3. 继承继承是一种机制，它允许新创建的类使用一部分父类的定义。
这使得代码重用更加容易，因为子类可以继承父类的所有方法和属性。
4. 多态多态是一种方式，允许基于上下文使用不同的代码。
在面向对象编程中，“多态性”表示不同对象之间可以通过相同的方法进行通信。
三、面向对象分析和设计的核心流程从理论设计到实现，在软件开发的每个阶段都需要进行面向对象分析和设计。
在这个过程中，有着一些核心流程，分别是需求分析、领域建模、结构设计、行为设计和实现。
1. 需求分析需求分析是构建软件最基础的一步。
在这个阶段，需要对用户和其他人员收集的需求进行梳理、整合和分析。
这有助于建立一个清晰、一致和可理解的业务需求文档。
2. 领域建模领域建模是对需求和业务的进一步分析，也是面向对象设计的关键。
软件工程中的面向对象分析和设计
软件工程中的面向对象分析和设计面向对象分析和设计（OOAD）是软件工程中的一种方法论，它强调在软件开发过程中必须将“对象”作为思考和处理的核心概念。
本文将从面向对象分析和设计的定义、原则、流程和工具等方面进行阐述。
一、定义面向对象分析和设计(OOAD)是一种针对于对象的方法，通过把现实世界建模为软件世界中的对象，来确保软件能够更好地解决业务需求。
它主要解决软件问题的复杂性，可用于多种类型的软件开发。
本方法包括对要开发的系统进行分析和设计两个阶段。
面向对象分析（OOA）阶段着重于确定系统所要控制、管理、处理和维护的对象，而面向对象设计（OOD）阶段则涉及如何以对象为核心来设计系统。
二、原则面向对象分析和设计的主要原则包括：1.面向对象：以对象为中心，将系统分解为一系列相互协作的对象，而非由一组基本算法或数据结构来定义。
2.开放封闭原则：开放封闭原则，即软件中的对象应该对扩展开放（即增加一些新的功能），而对修改关闭（即不需修改已经得到的代码）。
3.继承：通过继承机制建立对象之间的关系，共享类之间的属性和方法。
4.封装：数据和函数封装在对象的封闭空间中，仅提供与其他对象交互的公共接口。
5.多态：多态是指在运行时选择对象的行为方式。
同一个消息给不同的对象可以导致不同的行为。
三、流程面向对象分析和设计具有一定的工作流程，如下图：1.确定业务需求；2.分析业务需求，建立一个现实世界模型；3.分析模型，确定系统中的对象，建立对象模型；4.设计对象间的关系，建立关系模型；5.根据对象和关系模型建立系统模型；6.设计系统架构；7.设计类实现；8.生成代码。
四、工具在面向对象分析和设计中，常用的工具有：1. UML（统一建模语言）：一种建立系统模型的标准化语言，可以方便快速地进行面向对象分析和设计。
2. Rational Rose：一种基于UML的可视化建模工具，支持用例分析、状态图设计、类图和对象间关系设计。
3. Visual Paradigm for UML：可视化的UML工具，用以支持面向对象的分析和设计。
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1.2 面向对象方法发展简史
• 源于面向对象程序设计语言
1967， Simula67 1970s， Smalltalk, Modula 1980s-90s，C++, Objective-C, Eiffel, java
• 向分析、设计甚至测试、维护等整个软件生命 周期扩展
1990s，统一建模语言（Unified Modeling Language, UML）诞生
问题与目标
问题:
