信息系統(tǒng)分析與設(shè)計案例最新版

,課程案例一,內(nèi)容9,編程,簡介實現(xiàn)類圖編程序列圖,簡介-1,目的這部分的內(nèi)容不是給你在編程方面的快速課程，而是為了演示我們已經(jīng)建立的一些模型是如何映射到代碼。我們不解釋每條指令。代碼的討論涉及它同類圖和序列圖的關(guān)系。對于類圖，我們討論哪些行代碼是實現(xiàn)類、類的屬性、方法和關(guān)系的。我們利用序列圖作為線路圖來指導我們實現(xiàn)程序指令被執(zhí)行的序列。其它的代碼討論局限于解釋沒有在早期模型中表示的定義特性。,簡介-2,內(nèi)容系統(tǒng)用Java語言實現(xiàn)。它也被我們已經(jīng)在建立UML模型時使用的CASE工具支持。為了簡潔，產(chǎn)生的代碼僅僅是Wheels系統(tǒng)實現(xiàn)的部分：Issuebike用例的一個場景。代碼局限于處理一位顧客租借一輛自行車。這意味著一些方法，例如Payment的方法calculateTotalPayment()似乎是無用的，因為它是設(shè)計用來處理多輛自行車租賃的。因為我們要求代碼是為了表述的目的，因而簡單代碼比全部功能的代碼更重要。,簡介-3,方法諸如引用其它類的細節(jié)已經(jīng)添加到類。因此，我們忽略了在分析模型中表示的一些屬性和方法。這允許我們保持圖表在可管理的大小內(nèi)。從現(xiàn)在起我們稱方法methods而不是操作operations；這在此階段是合適的，因為程序員是關(guān)注實現(xiàn)一個過程的代碼部分。在早期我們談論操作而不是方法，因為分析和設(shè)計活動更關(guān)注過程的界面，而不是它的實現(xiàn)。,實現(xiàn)類圖-1,類圖實現(xiàn)在圖9.1中的實現(xiàn)類圖最初是根據(jù)代碼由CASE工具產(chǎn)生的。它表示了完整的實現(xiàn)細節(jié)，即屬性、方法參數(shù)（帶類型和返回值）、以及方法返還類型的可見性、類型和初始值。為了生成類圖的目的，即忽略gets和sets方法，簡單地設(shè)置或返回屬性的值。例如，Customer有三個get方法，getCustomerNumber()、getName()和getPostcode()，它們都沒有在類圖中顯示。,實現(xiàn)類圖-2,起始類（StartUp）類StartUp是一個新類。Java應用必須總有一個main()方法；當Java應用運行時，它總是第一個執(zhí)行的方法。在包括main()的Java每個方法必須在一個類中；因此，我們建立StartUp類的原因部分是為了放置main()。StartUp建立的另一個原因是模擬，如果這部分代碼是帶有歡迎菜單和其它顯示界面層的整個可執(zhí)行系統(tǒng)的一部分時，它模擬將會發(fā)生什么。這個類有效地模擬了在圖9.2中序列圖建模的接待員的功能。四個方法調(diào)用，showBikeDetails()、calculateCost()、newCust()和calcTotals()，原來由Receptionist發(fā)送到:IssueBikeUI，現(xiàn)在由StartUp發(fā)送。,實現(xiàn)類圖-3,IssueBikeUI類這個類結(jié)合了控制類和界面類的功能。它的前四個屬性chosenBike、customer、payment和hire都被用來存放IssueBikeUI需要交互的對象的對象標識符（或引用）。這些屬性被用來實現(xiàn)在類圖中表示的由IssueBikeUI發(fā)出的單向?qū)Ш铰窂?。最后的屬性numberOfDays存放租借的時間長短。當calculateCost(numDays)被調(diào)用時它被設(shè)置，隨后被用作Hire產(chǎn)生的參數(shù)。,實現(xiàn)類圖-4,Payment類這是同分析模型中建立的Payment類相同的實體類，僅僅是為了簡單，省略了一些屬性。屬性：Customer用來存放對一個Customer對象的引用；這允許每一個Payment對象被聯(lián)接到正確的Customer對象。它實現(xiàn)了在類圖中表示的到Customer類的單向?qū)Ш?。paymentId被用來存放惟一標識每個:Payment的數(shù)字。這個數(shù)字是一個整數(shù)，不像一個引用（或?qū)ο髽俗R符）僅被計算機使用，該數(shù)字能被人閱讀和理解。,實現(xiàn)類圖-5,Payment類（續(xù)）屬性：（續(xù)）paymentCount是一個類變量，其允許應用賦值一個數(shù)字，該數(shù)字惟一標識每個:Payment(paymentId)。每次一個新的Payment對象產(chǎn)生，它就被更新。Payment(cust:Customer)是一個構(gòu)造器。當調(diào)用時，它產(chǎn)生一個新的Payment對象，并將其關(guān)聯(lián)到:Customer引用，該引用被作為參數(shù)傳遞。