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　　3.4面向对象系统分析与设计

　　●面向对象的基本概念

　　基本概念：对象、类、抽象、封装、继承、多态、接口、消息、组件、模式、复用。

　　对象3要素：对象标识、对象状态、对象行为。

　　类的数据(属性)表现类静态方面;类的函数(功能)表现类动态方面。

　　类和对象的关系：每个对象都是某一个类的实例;每个类有零或多个实例;类是生成对象的模板;类是静态的，它的存在、语义和关系在程序执行前就已经定义好了，对象是动态的，它在程序执行时可以被创建和删除。

　　继承表示类之间的关系，可分为单继承和多继承。Java是单继承语言，C++是多继承语言。

　　多态是一种方法，使得多个类中可以定义同一个操作或属性名，并在每个类中都有不同的实现。

　　接口是对操作规范的说明，定义操作应该做什么，没有定义操作如何做，即没有定义实现细节。

　　消息是对象间的交互手段。

　　组件是软件系统可替换的、物理的组成部分，它封装了实现体(实现某个功能)，并提供了一组接口的实现方法。组件应利于复用，同时提供公共特性和可变特性。

　　模式是一条由3部分组成的规则，表示了一个特定环境、一个问题、一个解决方案之间的关系。每个模式描述了一个重复发生的问题，以及该问题的解决方案。

　　●统一建模语言UML与可视化建模

　　统一建模语言(UML，UnifiedModelingLanguage)是一个通用的可视化建模语言，它是面向对象分析和设计的一种标准化表示，用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统的文档。

　　UML描述了系统的静态结构和动态行为，它将系统描述为一些独立的相互作用的对象，构成为外界提供一定功能的模型结构。静态结构定义了系统中重要对象的属性和服务;动态行为定义了对象的时间特性和对象为完成目标而进行相互间通讯的机制。

　　UML不是一种可视化的程序设计语言，是一种可视化的建模语言。UML没有定义一种标准的开发过程，但它比较适用于迭代式的开发过程，是为支持面向对象的开发过程设计的。

　　●面向对象系统分析

　　面向对象的系统分析指运用面向对象的方法分析问题域，建立基于对象、消息的业务模型，形成对客观世界和业务本身的正确认识。

　　面向对象的分析模型由用例模型、类-对象模型、对象-关系模型、对象-行为模型组成。

　　(1)用例模型描述用户和系统间的交互;

　　(2)类-对象模型描述系统涉及的全部对象和类;

　　(3)对象-关系模型描述对象间的静态关系;

　　(4)对象-行为模型描述系统的动态行为。

　　●面向对象系统设计

　　面向对象的系统设计指用分析阶段给出的问题域模型，用面向对象的方法设计出软件基础架构(概要设计)和完整的类结构(详细设计)，以实现业务功能。

　　面向对象设计阶段：用例设计、类设计、子系统设计。

　　3.5软件系统结构(软件架构)

　　●软件体系结构定义

　　软件架构定义：将软件系统划分为多个模块，明确各模块间的相互作用，组合起来实现系统的全部特性。

　　软件架构不仅确定了系统的组织结构和拓扑结构，还显示了系统需求和构成系统各要素间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原则。

　　●典型体系结构

　　软件架构设计的一个核心问题是能够使用重复的架构模式，能否达到架构级的软件复用。

　　常见的架构模式：

　　管道/过滤器模式;面向对象模式;事件驱动模式;分层模式;知识库模式;C/S模式;

　　●软件体系结构设计方法

　　软件架构设计是动态的，初期的设计并不能完全确定下来，和建筑设计不同。

　　架构设计的目标：最大化复用;复杂问题简单化(这也是中间件和多层技术的根本目标);灵活的扩展性;

　　●软件体系结构分析与评估

　　软件架构设计注意事项：关系数据库优于对象数据库，前者成熟，多厂商支持，后者技术先进;用户界面选择使用HTML(HTTP);灵活性与性能考虑，即考虑独立于厂家方案还是单厂家方案;选择成熟的技术可以规避项目风险;聘请经验丰富的架构设计师。

　　●软件中间件

　　中间件(Middleware)用来解决分布系统的异构问题。中间件是位于硬件、操作系统等平台和应用之间的通用服务，这些服务有标准的程序接口(API)和协议。

　　中间件的分类：

　　数据库访问中间件(ODBC-Windows;JDBC-Java);远程过程调用中间件(RPC);面向消息的中间件(MOM);分布式对象中间件(CORBA;EJB;DCOM);事务中间件(TPM);

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