第1章-面向?qū)ο蟾攀?【2017至2018第一學(xué)期】

1、UML建模語(yǔ)言UML理論與實(shí)踐理論與實(shí)踐 UML建模語(yǔ)言 本課程采用平時(shí)成績(jī)（包括出勤考核，課堂發(fā)言本課程采用平時(shí)成績(jī)（包括出勤考核，課堂發(fā)言等）、實(shí)踐（課程設(shè)計(jì)）和理論考試相結(jié)合的考等）、實(shí)踐（課程設(shè)計(jì)）和理論考試相結(jié)合的考核方法?？傇u(píng)成績(jī)中核方法?？傇u(píng)成績(jī)中平時(shí)成績(jī)占平時(shí)成績(jī)占30%，實(shí)踐成績(jī)，實(shí)踐成績(jī)占占10%，期末考試占，期末考試占60%。實(shí)踐按小組完成項(xiàng)目。實(shí)踐按小組完成項(xiàng)目課程設(shè)計(jì)【用課外時(shí)間完成】，并提交書(shū)面報(bào)告課程設(shè)計(jì)【用課外時(shí)間完成】，并提交書(shū)面報(bào)告的形式上交（小組最后匯報(bào)）。的形式上交（小組最后匯報(bào)）。課程安排【大綱】UML建模語(yǔ)言教科書(shū): UML基礎(chǔ)與Rose建模實(shí)用教程

2、UML建模語(yǔ)言參考題目參考題目1. 火車(chē)票移動(dòng)銷(xiāo)售系統(tǒng) 2. 天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)3. 快遞查詢(xún)系統(tǒng)4. 電影訂票系統(tǒng)5. 音樂(lè)系統(tǒng)要求：題目不同、大家自己協(xié)調(diào)題目；第3周各個(gè)小組上報(bào)成員名單和題目UML建模語(yǔ)言第第1章章 面向?qū)ο蟾攀雒嫦驅(qū)ο蟾攀?本章首先介紹了面向?qū)ο蟮幕靖拍?，并與面向過(guò)程進(jìn)行對(duì)比，然后具體到面向?qū)ο蟮幕咎卣骱蛯?shí)際的方法論技術(shù)，最后對(duì)為什么使用UML建模進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。 P【程序】= DS 【數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)】+A【算法】Coad和Yourdon:面向?qū)ο?對(duì)象+類(lèi)+繼承+通信UML建模語(yǔ)言1.1 面向?qū)ο蟮幕靖拍?.1.1 對(duì)象對(duì)象（Object）是面向?qū)ο螅∣bject-Orien

3、ted，OO）系統(tǒng)的基本構(gòu)造塊，是一些相關(guān)的變量和方法的軟件集。對(duì)象經(jīng)常用來(lái)建立對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的一些對(duì)象模型。對(duì)象是理解OOP的關(guān)鍵?？梢钥吹?、感知的東西或概念性對(duì)象。對(duì)象是一種將狀態(tài)和行為有機(jī)結(jié)合起來(lái)形成的軟件構(gòu)造模型，它可以用來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界中的一個(gè)對(duì)象。UML建模語(yǔ)言1.1 面向?qū)ο蟮慕?jīng)驗(yàn)：【請(qǐng)大家設(shè)計(jì)關(guān)于“學(xué)生管理信息系統(tǒng)”】（屬性很多；數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)）大象的故事：盲人摸象【大象】UML建模語(yǔ)言UML建模語(yǔ)言1.1 面向?qū)ο蟮慕?jīng)驗(yàn)：大象的故事：盲人摸象【大象】大象的屬性：牙齒yc、耳朵ed、尾巴wb、肚子dz、腿t、方法：get_yc、get_ed、get_wb、get_dz、get_tUM

4、L建模語(yǔ)言1.1 面向?qū)ο蟮慕?jīng)驗(yàn)：盲人大象擴(kuò)展版大象的故事：馬戲團(tuán)里的小大象大象的屬性：牙齒yc、耳朵ed、尾巴wb、肚子dz、腿t、年齡nl、力量ll、活動(dòng)范圍hdfw方法：get_yc、get_ed、get_wb、get_dz、get_t、get_nlget_nl、get_llget_ll、get_hdfwget_hdfw大象小大象UML建模語(yǔ)言1.1 面向過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)：【請(qǐng)大家設(shè)計(jì)關(guān)于“學(xué)生成績(jī)查詢(xún)系統(tǒng)”】（成績(jī)的錄入、存儲(chǔ)、處理和查詢(xún)）大象的故事：曹沖稱(chēng)象【稱(chēng)象】UML建模語(yǔ)言UML建模語(yǔ)言1.1 面向過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)：大象的故事：曹沖稱(chēng)象【稱(chēng)象】順序【功能、函數(shù)】：趕大象上船feo、看船身吃

