軟件工程第9章面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)引論

1、面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)引論n開發(fā)模式又稱為范型、范例、風(fēng)范或模式開發(fā)模式又稱為范型、范例、風(fēng)范或模式(Pattern)。開發(fā)模式定義了開發(fā)模式定義了n特定問題和應(yīng)用的開發(fā)過程中將遵循的特定問題和應(yīng)用的開發(fā)過程中將遵循的步驟步驟；n確定將用于表示問題和解的那些成分的確定將用于表示問題和解的那些成分的類型類型；n利用這些成分表示與問題解決有關(guān)的利用這些成分表示與問題解決有關(guān)的抽象抽象；n直接得到問題的直接得到問題的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。n開發(fā)模式的選擇影響到整個軟件開發(fā)生存期。就開發(fā)模式的選擇影響到整個軟件開發(fā)生存期。就是說，它支配了是說，它支配了設(shè)計(jì)方法、編碼語言、測試和設(shè)計(jì)方法、編碼語言、測試和檢驗(yàn)技術(shù)檢驗(yàn)技術(shù)的

2、選擇的選擇傳統(tǒng)方法學(xué)的缺點(diǎn)n生命周期方法具有一定的先進(jìn)性。曾經(jīng)給軟件產(chǎn)業(yè)帶來巨大進(jìn)步，部分地緩解了軟件危機(jī)，使用這種方法學(xué)開發(fā)的許多中、小規(guī)模軟件項(xiàng)目都獲得了成功。n存在的問題n生產(chǎn)率提高的幅度遠(yuǎn)不能滿足需要n軟件重用程度很低n軟件仍然很難維護(hù)n軟件往往不能真正滿足用戶的需要n當(dāng)把這種方法學(xué)應(yīng)用于大型軟件產(chǎn)品的開發(fā)時，似乎很少取得成功。n出現(xiàn)問題的原因n僵化的瀑布模型n某些類型的系統(tǒng)需求是模糊的n項(xiàng)目參與者之間存在通信鴻溝n預(yù)先定義的需求可能是過時的n結(jié)構(gòu)化技術(shù)的缺點(diǎn) 面向過程，功能分解n面向過程開發(fā)模式產(chǎn)生面向過程開發(fā)模式產(chǎn)生過程的抽象過程的抽象。n這些抽象的基礎(chǔ)是這些抽象的基礎(chǔ)是把軟件視為

3、處理流把軟件視為處理流，并，并定義定義成由一系列步驟構(gòu)成的算法成由一系列步驟構(gòu)成的算法。n每一步驟都是帶有預(yù)定輸入和特定輸出的一個每一步驟都是帶有預(yù)定輸入和特定輸出的一個過程，把這些步驟串聯(lián)在一起可過程，把這些步驟串聯(lián)在一起可產(chǎn)生合理的穩(wěn)產(chǎn)生合理的穩(wěn)定的貫通于整個程序的控制流定的貫通于整個程序的控制流，最終產(chǎn)生一個，最終產(chǎn)生一個簡單的具有靜態(tài)結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)。簡單的具有靜態(tài)結(jié)構(gòu)的體系結(jié)構(gòu)。n過程性開發(fā)模式過程性開發(fā)模式側(cè)重建立構(gòu)成問題解決的處理側(cè)重建立構(gòu)成問題解決的處理流流。n數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)根據(jù)算法步驟的要求開發(fā)，根據(jù)算法步驟的要求開發(fā)，它貫穿于過程，提供過程所要求操作的信

4、息。它貫穿于過程，提供過程所要求操作的信息。n系統(tǒng)的狀態(tài)是一組全局變量系統(tǒng)的狀態(tài)是一組全局變量，這組全局變量保，這組全局變量保存狀態(tài)的值，把它們從一個過程傳送到另一個存狀態(tài)的值，把它們從一個過程傳送到另一個過程。過程。軟件工程的新途徑n快速原型法快速原型法n快速原型法簡介n用原型法開發(fā)軟件的過程n 拋棄原形法n 演化原形法n面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué):到了20世紀(jì)90年代，面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)已經(jīng)成為人們在開發(fā)軟件時首選的范型。面向?qū)ο蠹夹g(shù)已成為當(dāng)前最好的軟件開發(fā)技術(shù)。9.1.1 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的要點(diǎn)面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的要點(diǎn)n出發(fā)點(diǎn)和基本原則是盡可能模擬人類習(xí)出發(fā)點(diǎn)和基本原則是盡可能模擬人類習(xí)慣的思維

