面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析課件

第10章

面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析1OOA任務(wù)：以面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn)和方法描述系統(tǒng)或產(chǎn)品，以使它符合面向?qū)ο筌浖こ痰奶攸c(diǎn)。系統(tǒng)分析的原則：①信息域建模；②描述模塊的功能；③表示模塊行為；④劃分模塊,取得更多的細(xì)節(jié)；⑤早期模型表示本質(zhì)，后期模型提供細(xì)節(jié)。OOA的過(guò)程：①和用戶交互②標(biāo)識(shí)類(定義屬性和操作)③規(guī)定類層次④確定對(duì)象之間關(guān)系⑤為對(duì)象行為建模2領(lǐng)域分析OOA分析的屬過(guò)程和部件OOA過(guò)程對(duì)象行為模型310.1

領(lǐng)域分析目的：為了既滿足現(xiàn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的需求，又能滿足將來(lái)同類系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。OOA分析級(jí)別：①事務(wù)級(jí)(企業(yè)級(jí)):為整個(gè)企業(yè)建立模型，定義特定事務(wù)領(lǐng)域的對(duì)象模型；②領(lǐng)域級(jí)：為一個(gè)特定應(yīng)用領(lǐng)域建立模型，定義該應(yīng)用領(lǐng)域的對(duì)象模型。③應(yīng)用級(jí)：為一個(gè)應(yīng)用的特定用戶需求建立模型。410.1.1

再使用和領(lǐng)域分析面向?qū)ο蠹夹g(shù)是由再使用庫(kù)支持的；再使用庫(kù)將使快速開(kāi)發(fā)低成本、高可靠性的產(chǎn)品；

3）建立再使用庫(kù)須進(jìn)行領(lǐng)域分析。510.1.2

領(lǐng)域分析過(guò)程領(lǐng)域分析的任務(wù)①標(biāo)識(shí)出應(yīng)用領(lǐng)域中的公共需求；②面向?qū)ο蟮念I(lǐng)域分析：公共對(duì)象，類等再使用部件。領(lǐng)域分析的過(guò)程⑴對(duì)于要分析的領(lǐng)域抽?。篛O項(xiàng)：規(guī)范、設(shè)計(jì)、支持類非OO項(xiàng)：計(jì)劃、標(biāo)準(zhǔn)6⑵歸類這些項(xiàng)成為范疇,定義范疇特征,分類方式和項(xiàng)的命名約定(即確定組織方式);⑶收集有代表性的應(yīng)用(提取實(shí)際的或概念上的對(duì)象);⑷分析每個(gè)應(yīng)用步驟(含有已有范疇的項(xiàng))①標(biāo)識(shí)可再使用對(duì)象(侯選)②指明可再使用原因③對(duì)侯選再使用對(duì)象進(jìn)行整修④估計(jì)在本領(lǐng)域中該對(duì)象應(yīng)用的百分比7⑤命名該對(duì)象，用CM進(jìn)行管理⑥估計(jì)再使用對(duì)象集合的應(yīng)用百分比⑦為這些對(duì)象開(kāi)發(fā)分析模型3）領(lǐng)域分析的利益使用非常高百分比的再使用部件，構(gòu)造本領(lǐng)域的軟件，低成本，高質(zhì)量和快速進(jìn)入市場(chǎng)。810.2

OOA分析的屬過(guò)程和部件一般分析過(guò)程屬部件(用于OOA）910.2.1

一般分析過(guò)程獲取客戶需求標(biāo)識(shí)使用案例建立需求模型(CRC)選擇類和對(duì)象標(biāo)識(shí)對(duì)象屬性和操作組織類的層次建立對(duì)象關(guān)系模型建立對(duì)象行為模型審查分析模型1010.2.2

屬部件(用于OOA)靜態(tài)部件:表明了對(duì)象的特征動(dòng)態(tài)部件:控制、定時(shí)和事件處理類的靜態(tài)視圖:表示系統(tǒng)中存在的對(duì)象屬性靜態(tài)視圖:表示對(duì)象的屬性關(guān)系的靜態(tài)視圖:確定對(duì)象之間關(guān)系,相互操作和消息格式設(shè)計(jì)。行為動(dòng)態(tài)視圖:規(guī)定操作的時(shí)間序列11通訊的動(dòng)態(tài)視圖:發(fā)送消息的時(shí)間序列控制和定時(shí)的動(dòng)態(tài)視圖:描述引起狀態(tài)變化事件的本質(zhì)與定時(shí)。這些部件構(gòu)成了分析模型。1210.3