5、水位bwh、在船舷上畫(huà)線(xiàn)bd、趕大象下船上岸feu、向船上加石頭直到船沉到畫(huà)線(xiàn)處為止as曹沖稱(chēng)象擴(kuò)展版刻舟求劍UML建模語(yǔ)言UML建模語(yǔ)言1.1 面向過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)：刻舟求劍順序【功能、函數(shù)】：在船舷上畫(huà)線(xiàn)【做記號(hào)】bd、船靠岸bu、從畫(huà)記號(hào)的地方跳下水sj、找劍fs、沒(méi)找到劍nfUML建模語(yǔ)言1.1 面向?qū)ο蟮幕靖拍?.1.2 面向?qū)ο笈c面向過(guò)程的區(qū)別面向?qū)ο?以對(duì)象為基礎(chǔ),以事件或消息來(lái)驅(qū)動(dòng)對(duì)象執(zhí)行處理,是自下而上的程序設(shè)計(jì)方法,其特點(diǎn)是,從問(wèn)題的一部分著手,在設(shè)計(jì)中以數(shù)據(jù)為中心,類(lèi)為工具.【設(shè)計(jì)者不知道具體執(zhí)行順序，只知道相互關(guān)系】結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì):自上而下,先確定程序的流程怎么走,函數(shù)間的

6、調(diào)用關(guān)系和依賴(lài)關(guān)系是什么.【設(shè)計(jì)者要明確執(zhí)行順序、相互關(guān)系】UML建模語(yǔ)言面向?qū)ο?設(shè)計(jì)對(duì)象類(lèi):A1,A2,A3,B1,B2,DA1 I1 D A2I2 A3 I3 A1 I1 ,A2I2 B1 I4 A3.I3 B2 B1.I4DM_mainA1,A2,A3,D UML建模語(yǔ)言面向過(guò)程示例 M_main A,B,C ,D A A1,A2,A3 BB1,B2 CC1 實(shí)施的實(shí)際結(jié)果是M-mainA1,A2,A3，B1,B2，C【C1】,DUML建模語(yǔ)言O(shè)OPSP類(lèi)（繼承、多態(tài)）自頂向下、逐步細(xì)分以對(duì)象為基礎(chǔ)、以事件或消息來(lái)驅(qū)動(dòng)模塊化、結(jié)構(gòu)化以數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)操作（類(lèi)）為中心以函數(shù)、功能為中心類(lèi)、對(duì)象

7、逐步求精（功能模塊）UML建模語(yǔ)言1.1.3 對(duì)象與類(lèi)的確定對(duì)象（Object）是由狀態(tài)（State）和行為（Behavior）構(gòu)成的，是包含客觀事物特征的抽象實(shí)體，封裝了狀態(tài)和行為。 對(duì)象=數(shù)據(jù)+數(shù)據(jù)操作可以利用對(duì)象來(lái)代表現(xiàn)實(shí)世界中的對(duì)象：可用一個(gè)飛行試駕程序來(lái)代表現(xiàn)實(shí)世界中的正在飛行的飛機(jī)，或者用機(jī)床數(shù)控程序來(lái)代表現(xiàn)實(shí)世界的運(yùn)行的機(jī)床。同樣可以使用對(duì)象來(lái)造型抽象的概念，比如，點(diǎn)擊按鈕事件就是一個(gè)用在GUI窗口系統(tǒng)的公共對(duì)象，它可以代表用戶(hù)點(diǎn)擊程序界面中的一個(gè)確定按鈕的動(dòng)作。【對(duì)象應(yīng)該自己對(duì)負(fù)責(zé)自己，且應(yīng)該清楚地定義責(zé)任】UML建模語(yǔ)言1.1.3 對(duì)象與類(lèi)的確定類(lèi)（Class）是具有相同屬性