5、方式，使開發(fā)軟件的方法與過慣的思維方式，使開發(fā)軟件的方法與過程盡可能接近人類認(rèn)識世界解決問題的程盡可能接近人類認(rèn)識世界解決問題的方法與過程，也就是使描述問題的方法與過程，也就是使描述問題的問題問題空間空間與實(shí)現(xiàn)解法的與實(shí)現(xiàn)解法的解空間解空間在結(jié)構(gòu)上盡可在結(jié)構(gòu)上盡可能一致。能一致。9.1 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)概述面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的四個要點(diǎn)認(rèn)為客觀世界是由各種認(rèn)為客觀世界是由各種對象對象組成的，任何組成的，任何事物都是對象，復(fù)雜的對象可以由比較事物都是對象，復(fù)雜的對象可以由比較簡單的對象以某種方式組合而成。簡單的對象以某種方式組合而成。面向?qū)ο蠓椒ㄓ脤ο蠓纸馊〈藗鹘y(tǒng)方法面向?qū)ο蠓椒ㄓ脤ο蠓纸馊〈藗鹘y(tǒng)方

6、法的功能分解。的功能分解。面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的四個要點(diǎn)把所有對象都劃分成各種對象把所有對象都劃分成各種對象類類，每個對象類都，每個對象類都定義了一組數(shù)據(jù)和方法。定義了一組數(shù)據(jù)和方法。n數(shù)據(jù)用于表示對象的靜態(tài)屬性，是對象的狀態(tài)信息。因此，每當(dāng)建立該對象類的一個新實(shí)例時，就按照類中對數(shù)據(jù)的定義為這個新對象生成一組專用的數(shù)據(jù)，以便描述該對象獨(dú)特的屬性值。n類中定義的方法，是允許施加于該類對象上的操作，是該類所有對象共享的，并不需要為每個對象都復(fù)制操作的代碼。面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的四個要點(diǎn)按照子類與父類的關(guān)系，把若干個對象類按照子類與父類的關(guān)系，把若干個對象類組成一個層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。通常下層的組成一個層次結(jié)構(gòu)的

7、系統(tǒng)。通常下層的派生類具有和上層的基類相同的特性派生類具有和上層的基類相同的特性(包包括數(shù)據(jù)和方法括數(shù)據(jù)和方法)，這種現(xiàn)象稱為，這種現(xiàn)象稱為繼承繼承。n但是，如果在派生類中對某些特性又做了重新描述，則在派生類中的這些特性將以新描述為準(zhǔn)，也就是說，低層的特性將屏蔽高層的同名特性。面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的四個要點(diǎn)對象彼此之間僅能通過對象彼此之間僅能通過傳遞消息傳遞消息互相聯(lián)系?；ハ嗦?lián)系。n對象是進(jìn)行處理的主體，必須發(fā)消息請求它執(zhí)行它的某個操作，處理它的私有數(shù)據(jù)。n一切局部于該對象的私有信息，都被封裝在該對象類的定義中，就好像裝在一個不透明的黑盒子中一樣，在外界是看不見的，更不能直接使用，這就是“封裝性”。

8、nOOObjects+Classes+Inheritance+ Communication with messages 面向?qū)ο缶褪羌仁褂脤ο笥质褂妙惡屠^承機(jī)制，而且對象之間僅能通過傳遞消息實(shí)現(xiàn)彼此通信。基于對象的方法、基于類的方法9.1.2 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)的優(yōu)點(diǎn)1. 與人類習(xí)慣的思維方法一致與人類習(xí)慣的思維方法一致傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)技術(shù)是面向過程的設(shè)計(jì)方法，這種方法以算法為核心，把數(shù)據(jù)和過程作為相互獨(dú)立的部分，數(shù)據(jù)代表問題空間中的客體，程序代碼則用于處理這些數(shù)據(jù)。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)過程按照人們習(xí)慣的思維方式建立起問題領(lǐng)域的對象模型：對問題領(lǐng)域進(jìn)行自然的分解，確定需要使用的對象和類，建立適當(dāng)?shù)念惖?/p>