OOA過(guò)程使用案例類—責(zé)任—協(xié)作者模型定義結(jié)構(gòu)和層次定義系統(tǒng)和子系統(tǒng)對(duì)象聯(lián)系模型1310.3.1

使用案例描述目標(biāo)系統(tǒng)的一種使用情況。角色使用案例作用使用案例圖示使用案例描述(事件流方法)141）角色和系統(tǒng)通訊并外部于系統(tǒng)的任何事物(人、設(shè)備)。特點(diǎn)：①一個(gè)角色代表一類外部實(shí)體②僅起一個(gè)作用主要角色：直接并經(jīng)常和系統(tǒng)相互作用。

次要角色：支持系統(tǒng)，使主要角色起作用。152）使用案例作用描述了角色與系統(tǒng)的相互作用方式。①角色執(zhí)行的主要任務(wù)②角色輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)③角色得自系統(tǒng)的信息例：房屋安全系統(tǒng)角色：房主、傳感器、控制板房主使用案例:(相互作用方式)16設(shè)置和修改口令查詢安全部位狀態(tài)查詢傳感器狀態(tài)按緊急按鈕激活與停止系統(tǒng)173）使用案例圖示⑴圖例：：角色：通訊：使用或擴(kuò)展⑵表示關(guān)系：①通訊關(guān)系：角色與案例之間②使用關(guān)系：案例與案例之間，把公用功能孤立出來(lái)，形成被使用案例(再使用)18③擴(kuò)展關(guān)系：案例與案例間，表明了特殊性和深入內(nèi)容。⑶例：19處理口令應(yīng)急處理激活系統(tǒng)房主停止系統(tǒng)查詢安全狀態(tài)查詢傳感器圖10.2房主使用案例處理口令應(yīng)急處理停止系統(tǒng)查詢安全狀態(tài)激活系統(tǒng)房主驗(yàn)證口令查詢傳感器圖10.3使用關(guān)系的框圖20客戶取款展擴(kuò)使用提前取款驗(yàn)證口令圖10.4使用擴(kuò)展關(guān)系的框圖214）使用案例描述(事件流方法)⑴格式：使用案例名稱簡(jiǎn)要說(shuō)明：前提條件：執(zhí)行案例的前提條件主要事件流：案例正常流程其它事件流：案例非正常流程錯(cuò)誤事件流：出錯(cuò)事件事后條件：事件后的結(jié)果⑵例：P22222使用案例名稱:激活系統(tǒng)簡(jiǎn)要說(shuō)明:房主使用控制面板激活系統(tǒng)前提條件:系統(tǒng)準(zhǔn)備號(hào),準(zhǔn)備好指示燈亮.主要事件流A0:房主使用數(shù)字鍵輸入4位數(shù)字口令,該口令和系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)的口令比較,若正確,控制面板等待下一個(gè)命令;否則執(zhí)行事件流A1.房主選擇stay或away命令激活系統(tǒng).Stay激活房間周邊傳感器;away激活所有的傳感器.若激活成功,紅色指示燈亮;否則執(zhí)行事件流

E1.結(jié)束使用案例.23其他事件流A1:(1)控制面板響鈴一次.(2)系統(tǒng)復(fù)位.(3)執(zhí)行事件流A0.錯(cuò)誤事件流E1:(1)控制面板顯示系統(tǒng)出錯(cuò).(2)結(jié)束使用案例.2410.3.2

類—責(zé)任—協(xié)作者模型類—責(zé)任—協(xié)作者模型：用于描述用戶的需求，標(biāo)出對(duì)象和類。構(gòu)成：CRC卡片，頂部:類名，中左部:責(zé)任，中右部:協(xié)作者。類責(zé)任協(xié)作者251）類⑴確定：使用選擇特征①持有信息②有需要的服務(wù)③多個(gè)屬性④具有公共屬性(對(duì)所有對(duì)象)⑤公共操作(對(duì)所有對(duì)象實(shí)例)⑥產(chǎn)生需要信息26⑵類型：如設(shè)備(外部實(shí)體)，相互作用類(學(xué)生成績(jī))⑶特征：如有形的、原子的、并發(fā)的…⑷CRC卡片：類名：類的類型:(如設(shè)備、性質(zhì)、作用、事件…)類的特征:(如有形、原子的、并發(fā)的…)責(zé)任：協(xié)作：圖10.5