8、和操作的一組對(duì)象的組合。 對(duì)象是類(lèi)的實(shí)體化對(duì)象是類(lèi)的實(shí)體化類(lèi)的確定:確定系統(tǒng)的范圍,在系統(tǒng)范圍內(nèi)尋找對(duì)象,將對(duì)象抽象成為一個(gè)類(lèi),進(jìn)而確定類(lèi)的數(shù)據(jù)和操作。例如名為“學(xué)生”的類(lèi)被用于描述為被學(xué)生管理系統(tǒng)管理的學(xué)生對(duì)象。類(lèi)的定義要包含以下的要素 第一，定義該類(lèi)對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（屬性的名稱(chēng)和類(lèi)型） 第二，定義對(duì)象所要執(zhí)行的操作操作，也就是類(lèi)的對(duì)象要被調(diào)用執(zhí)行那些操作，以及這些操作時(shí)對(duì)象要執(zhí)行那些操作，比如數(shù)據(jù)庫(kù)操作等等。UML建模語(yǔ)言1.1.4 消息和事件n所謂消息（Message）是指描述事件發(fā)生的信息，是對(duì)象間相互聯(lián)系和相互作用的方式。一個(gè)消息主要由5部分組成：消息的發(fā)送對(duì)象、消息的接收對(duì)象

9、、消息傳遞方式、消息內(nèi)容（參數(shù)）、消息的返回。傳入的消息內(nèi)容的目的有兩個(gè)，一個(gè)是讓接受請(qǐng)求的對(duì)象獲取執(zhí)行任務(wù)的相關(guān)信息，另一個(gè)是行為指令。n所謂事件通常是指一種由系統(tǒng)預(yù)先定義而由用戶(hù)或系統(tǒng)發(fā)出的動(dòng)作。事件作用于對(duì)象，對(duì)象識(shí)別事件并作出相應(yīng)反應(yīng) 。n對(duì)象通過(guò)對(duì)外提供的方法在系統(tǒng)中發(fā)揮自己的作用，當(dāng)系統(tǒng)中的其它對(duì)象請(qǐng)求這個(gè)對(duì)象執(zhí)行某個(gè)方法時(shí)，就向該對(duì)象發(fā)送一個(gè)消息，對(duì)象響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求，完成指定的操作。程序的執(zhí)行取決于事件發(fā)生的順序，由順序產(chǎn)程序的執(zhí)行取決于事件發(fā)生的順序，由順序產(chǎn)生的消息來(lái)驅(qū)動(dòng)程序的執(zhí)行生的消息來(lái)驅(qū)動(dòng)程序的執(zhí)行。UML建模語(yǔ)言點(diǎn)擊設(shè)置以上按鈕plain屬性點(diǎn)擊設(shè)置以上按鈕loadin

10、g屬性UML建模語(yǔ)言 setPlain: function (e) this.setData( plain: !this.data.plain ) ,JavaScriptUML建模語(yǔ)言1.2 面向?qū)ο蟮幕咎卣髅嫦驅(qū)ο蟮暮诵脑孛嫦驅(qū)ο蟮暮诵脑?對(duì)象對(duì)象,封裝封裝,消息消息,類(lèi)類(lèi),繼承繼承,多態(tài)性多態(tài)性,結(jié)構(gòu)與連接結(jié)構(gòu)與連接UML建模語(yǔ)言 客觀世界里的任何實(shí)體都可以被稱(chēng)為對(duì)象?？陀^世界里的任何實(shí)體都可以被稱(chēng)為對(duì)象。 對(duì)象可以是具體的、有形的物，也可以是無(wú)形的對(duì)象可以是具體的、有形的物，也可以是無(wú)形的事物或概念。事物或概念。 對(duì)象是問(wèn)題域或?qū)崿F(xiàn)域中某些事物的一個(gè)抽象。對(duì)象是問(wèn)題域或?qū)崿F(xiàn)域中某些

11、事物的一個(gè)抽象。 對(duì)象是一個(gè)封裝數(shù)據(jù)屬性和操作行為的實(shí)體。對(duì)象是一個(gè)封裝數(shù)據(jù)屬性和操作行為的實(shí)體。 系統(tǒng)中的對(duì)象在軟件生命周期的各個(gè)階段可能有系統(tǒng)中的對(duì)象在軟件生命周期的各個(gè)階段可能有不同的表示形式。不同的表示形式。 在概念層在概念層，對(duì)象是一組責(zé)任對(duì)象是一組責(zé)任；在規(guī)約層在規(guī)約層，對(duì)象是對(duì)象是一組可以被其他對(duì)象或?qū)ο笞约赫{(diào)用的方法一組可以被其他對(duì)象或?qū)ο笞约赫{(diào)用的方法；在在實(shí)現(xiàn)層，實(shí)現(xiàn)層，對(duì)象是代碼和數(shù)據(jù)以及它們之間的計(jì)算對(duì)象是代碼和數(shù)據(jù)以及它們之間的計(jì)算交互交互。1. 對(duì)象的抽象UML建模語(yǔ)言一個(gè)對(duì)象的實(shí)例圖解UML建模語(yǔ)言1抽象：抓主要特征1. 將需要的事物進(jìn)行簡(jiǎn)化【“學(xué)生”的主要屬性】