9、級，在對象之間傳遞消息實(shí)現(xiàn)必要的聯(lián)系。2. 穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法以算法為核心，開發(fā)過程基于功能分析和功能分解，當(dāng)功能需求發(fā)生變化時將引起軟件結(jié)構(gòu)的整體修改。事實(shí)上，用戶需求變化大部分是針對功能的，因此，這樣的軟件系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。面向?qū)ο蠓椒ㄓ脤ο竽M問題領(lǐng)域中的實(shí)體，由于現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體是相對穩(wěn)定的，因此，以對象為中心構(gòu)造的軟件系統(tǒng)也是比較穩(wěn)定的。當(dāng)對系統(tǒng)的功能需求變化時僅需要作一些局部性的修改。例如，從已有類派生出一些新的子類以實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)充或修改。3. 可重用性好可重用性好重用是提高生產(chǎn)率的最主要的方法。傳統(tǒng)的軟件重用技術(shù)是利用標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫，實(shí)際的庫函數(shù)往往僅提供最基本、最常用的

10、功能，在開發(fā)一個新的軟件系統(tǒng)時，通常多數(shù)函數(shù)是開發(fā)者自己編寫的，甚至絕大多數(shù)函數(shù)都是新編的。面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)有兩種方法可以重復(fù)使用一個對象類：一種方法是創(chuàng)建該類的實(shí)例，從而直接使用它；另一種方法是從它派生出一個滿足當(dāng)前需要的新類。繼承性機(jī)制使得子類不僅可以重用其父類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序代碼，而且可以在父類代碼的基礎(chǔ)上方便地修改和擴(kuò)充，這種修改并不影響對原有類的使用。4. 較易開發(fā)大型軟件產(chǎn)品較易開發(fā)大型軟件產(chǎn)品在開發(fā)大型軟件產(chǎn)品時，組織開發(fā)人員的方法不恰當(dāng)往往是出現(xiàn)問題的主要原因。用面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)開發(fā)軟件時，每個對象就像一個微型程序，有自己的數(shù)據(jù)、操作、功能和用途，因此，可以把一個大型軟件產(chǎn)品分

11、解成一系列本質(zhì)上相互獨(dú)立的小產(chǎn)品來處理，這就不僅降低了開發(fā)的技術(shù)難度，而且也使得對開發(fā)工作的管理變得容易多了。這就是為什么對于大型軟件產(chǎn)品來說，面向?qū)ο蠓缎蛢?yōu)于結(jié)構(gòu)化范型的原因之一。5. 可維護(hù)性好可維護(hù)性好由于下述因素的存在，使得用面向?qū)ο蠓椒ㄋ_發(fā)的軟件可維護(hù)性好：（1） 面向?qū)ο蟮能浖€(wěn)定性比較好。面向?qū)ο蟮能浖€(wěn)定性比較好。當(dāng)對軟件的功能或性能的要求發(fā)生變化時，通常不會引起軟件的整體變化，往往只需對局部作一些修改。（2） 面向?qū)ο蟮能浖容^容易修改。面向?qū)ο蟮能浖容^容易修改。類的獨(dú)立性好，若僅修改一個類的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)部分，可不影響軟件的其他部分；繼承機(jī)制和多態(tài)性機(jī)制使得對軟件的修改和擴(kuò)充

12、比較容易實(shí)現(xiàn)。（3） 面向?qū)ο蟮能浖容^容易理解。面向?qū)ο蟮能浖容^容易理解。傳統(tǒng)軟件修改所涉及的部分分散在軟件各個地方，且解空間與問題空間的結(jié)構(gòu)很不一致，理解原有軟件的難度和工作量較大。面向?qū)ο蟮能浖夹g(shù)符合人們習(xí)慣的思維方式，比較容易理解。派生新類來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)修改和擴(kuò)充時通常不需要詳細(xì)了解基類中操作的實(shí)現(xiàn)算法。因此，了解原有系統(tǒng)的工作量可以大幅度下降。（4） 易于測試和調(diào)試。易于測試和調(diào)試。對面向?qū)ο蟮能浖M(jìn)行維護(hù)，主要通過從已有類派生出一些新類來實(shí)現(xiàn)。因此，維護(hù)后的測試和調(diào)試工作也主要圍繞這些新派生出來的類進(jìn)行。類是獨(dú)立性很強(qiáng)的模塊，向類的實(shí)例發(fā)消息即可運(yùn)行它，觀察它是否能正確地完成要求它