CRC卡片272）責(zé)任：指類的屬性及其操作。分配責(zé)任的指導(dǎo)原則：⑴系統(tǒng)的智能應(yīng)均勻分布：內(nèi)聚改善，修改容易。①責(zé)任表太長(zhǎng)，表示不均勻，分裂成新類②責(zé)任抽象級(jí)別應(yīng)相同.例Control-panel責(zé)任:讀入口令和顯示字符28⑵每個(gè)責(zé)任盡量具有一般性，位于類層次頂層，便于應(yīng)用多態(tài)性⑶信息與其相關(guān)責(zé)任駐在同一類中—封裝性⑷單一對(duì)象的信息與行為局部于單一類中，不應(yīng)跨多個(gè)類⑸適當(dāng)情況下，類間共享責(zé)任：通過(guò)繼承一個(gè)公共超類293）協(xié)作者類能和其它對(duì)象協(xié)作完成其責(zé)任。⑴定義:一個(gè)對(duì)象向另一對(duì)象發(fā)消息，則發(fā)生了協(xié)作。接收消息的對(duì)象稱為協(xié)作者。⑵Control-panel對(duì)象的責(zé)任：確定傳感器狀態(tài)，為取得傳感器信息，必須有傳感器協(xié)作。3010.3.3

定義結(jié)構(gòu)和層次概化和特化關(guān)系進(jìn)一步討論整體—部分關(guān)系的進(jìn)一步討論311）概化和特化關(guān)系進(jìn)一步討論⑴需要該模型原因①緊密地聯(lián)系于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的繼承；②將類似的類聯(lián)系起來(lái)，簡(jiǎn)化問(wèn)題域的描述；③該模型有效地描述了問(wèn)題域中特定對(duì)象關(guān)系；④方便了通訊與理解問(wèn)題域32⑵概化和特化的情況①多層次特化；學(xué)生碩士研究生研究生博士研究生多層概化/特化例子圖33②多路繼承人員學(xué)生教師教師學(xué)生圖10.7多路繼承34⑶建立模型方式①自頂向下特化：由超類特化成子類ⅰ增加子類的屬性和操作

ⅱ轉(zhuǎn)載某些屬性或操作②自底向上概化：將公共屬性與操作置于超類之中⑷超類的例化問(wèn)題①超類為無(wú)對(duì)象類：當(dāng)子類中所有子類的并集等于超類集合35②超類為有對(duì)象類：當(dāng)子類中所有子類的并集是超類集合的子集例：對(duì)于人員的模型，如果需要工人等對(duì)象，則需從人員類中例化。⑸模型讀方式從下向上讀為…是一個(gè)…或…是一種…例：教師是一種人員362）整體—部分關(guān)系的進(jìn)一步討論⑴需要該模型的原因①準(zhǔn)確描述客觀(問(wèn)題域)世界中某些對(duì)象之間關(guān)系②對(duì)復(fù)雜問(wèn)題抽象的強(qiáng)有力工具一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)由許多復(fù)雜對(duì)象組成，而復(fù)雜對(duì)象是由簡(jiǎn)單對(duì)象組成。③通訊問(wèn)題域工具37⑵整體—部分關(guān)系的種類①部件與零件：例控制面板與鍵盤(pán)、屏幕等。

顯示屏

鍵盤(pán)

指示燈△

△

△1

1

11控制面板1

2圖10.8控制面板的組成38②容器與包含物：辦公室與桌子、書(shū)架等辦公室△1－n1△1圖10.9整體—部分關(guān)系的約束

桌子

電話

書(shū)架

文件柜△1△139121③群體與成員:職業(yè)學(xué)會(huì)與其成員、IFAC與其成員⑶關(guān)系約束與表達(dá)方式①用三角形表示整體部分關(guān)系，尖指向整體側(cè)；②整體側(cè)數(shù)字表示零件、成員個(gè)數(shù)；部分?jǐn)?shù)字表示整體個(gè)數(shù)；③約束值：?jiǎn)蝹€(gè)數(shù)或數(shù)對(duì)0～n，1～n。40⑷復(fù)雜對(duì)象的行為①表明了高級(jí)行為②由低級(jí)部分的行為構(gòu)成③例：控制面板應(yīng)有行為ⅰ接收命令，由鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)ⅱ顯示狀態(tài)，由顯示屏實(shí)現(xiàn)⑸程序框架41class

class_A{publicclass_A(

);~class_A(

);private:*the_class_B[5];*the_class_C[4];class_Bclass_C……}

Class_A

Class_C

Class_B115△4△42class

class_Bclass

class_C{{public:public:class_B();class_B();～class_C();～class_C();……}}4310.3.4

定義系統(tǒng)和子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)內(nèi)含子系統(tǒng)的圖示復(fù)雜系統(tǒng)的主題表示44子系統(tǒng)一些類相互作用，完成一組緊密相關(guān)的責(zé)任。子系統(tǒng)內(nèi)含①子系統(tǒng)的責(zé)任:完成的功能②子系統(tǒng)的契約:接口規(guī)定③子系統(tǒng)的協(xié)作者:與其它子系統(tǒng)關(guān)系453）子系統(tǒng)的圖示⑴對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的抽象表示(見(jiàn)圖10.12)⑵表示方式:矩形,其內(nèi)注明結(jié)構(gòu)名字4）復(fù)雜系統(tǒng)的主題表示1.控制面板4.傳感器3.