12、2. 將事物特征進(jìn)行概括【簡(jiǎn)單、通用、普適性】3. 將抽象模型組織為層次結(jié)構(gòu)【分類(lèi)降低復(fù)雜性】4. 將軟件重用得以保證【強(qiáng)調(diào)實(shí)體的本質(zhì)、內(nèi)在的屬性】UML建模語(yǔ)言封裝（Encapsulation）是把對(duì)象的狀態(tài)和行為綁到一起的機(jī)制，把對(duì)象形成一個(gè)獨(dú)立的整體，并且盡可能的隱藏對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)。封裝有兩個(gè)含義：一是把對(duì)象的全部狀態(tài)和行為結(jié)合一起，形成一個(gè)不可分割的整體。對(duì)象的私有屬性只能夠由對(duì)象的行為來(lái)修改和讀取。二是盡可能隱蔽對(duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)，與外界的聯(lián)系只能夠通過(guò)外部接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。封裝的信息屏蔽作用反映了事物的相對(duì)獨(dú)立性，我們可以只關(guān)心它對(duì)外所提供的接口，即能夠提供什么樣的服務(wù)，而不用去關(guān)注其內(nèi)部的

13、細(xì)節(jié)問(wèn)題。比如說(shuō)使用手機(jī)，我們關(guān)注的通常是這個(gè)手機(jī)能實(shí)現(xiàn)什么功能，而不太會(huì)去關(guān)心這個(gè)手機(jī)的是怎么一步步制造出來(lái)的。封裝可看作是任何形式的隱藏（類(lèi)型、實(shí)現(xiàn)、設(shè)計(jì)等）2. 封裝UML建模語(yǔ)言class Car String color; int number; void run() System.out.println(color+:+number); class CarDemo public static void main(String args) Car c=new Car(); c.color=red; c.number=4; c.run(); Car c1=new Car(); c1.c

14、olor=black; c1.number=3; c1.run(); UML建模語(yǔ)言 消息是向?qū)ο蟀l(fā)出的服務(wù)請(qǐng)求。 一個(gè)消息包含消息名、接受對(duì)象的標(biāo)志、服務(wù)標(biāo)志、輸入信息、回答信息等。 消息傳遞機(jī)制。 3. 消息【5頁(yè)】UML建模語(yǔ)言 類(lèi)是一組具有相同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相同操作的對(duì)象的集合。 類(lèi)是對(duì)象的抽象。 客觀世界實(shí)際存在的都是對(duì)象，而不是類(lèi) 。 類(lèi)和對(duì)象的關(guān)系。 類(lèi)是根據(jù)對(duì)象所具有的責(zé)任定義對(duì)象的類(lèi)型。責(zé)任可以分為行為或狀態(tài)，這些分別由方法或數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)4. 類(lèi)【第4頁(yè)】UML建模語(yǔ)言 繼承（Inheritance）是一種連接類(lèi)與類(lèi)的之間的層次模型。繼承是指特殊類(lèi)的對(duì)象擁有其一般類(lèi)的屬性和行為。 繼

15、承意味著“自動(dòng)地?fù)碛小?，即在特殊?lèi)中不必重新對(duì)已經(jīng)在一般類(lèi)中所定義過(guò)的屬性和行為進(jìn)行定義，而是特殊類(lèi)自動(dòng)地、隱含地?fù)碛衅湟话泐?lèi)的屬性和行為。 繼承對(duì)類(lèi)的重用性，提供了一種明確表述共性的方法。即一個(gè)特殊類(lèi)既有自己定義的屬性和行為，又有繼承下來(lái)的屬性和行為。5. 繼承繼承UML建模語(yǔ)言繼承的描述繼承的描述UML建模語(yǔ)言 public abstract class Person public abstract void show(); public class Student : Person public override void show() Console.WriteLine(我是學(xué)生!);