13、做的工作，對類的測試通常比較容易實(shí)現(xiàn)，如果發(fā)現(xiàn)錯誤也往往集中在類的內(nèi)部，比較容易調(diào)試。9.1.3 噴泉模型使用面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)開發(fā)軟件時，在開發(fā)的早期階段定義了一系列面向問題的對象，并且在整個開發(fā)過程中不斷充實(shí)和擴(kuò)充這些對象。由于各階段都使用統(tǒng)一的軟件概念“對象” 和表示符號，因此，整個開發(fā)過程都是 “無縫無縫”連接連接的，容易實(shí)現(xiàn)各個開發(fā)步驟的多次反復(fù)迭代，達(dá)到認(rèn)識的逐步深化。每次反復(fù)都會增加或明確一些目標(biāo)系統(tǒng)的性質(zhì)，但卻不是對先前工作結(jié)果的本質(zhì)性改動，這樣就減少了不一致性，降低了出錯的可能性。圖9.1所示的噴泉模型，是典型的面向?qū)ο蟮能浖^程模型。圖9.1 噴泉模型 圓圈較小象征著維護(hù)時間縮

14、短了。圓圈相互重疊，表示兩個活動之間存在交迭；向下箭頭代表該階段內(nèi)的迭迭代代（或求精）“噴泉” 體現(xiàn)了面向?qū)ο箝_發(fā)過程迭代和無縫的特性：概念和表示方法上的一致性，保證各項(xiàng)開發(fā)活動之間的無縫無縫過渡為避免開發(fā)過程過分無序，應(yīng)把一個線性過程（圖中的中心垂線）作為總目標(biāo)9.2.1 對象對象n問題域中某個實(shí)體的抽象，設(shè)立某個對象就反映了軟件信息保存有關(guān)它的信息并且與它進(jìn)行交互的能力。n每個對象可用它本身的每個對象可用它本身的一組屬性一組屬性和它可以執(zhí)行和它可以執(zhí)行的的一組操作一組操作來定義。來定義。n屬性屬性一般只能通過一般只能通過執(zhí)行對象的操作執(zhí)行對象的操作來改變。來改變。n操作操作又稱為方法或服務(wù)

15、，它描述了又稱為方法或服務(wù)，它描述了對象執(zhí)行的對象執(zhí)行的功能功能，若通過消息傳遞，還可以為其它對象使，若通過消息傳遞，還可以為其它對象使用。用。9.2 面向?qū)ο蟮母拍顚ο蟮男蜗蟊硎荆轰浺魴C(jī)對象處于不同狀態(tài)時，做同一個操作所得效果不同。n軟件通過對象與外界的界面界面來操作對象，界面界面也就是該對象向公眾開放的操作。也就是該對象向公眾開放的操作。只需知道它向外界提供的接口形式，無須知道內(nèi)部實(shí)現(xiàn)算法，簡單方便，具有極高的安全性和可靠性。定義1： 對象是具有相同狀態(tài)的一組操作的集合。這個定義從面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的角度看“對象”。定義2： 對象是對問題域中某個東西的抽象，這種抽象反映了系統(tǒng)保存有關(guān)這個東西

16、的信息或與它交互的能力。即對象是對屬性值和操作的封裝。這個定義著重從信息模擬的角度看待“對象”。定義3： 對象 =ID,MS,DS,MI。其中，ID是標(biāo)識或名字，MS是操作集合，DS是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，MI是對象受理的消息名集合(即對外接口)。這個定義是一個形式化的定義。2. 對象的定義對象的定義對象的定義對象的定義總之，對象是封裝了的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及可以施加在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作的封裝體，這個封裝體有可以唯一地標(biāo)識它的名字，而且向外界提供一組服務(wù)。 對象中的數(shù)據(jù)表示對象的狀態(tài)，一個對象的狀態(tài)只能由該對象的操作來改變。每當(dāng)需要改變對象的狀態(tài)時，只能由其它對象向該對象發(fā)送消息。對象響應(yīng)消息時，按照消息模式找出