傳感器事件5.聲音警報(bào)2.系統(tǒng)圖10.13

OOA模型中的主題參考圖46

控制面板

顯示區(qū)

鍵

盤(pán)

指示燈

報(bào)文顯示

圖顯示

功能鍵

數(shù)字鍵

△△△△△△△△1.控制面板主題參考

LCD顯示圖10.12主題參數(shù)4710.3.5

對(duì)象聯(lián)系模型對(duì)象聯(lián)系:表示對(duì)象間的關(guān)系⑴一個(gè)對(duì)象知道另一種對(duì)象⑵一個(gè)對(duì)象知道多少個(gè)另一種對(duì)象⑶一個(gè)對(duì)象的存在必須有多少對(duì)應(yīng)的對(duì)象存在⑷與E_R圖的區(qū)別①E_R圖僅表示數(shù)量的對(duì)應(yīng)②對(duì)象聯(lián)系除表示數(shù)量的對(duì)應(yīng)外加相互作用481）相互作用類型的對(duì)象聯(lián)系(單向作用)代碼框架class

系統(tǒng){public:系統(tǒng)(

);～系統(tǒng)(

);private:控制面板

*控制面板地址…}控制面板

系

統(tǒng)

含有49class

控制面板{public:控制面板(

);～控制面板(

);…}502）事務(wù)類型的相互聯(lián)系(雙向聯(lián)系)實(shí)現(xiàn)上:一個(gè)對(duì)象中應(yīng)有指向另一對(duì)象的指針①參與者——事務(wù)模板例如：學(xué)生——注冊(cè)約束基數(shù)的意義：一個(gè)學(xué)生可注冊(cè)0次或多次，而一個(gè)注冊(cè)只能由一個(gè)學(xué)生進(jìn)行②事務(wù)——地方模板表示事務(wù)發(fā)生的地方,例:繳費(fèi)與繳費(fèi)地方③參與者——地方模板例如：學(xué)生與學(xué)院51出納窗口繳注冊(cè)費(fèi)0-n1學(xué)生注冊(cè)0-n1學(xué)生學(xué)院10-n圖10.15參與者—事務(wù)模板圖10.16地方—事務(wù)模板圖10.18參與者--地方模板繳注冊(cè)費(fèi)1-n521

注冊(cè)費(fèi)細(xì)目圖10.19事務(wù)—事務(wù)細(xì)目模板注冊(cè)費(fèi)項(xiàng)目0-n1

注冊(cè)費(fèi)細(xì)目T3—保險(xiǎn)費(fèi)T3--學(xué)費(fèi)

T2--實(shí)驗(yàn)費(fèi)T2--學(xué)費(fèi)T1—保險(xiǎn)費(fèi)

T1-學(xué)費(fèi)事務(wù)細(xì)目實(shí)驗(yàn)費(fèi)體檢費(fèi)保險(xiǎn)費(fèi)學(xué)費(fèi)項(xiàng)目圖10.20項(xiàng)目—事務(wù)細(xì)目模板53④事務(wù)——事務(wù)細(xì)目模板

例：注冊(cè)費(fèi)與注冊(cè)費(fèi)細(xì)節(jié)⑤項(xiàng)目——事務(wù)細(xì)目模板例：注冊(cè)費(fèi)項(xiàng)目與注冊(cè)費(fèi)細(xì)目(每項(xiàng)目的交費(fèi)者)⑥對(duì)等聯(lián)系：聯(lián)系同一類中不同的對(duì)象

學(xué)

生

m-n1

學(xué)

生

543）雙向多對(duì)多聯(lián)系

課

程

學(xué)

生

1-n0-n

課

程

學(xué)

生

1-n0-n學(xué)生課程學(xué)期11變換成成績(jī)55原因：學(xué)期和成績(jī)既不屬于學(xué)生又不屬于課程①若歸入學(xué)生類，則求每門(mén)課程平均分困難；②若歸入課程類，則求每個(gè)學(xué)生的平均分困難。以上這些關(guān)系可構(gòu)成OOA的對(duì)象關(guān)系模型。5610.4