calculateTotalPayment(hire:Hire)設(shè)計用于為一位租借多輛自行車的顧客計算出總的費用。因為在這個實現(xiàn)中，僅有一位顧客租借一輛自行車的情況，因此，本方法僅部分實現(xiàn)；calculateTotalPayment()調(diào)用私有方法issueReceipt()。issueReceipt(hire:Hire)打印一張收據(jù)。注意在類圖中這個方法前面是一個負號，表示其是一個私有方法。這意味著它僅能被Payment類的實例所使用。,實現(xiàn)類圖-6,Bike類Bike類結(jié)合了Bike實體類，以及一個有所有:Bike標識符的清單的集合類。為了簡化，我們已經(jīng)限制了Bike屬性僅有deposit、rate和bikeNumber。方法Methods：Bike(dep:int,rat:int,num:int)是一個構(gòu)造器。當調(diào)用時，它產(chǎn)生一個新的Bike對象，并將其屬性設(shè)置成傳遞的參數(shù)值。findBikeByNumber(bikeNum:int)是集合類功能的一部分；它在表:Bikes中搜尋，直到找到一個帶有相同自行車編號的自行車。showDetail()用來顯示由findBikeByNumber()發(fā)現(xiàn)的自行車的細節(jié)calculateCost(numberOfDays:int)計算出自行車租借一段時間的費用。,實現(xiàn)類圖-7,Customer類Customer類是同分析模型中定義相同的實體類。同Payment對象類似，每一個:Customer有一個惟一的customerId，其是由類變量customerCount產(chǎn)生的。為了簡單，我們利用郵政編碼代替完整的地址。雖然在代碼中有三個get方法，但在這個模型中僅表示的方法是一個構(gòu)造器。Hire類Hire類是同分析模型中定義相同的實體類。同Payment和Customer對象類似，每一個:Hire有一個惟一的hireId，其是由類變量hireCount產(chǎn)生的。屬性customer和bike被用來存放對Customer和Bike對象的引用。雖然在它有四個get方法，但在圖中僅表示的方法是一個構(gòu)造器。,編程-1,StartUp類StartUp類的類圖在圖9.3中表示，StartUp類的代碼在圖9.4中表示。代碼的行01聲明StartUp是在一個名稱為bikeshop的包內(nèi)(如同在代碼中所有的類一樣）。StartUp類聲明是在行05。在類中的每一內(nèi)容必須用波形括號括起來，這個括號告訴編譯器類的開始和結(jié)束的地方。左括號在行05，右括號在行27。main()方法是在行07聲明。這個方法的所有程序指令被放在第二個波形括號中，左括號在行07，右括號在行26。在main()中的第一條指令產(chǎn)生一個IssueBikeUI對象ui（行13），其后四條指令是對IssueBikeUI對象的調(diào)用。這四條指令實現(xiàn)在Issuebike用例場景中的主要步驟。,編程-2,IssueBikeUI類IssueBikeUI類的類圖在圖9.5中表示，其代碼在圖9.6中表示。IssueBikeUI類在行34聲明屬性（也被稱為方法的變量）37-41聲明。showBikeDetails(bikeNum:int):void方法在行42聲明，這個方法調(diào)用在Bike類中的findBikeByNumber(bikeNum)。findBikeByNumber(bikeNum)反復搜尋它的bike對象數(shù)組，直到它發(fā)現(xiàn)一個匹配的自行車編號（一個同參數(shù)值bikeNum匹配的）。匹配自行車的引用（對象標識符）被返回，并被賦給屬性chosenBike。這個引用然后被用來傳送消息showDetails()到匹配的自行車。,編程-3,IssueBikeUI類（續(xù)）其余的方法聲明是：+calculateCost(numDays:int):void在行50+createCustomer(name:String,postcode:String,tel:int):void在行57+calculateTotalPayment():void在行64注意所有這些方法是公有的（public），即它們能被任何對象調(diào)用。方法createCustomer()實際上產(chǎn)生一個Hire對象、一個Customer對象和一個Payment對象。,編程-4,Bike類Bike類的類圖在圖9.7中表示，其代碼在圖9.8中表示。Bike類在行71中聲明一個五個Bike對象的數(shù)組bikeList在行74中聲明。屬性（也被稱作成員變量）在行76-78中聲明Bike構(gòu)造器在行91中聲明；在行93-95中，成員變量被設(shè)置成傳遞給構(gòu)造器的參數(shù)值。