1. What is OO (Object-Oriented)? 2. What is OOAD (Analysis and Design)?
目标：运用面向对象方法与技术，分析用户对
软件系统的需求，建立软件系统模型。
0
第一章 绪论
1.1 面向对象方法基本思想 1.2 面向对象方法发展简史 1.3 面向对象方法的基本概念和原则 1.4 面向对象软件系统模型
作，也可称为一般类对特殊类的泛化。
• 多重继承：一个特殊类同时继承两个以上一般类的属
性和操作
• 继承的重要作用：
1）简化对事物的认识和描述 2）有利于软件复用
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继承：
学生
姓名 年龄 ……
研究生
导师 研究方向 ……
本科生
班级 专业 ……
继承层次： 运输工具
轮船
车辆
飞机
多继承： 人员
姓名 年龄 ……
研究生
导师 研究方向 ……
职工
部门 职务 ……
在职研究生 ……
卡车
轿车
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多态性
• 多态性：特殊类可以对继承来的属性和
操作做出自己的解释，即在继承关系的类 层次结构中可以定义同名操作或属性，形 成同一操作或属性的多种形态，这样可以 按不同的行为响应同一个消息。
• 多态性进一步体现了信息隐蔽的原 则，可以实现接口的独立封装。
1
1.1 面向对象方法基本思想 • 以功能为中心的软件开发方法（结构化方法）
低内聚，高耦合，缺乏灵活性和可维护性 分析与设计阶段采用的概念和表示不一致
对功能的处理较弱，不适合具有复杂功能 的系统
• 以数据为中心的软件开发方法（信息建模方法）
2
面向对象方法基本思想
以事物为中心 将数据与对数据的操作看作一个整体，即对象
• 体现了封装原则，目的是实现信息隐蔽（事物
的独立自主性）。
可见性：暴露属性和操作的方式 消息：请求其他对象提供服务的方式，如函数调用
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类（抽象，分类）
• 类是具有共同属性和操作的对象的集合，对象
是类的一个实例，类用于创建对象。 • 体现了抽象及分类原则，是人们分析问题的基
本方法
抽象：忽略事物的非本质特征，抽取共同的本质特征 分类：把具有共性的事物划分为一类
可复用性：功能复用是代码级的，它基于必要的功能理
解，然而功能的语义是不一致的、多义的。软件复用是 全方位的，不但是代码级的复用，还应该有源程序级的 复用，甚至包括分析和设计文档的复用。
程序无关性：任何机器环境下，使用任意程序语言所
编的程序， 都应该是逻辑通用的。与机器相关的成分应 该与处理逻辑无关。
例2：对下列事物进行分类和抽象
显微镜、摩天楼、望远镜、飞机、铆钉、 管道、 卡车、单向阀、指数、过滤器、压力器、 自行 车、正旋、岩洞、眼镜、车库、 滑翔机、平方 根、铁钉、水龙头、螺钉、 余旋、螺栓、 帐篷、 双筒镜、车棚、杂物堆房、摩托车、帆船、瞄准 器
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分类：
光学设备类：显微镜、眼镜、望远镜、瞄准器、双筒镜 管道控制类：管道、单向伐、水龙头、过滤器、压力器 交通工具类：自行车、帆船 、卡车、飞机、滑翔机、摩托车 五金类： 铁钉、螺钉、螺栓、铆钉 建筑类： 帐篷、岩洞、车棚、车库、杂物堆房、摩天楼 数学概念类：平方根、指数、正旋、余旋
是一种认识论、方法论 是一种运用对象、类、继承、封装、聚合、关联、
消息和多态性等概念和原则来构造系统的软件开 发方法，其要点是 （1）认识事物及其相互关系 （2）对事物归类，并实现继承 （3）强调事物的自主性
3
面向对象软件开发方法的目标
高可维护性：回避在不稳定的基础上建造系统。寻找
可构造的元素作为系统构造的基础，可构造元素的变化 不会涉及到系统的其它成分，不会影响到整体。
系统行为分析（状态转换与交互）
• 系统运行中对象的属性值会不断发生变化，从 而形成对象的不同状态。描述对象状态的转换， 可以确定对象的行为完整性；
• 系统中对象必须相互协作以完成某项功能，描 述对象间的交互，可以表示系统实现功能的整 体行为以及对象之间的并行性。
系统复杂性控制（包）
• 包用于控制系统的粒度，将系统组成元素组织 到不同的包中，可以方便系统整体规划，减小 系统分析和设计的复杂性。
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关联
• 关联表示类之间的静态联系。
• 当类实例化为对象后，关联实例化为对象之间 的链。
• 可以通过属性来表达关Leabharlann 。关联：职员 ……
工作 公司 ……
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聚合
• 聚合表示对象之间的整体部分关系，具有“有 一个”或“是一部分”的语义
• 聚合也是一种关联。
聚合：
汽车
…… ……
发动机 ……
车轮 ……
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抽取同类事物的共同性质：
光学设备类：聚焦度、变焦长度、单双镜形式、用途功能 管道控制类：时速、功率，动力资源、消耗、用途、 五金类： 材料、直径、长度、硬度、用途 建筑类： 面积、高度、材料、用途 数学概念类：概念定义、公式内容、用途
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继承
• 在不同程度上运用抽象和分类原则，可以得到
较一般的类和较特殊的类。 • 继承：特殊类自动拥有一般类所具有的全部属性和操
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抽象
• 类是对象的抽象，一般类是对特殊类的抽象
• 数据抽象：根据施加在数据上的操作来定义数据的类型 • 过程抽象：将确定的功能定义为单一实体（确定的功能
是由一系列操作完成的）
• 抽象的好处：
1）复杂问题简单化 2）实现可替换性
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例1：数据抽象和过程抽象
数据抽象：学生、客户、电子邮件、汽车 过程抽象：交易、答辩、备课、开门
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1.3 面向对象方法的基本概念和原则 • 基本概念
类与对象，属性与操作，继承、聚合和关联
• 基本原则
抽象，分类，封装，消息，多态性
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对象（属性与操作，封装与消息）
• 客观存在的事物，包括有形对象和无形对象
• 在面向对象的系统模型中，对象是描述客观事
物的一个实体，由属性和操作构成。
属性：描述对象静态特征 操作：描述对象动态特征