软件开发基础课程 软件工程导论 第9章 面向对象的技术 共24页.pptx

【课程大纲】 第1章 软件工程学概述 共54页.pptx 第2章 可行性研究 共58页.pptx 第3章 需求分析 共67页.pptx 第4章 总体设计 共74页.pptx 第5章 详细设计 共63页.pptx 第6章 实现 共38页.pptx 第7章 软件测试 共107页.pptx 第8章 维护 共14页.pptx 第9章 面向对象的技术 共24页.pptx 第10章 面向对象的需求分析 共23页.pptx 第11章 面向对象的分析 共26页.pptx 第12章 面向对象的设计与实现 共40页.pptx ### 软件开发基础课程：面向对象的技术 #### 一、面向对象方法学概览 面向对象技术作为现代软件工程的重要组成部分，在软件开发过程中扮演着至关重要的角色。本章节将详细介绍面向对象方法学的基本概念及其与传统软件开发方法的区别。 **1.1 面向对象方法学** 面向对象的开发方法旨在模拟人类思考和解决问题的方式，以便更直观地理解和构建复杂的软件系统。这种方法强调以对象为核心，对象包含了描述其内部状态的数据以及对这些数据执行的操作。这种封装机制使得对象能够更好地隐藏内部细节，并保持对外接口的一致性。 **1.2 两种方法学的比较** - **系统稳定性** - **传统程序设计技术**：开发过程基于功能分析和功能分解，构建的软件结构紧密依赖于系统功能。当需求发生变化时，通常会导致软件结构的整体修改，从而降低了软件系统的稳定性。 - **面向对象技术**：以对象为核心构建软件系统。当系统功能需求发生变化时，仅需做一些局部性的修改，而不会引起软件结构的整体变化，因此软件系统的稳定性较好。 - **可重用性** - **传统程序设计技术**：理想的可重用模块是那些具有功能内聚性的模块，它们只完成一个相对独立的子功能。 - **面向对象技术**：对象具有自含性、封装性和信息隐藏机制，使得对象内部与外界隔离，具有较强的独立性。因此，对象是比较理想的模块和可重用的软件成分。 - **易于开发大型软件产品** - 大型软件产品可以分解为一系列相互独立的小产品来处理，降低了开发难度，同时也使得开发管理变得更加容易。 - **可维护性** - 面向对象的软件稳定性较好； - 面向对象的软件更容易修改； - 面向对象的软件更容易理解； - 更易于测试和调试。 #### 二、面向对象的基本概念 **2.1 对象** 对象是包含数据结构和施加在其上的操作的封装体。在面向对象的方法中，对象是最基本的元素，是分析和解决问题的核心。 **2.2 类** 类是对一组具有相同属性和操作的对象的抽象。它是对象的模板，定义了类名、属性和操作。 **2.3 继承** 继承是父类和子类之间共享数据结构和方法的机制。通过继承，子类可以复用父类的属性和方法，同时也可以扩展新的特性。根据继承的层次不同，可以分为单继承和多继承。 **2.4 多态性** 多态性是指相同的操作或函数、过程作用于不同的对象上可以获得不同的结果。这种特性增强了代码的灵活性和可扩展性。 **2.5 消息** 消息是指对象之间在交互中所传送的通信信息。它由接收消息的对象、消息名以及若干变元组成，用于对象之间的协作。 #### 三、面向对象的实施步骤 面向对象的开发不仅涉及对象的使用，还包括类、继承等机制，以及对象之间的消息传递。具体步骤包括： 1. **对象的识别与定义**：识别出系统中的各个对象，并定义它们的属性和方法。 2. **类的设计**：根据对象的共同特征设计相应的类。 3. **继承关系的建立**：定义类之间的继承关系，利用已有类的特性减少重复编码。 4. **消息传递机制**：设计对象之间的交互方式，确保系统的正确运行。 #### 四、面向对象的建模语言——UML 统一建模语言(UML)是一种图形化的标准建模语言，用于描述面向对象系统的静态结构和动态行为。UML提供了多种图来帮助开发人员理解、设计和实现软件系统，例如类图、对象图、序列图等。 - **类图**：用于描述系统的静态结构，包括类之间的关系。 - **对象图**：展示了类图在特定时间点的具体实例。 - **序列图**：描述系统中对象之间交互的时间顺序。 #### 五、总结 面向对象技术通过引入对象、类、继承和消息传递等概念，不仅提高了软件的可重用性和可维护性，还简化了复杂系统的开发过程。通过学习面向对象的方法学，开发者可以更好地理解和应用这一强大工具，从而提高软件的质量和效率。