有三個get方法：getDeposit()在行98聲明getRate()在行102中聲明getBikeNumber()在行106中聲明,編程-5,Bike類（續(xù)）方法findBikeByNumber()在行110中聲明。這個方法在數(shù)組:Bikes中搜尋直到發(fā)現(xiàn)一個自行車帶有同bikeNum（作為參數(shù)傳遞的）相匹配的值。當一個匹配發(fā)現(xiàn)后，該:Bike被返回到調(diào)用的方法。注意這個方法+findBikeByNumber(bikeNum:int):Bike的定義，其定義了必須返回一個Bike引用。方法showDetails()在行128聲明。這個方法顯示傳送給它的:Bike的bike編號、押金和每天的租金。calculateCost()在行135中聲明。這個方法計算租借傳送給它的:Bike的總費用。,序列圖-1,序列圖在編程中的作用對于新手，試圖追尋面向?qū)ο蟪绦蛑袌?zhí)行序列是非常困惑的。代碼的結(jié)構(gòu)式用類來表示，但執(zhí)行的序列是由用例來表示。這一結(jié)果是執(zhí)行序列在整個代碼清單中跳轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在我們將Issuebike用例場景的序列圖同實現(xiàn)它的代碼進行比較。我們將序列圖中的消息同實現(xiàn)它的代碼行進行映射。按這種方式，我們遵循計算機執(zhí)行代碼的序列。這證明了序列圖作為引導我們閱讀代碼的線路圖的用處。,序列圖-2,序列圖在編程中的作用（續(xù)1）我們將要使用的序列圖在圖9.9中表示。完整的代碼在圖9.10中列出。表9.1將每一序列的代碼消息映射到實現(xiàn)它的代碼行。表9.1表示：欄1，序列圖中的消息欄2，實現(xiàn)消息的代碼行的行號欄3，發(fā)送消息的對象或類欄4，接受消息的對象或類,序列圖-3,序列圖在編程中的作用（續(xù)2）Java應用總是從main()方法的執(zhí)行開始main()方法在StartUp類中，代碼行07序列圖從main()方法發(fā)送的第一個消息開始，在行13，即IssueBikeUIui=newIssueBikeUII)。這產(chǎn)生一個新的:IssueBikeUI。下一條消息showBikeDetails(bikeNum)，在行16，是由StartUp發(fā)送到新的:IssueBikeUI。為了找出下一步發(fā)生什么，我們需要找到在IssueBikeUI類中的方法showBikeDetails(bikeNum)（行42）然后跟隨實現(xiàn)這個方法的代碼直到我們發(fā)現(xiàn)下一條消息（或方法調(diào)用）。下一條消息是findBikeByNumber(bikeNum)，在44行的指令chosenBike=Bike.findBikeByNumber(bikeNum)中。這個調(diào)用是從:IssueBikeUI到Bike類。,序列圖-4,序列圖在編程中的作用（續(xù)3）然后我們到Bike類，發(fā)現(xiàn)方法findBikeByNumber(bikeNum)并跟隨實現(xiàn)它的代碼行，直到我們遇到下一個方法調(diào)用。這個方法findBikeByNumber(bikeNum)是在110行。下一個方法調(diào)用時在116行，在那里getBikeNumber()消息被傳送到在bikeList數(shù)組中的每一個:Bikes，這是一個反射或自引用消息。每一:Bike的編號依次同bikeNum的值比較。當一個匹配的:Bike被發(fā)現(xiàn)，對該:Bike的引用被返回給:IssueBikeUI。,序列圖-5,序列圖在編程中的作用（續(xù)4）隨著返回語句，控制被返回給調(diào)用的方法，在方法調(diào)用的下一條指令。這意味著下一行將要執(zhí)行的是行45。行45是一個if語句，其檢查是否發(fā)現(xiàn)匹配的自行車（如果沒有發(fā)現(xiàn)，則返回一個空引用）。如果發(fā)現(xiàn)一輛自行車，它的引用被返回，然后賦值給變量chosenBike。然后，一個showDetails()消息（行47）被傳送到適當?shù)?Bike。showDetails()顯示:Bike的細節(jié)，然后在48行將控制返回給:IssueBikeUI。行48有波形括號表示if語句的結(jié)束。行49包含有表示showBikeDetails()方法結(jié)束的波形括號，所以在行19控制被返回到StartUp。,圖9.1實施類圖,圖9.1-1實施類圖(1),圖9.1-2實施類圖（2）,圖9.2“Issuebike”用例成功場景的設(shè)計序列圖,圖9.3起始類的類圖,圖9.4起始類的代碼,圖9.5IssueBikeUI類的類圖,圖9.6IssueBikeUI類的代碼,圖9.6-1IssueBikeUI類的代碼(1),圖9.6-2IssueBikeUI類的代碼(2),圖9.7Bike類的類圖,圖9.8Bike類的代碼,圖9.8-1Bike類的代碼(1),圖9.8-2Bike類的代碼(2),圖9.8-3Bik