16、 class StudentOfComputer public void tShow(Person person) person.show(); UML建模語(yǔ)言單重繼承和多重繼承的描述UML建模語(yǔ)言定義：同一操作作用于不同的對(duì)象，可以有不同的解釋?zhuān)a(chǎn)生不同的執(zhí)行結(jié)果。多態(tài)性分為兩種： 編譯時(shí)的多態(tài)性。 運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性。多態(tài)：能夠用一種方式引用一個(gè)類(lèi)的不同派生類(lèi)，但獲得的行為對(duì)應(yīng)于所引用的派生類(lèi)【子類(lèi)重寫(xiě)、覆蓋父類(lèi)相關(guān)功能】6. 多態(tài)性UML建模語(yǔ)言 一般/特殊結(jié)構(gòu) 整體/部分結(jié)構(gòu) 實(shí)例連接 消息連接7. 結(jié)構(gòu)與連接UML建模語(yǔ)言1.3 面向?qū)ο蠓椒ㄕ?.3.1 面向?qū)ο蠓治?. 獲取問(wèn)題域陳述

17、2. 建立系統(tǒng)的對(duì)象模型3. 建立對(duì)象的動(dòng)態(tài)模型4. 建立系統(tǒng)的功能模型UML建模語(yǔ)言1.3.1 面向?qū)ο蠓治?. 建立對(duì)象模型：標(biāo)識(shí)和確定類(lèi)，準(zhǔn)備數(shù)據(jù)字典，確定關(guān)聯(lián)，確定屬性，使用繼承來(lái)細(xì)化類(lèi)，完善對(duì)象模型2. 建立對(duì)象的動(dòng)態(tài)模型：準(zhǔn)備腳本，確定事件，準(zhǔn)備事件跟蹤表，構(gòu)造狀態(tài)圖3. 建立系統(tǒng)的功能模型：輸入、輸出等參數(shù)，數(shù)據(jù)流圖UML建模語(yǔ)言SQL定義：數(shù)據(jù)字典create table PM_DICT_ENUM ( PK_ID VARCHAR(36) not null,-主鍵 DICT_CODE VARCHAR(16), ENUM_CODE VARCHAR(16), ENUM_NAME VA

18、RCHAR(64), RESERVE VARCHAR(36), SORTINDEX INT, ENUM_EN_NAME VARCHAR(64), constraint PK_PM_DICT_ENUM primary key (PK_ID) ); UML建模語(yǔ)言Java定義：數(shù)據(jù)字典public class DictEnum /字典枚舉定義 ，業(yè)務(wù)類(lèi)型 public static class BusiType public static final String EXCHANGE = 10; /10-匯兌 public static final String SAVINGS = 11; /11-

19、儲(chǔ)蓄 public static final String INTERNATIONAL = 12; /12-國(guó)際 public static final String FUNDS = 13; /13-基金 public static Map dataMap = JSONUtil.parseJSON2Map(10:匯兌,11:儲(chǔ)蓄,12:國(guó)際,13:基金); UML建模語(yǔ)言1.3.2 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)1.面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的準(zhǔn)則模塊化 抽象 信息隱藏 低耦合 高內(nèi)聚2. 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的實(shí)用規(guī)則 結(jié)果應(yīng)該清晰易懂，結(jié)構(gòu)的深度適當(dāng),小而簡(jiǎn)單的類(lèi),簡(jiǎn)單消息協(xié)議，簡(jiǎn)單的函數(shù)和方法，設(shè)計(jì)的變動(dòng)少.3. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 子系統(tǒng)分解,確定并發(fā)性,【處理器及任務(wù)分配】,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理,全局資源的處理,選擇軟件控制機(jī)制,人機(jī)交互接口設(shè)計(jì).UML建模語(yǔ)言1.4 1.4 面向?qū)ο蠼Ｃ嫦驅(qū)ο蠼槭裁匆肬ML對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行面向?qū)ο蠼?，如何使用UML形成面向?qū)ο蠼５拈_(kāi)發(fā)模式。UML建模語(yǔ)言建模的使用是軟件成功的一個(gè)基本因素。模型的實(shí)質(zhì)：對(duì)現(xiàn)實(shí)的簡(jiǎn)化。 建模的目標(biāo) ： 便于展現(xiàn)系統(tǒng)?！究梢暬?允許指定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或行為?！疽?guī)約】 提供構(gòu)造系統(tǒng)的模板模板。