對(duì)象行為模型對(duì)象的服務(wù)對(duì)象行為表示5710.4.1

對(duì)象的服務(wù)業(yè)務(wù)政策和過(guò)程服務(wù)類型發(fā)現(xiàn)和標(biāo)識(shí)服務(wù)581）業(yè)務(wù)政策和過(guò)程①業(yè)務(wù)政策:某項(xiàng)業(yè)務(wù)活動(dòng)的原則性規(guī)定例如：研究生在修滿32學(xué)分后可開(kāi)始論文工作②業(yè)務(wù)過(guò)程：是業(yè)務(wù)政策的具體地形式化的描述例如：學(xué)分≧32∧修課

必修課③業(yè)務(wù)政策和過(guò)程是確定服務(wù)的基礎(chǔ)592）服務(wù)類型⑴基本服務(wù)①生成對(duì)象與取消對(duì)象(構(gòu)造與折構(gòu)函數(shù))生成對(duì)象時(shí)，通常屬性值為空(除非構(gòu)造函數(shù)設(shè)定值)?設(shè)定與取得操作(SET和GET)為對(duì)象設(shè)定屬性值或取得屬性值③增加或消去聯(lián)系把一個(gè)對(duì)象聯(lián)接到另一個(gè)對(duì)象上或者反之60足球隊(duì)排球隊(duì)學(xué)生體育隊(duì)屬性服務(wù)王平張林李林趙立

體育隊(duì)成員屬性服務(wù)(a)ADD(學(xué)生體育隊(duì)=“足球隊(duì)”，體育隊(duì)成員=“王平”)圖10.22增加和消去聯(lián)系服務(wù)例子61足球隊(duì)排球隊(duì)王平張林李林趙立體育隊(duì)成員體育隊(duì)成員屬性服務(wù)屬性服務(wù)(b)

REMOVE(學(xué)生體育隊(duì)=“排球隊(duì)”，體育隊(duì)成員=“張林”)圖10.22增加和消去聯(lián)系服務(wù)例子62④搜索查詢一個(gè)對(duì)象操作對(duì)于數(shù)據(jù)存貯在關(guān)系庫(kù)中的實(shí)現(xiàn)方式：

首先生成一個(gè)對(duì)象，發(fā)查詢消息給該對(duì)象，然后由其方法查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，取得值后，再設(shè)置對(duì)象的屬性值。⑵問(wèn)題域的特定報(bào)務(wù)對(duì)汽車(chē)租賃系統(tǒng)中的問(wèn)題:例1汽車(chē)類的問(wèn)題,計(jì)算里程和費(fèi)用:計(jì)算里程:里程=結(jié)束里程－起始里程計(jì)算費(fèi)用:費(fèi)用=價(jià)格/公里×里程63汽車(chē)起始里程結(jié)束里程返還日期計(jì)算里程計(jì)算費(fèi)用查返還日?qǐng)?bào)表統(tǒng)計(jì)超期車(chē)輛64例2:

報(bào)表類的問(wèn)題,統(tǒng)計(jì)超期車(chē)輛服務(wù)3）發(fā)現(xiàn)和標(biāo)識(shí)服務(wù)⑴由事件標(biāo)識(shí)服務(wù):對(duì)象能生成事件或識(shí)別事件，識(shí)別事件的對(duì)象提供服務(wù)?？疾旒せ钕到y(tǒng)案例的事件(有下劃線的句子)，對(duì)控制板可發(fā)現(xiàn)下列操作：①接收口令②接收命令③比較口令④點(diǎn)亮指示燈⑤響鈴⑥顯示出錯(cuò)報(bào)文65使用案例名稱:激活系統(tǒng)簡(jiǎn)要說(shuō)明:房主使用控制面板激活系統(tǒng)前提條件:系統(tǒng)準(zhǔn)備號(hào),準(zhǔn)備好指示燈亮.主要事件流A0:房主使用數(shù)字鍵輸入4位數(shù)字口令,該口令和系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)的口令比較,若正確,控制面板等待下一個(gè)命令;否則執(zhí)行事件流A1.房主選擇stay或away命令激活系統(tǒng).Stay激活房間周邊傳感器;away激活所有的傳感器.若激活成功,紅色指示燈亮;否則執(zhí)行事件流

E1.結(jié)束使用案例.66其他事件流A1:(1)控制面板響鈴一次.(2)系統(tǒng)復(fù)位.(3)執(zhí)行事件流A0.錯(cuò)誤事件流E1:(1)控制面板顯示系統(tǒng)出錯(cuò).(2)結(jié)束使用案例.67⑵由類狀態(tài)標(biāo)識(shí)服務(wù):對(duì)于教