17、與之相匹配的操作，并執(zhí)行該方法。從動態(tài)角度或?qū)ο蟮膶?shí)現(xiàn)機(jī)制來看，對象是一臺自動機(jī)。具有內(nèi)部狀態(tài)S，操作fi(i=1,2,n)，且與操作fi對應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換函數(shù)為gi(i=1,2,n)的一個對象，可以用圖9.3所示的自動機(jī)來模擬: 圖9.3 用自動機(jī)模擬對象3 對象的特點(diǎn)對象的特點(diǎn)1、以數(shù)據(jù)為中心。操作圍繞對其數(shù)據(jù)所需做的處理來設(shè)置，而且操作的結(jié)果往往與當(dāng)時的所處的狀態(tài)（數(shù)據(jù)值）有關(guān)。2、對象是主動的。程序不能直接從外部直接加工它的私有數(shù)據(jù)。3、實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)封裝。數(shù)據(jù)對外隱藏，不可見。4、本質(zhì)上是并行的。不同對象各自獨(dú)立地處理自身的數(shù)據(jù)，彼此通過發(fā)消息傳遞信息完成通信。5、模塊獨(dú)立性好。對象內(nèi)部各種

18、元素彼此結(jié)合得很緊密，內(nèi)聚性相當(dāng)強(qiáng)。對象的元素(數(shù)據(jù)和方法)基本上都被封裝在對象內(nèi)部，與外界的聯(lián)系少，對象之間的耦合較松。n類（Class）n就是對具有相同數(shù)據(jù)和相同操作的一組相似就是對具有相同數(shù)據(jù)和相同操作的一組相似對象的定義。對象的定義。 如：張三、李四等都是人類 不同的圓、三角形等9.2.2 其他概念n例:經(jīng)典的形體問題，可以用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)或游戲模擬中。這里基本類型是“形體”，每個形體有大小、顏色、位置等。每個形體能被繪制、擦除、移動、著色等。n由此，可以派生出特殊類型的形體：圓、正方形、三角形等，它們中的每一個都有另外的特性和行為，例如，某些形體可以翻轉(zhuǎn)。有些行為可以不同（計(jì)算

19、形體的面積）。n類型層次結(jié)構(gòu)既體現(xiàn)了形體間的類似，又體現(xiàn)了它們之間的區(qū)別。 其他概念n實(shí)例（Instance）n就是由某個特定的類所描述的一個具體的對象。類在現(xiàn)實(shí)世界并不真正存在。n當(dāng)使用“對象”這個術(shù)語時，既可以指一個具體的對象，也可以泛指一般的對象，但是，當(dāng)使用“實(shí)例”這個術(shù)語時，必然是指一個具體的對象。其他概念n消息（Message）n就是要求某個對象執(zhí)行在定義它的那個類中所定義的某個操作的規(guī)格說明。通常，一個消息由下述三部分組成：n接收消息的對象n消息選擇符（即消息名）n零個和多個變元如 MyCircle.show(green) MyCircle接收到這個消息后，將執(zhí)行在Circle類

20、中所定義的Show操作。其他概念n方法（Method）n就是對象所能執(zhí)行的操作，也就是類中所定義的服務(wù)。n方法描述了對象執(zhí)行操作的算法，響應(yīng)消息的方法。例如：在Circle類中給出成員函數(shù)Show(int color)的定義, 使Circle類的對象能響應(yīng)消息Show(GREEN).其他概念n屬性（Attribute）n就是類中所定義的數(shù)據(jù)，它是對客觀世界實(shí)體所具有的性質(zhì)的抽象。類的每個實(shí)例都有自己特有的屬性值。n如Circle類中定義的代表圓心坐標(biāo)、半徑、顏色等的數(shù)據(jù)成員，就是圓的屬性。n封裝(encapsulation)n一個對象好像是一個不透明的黑盒子，表示對象狀態(tài)的數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)操作的代碼

21、與局部數(shù)據(jù)，都被封裝在黑盒子里面，從外面是看不見的，更不能從外面直接訪問或修改這些數(shù)據(jù)和代碼。n使用一個對象的時候，只需知道它向外界提供的接口形式，無須知道它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和實(shí)現(xiàn)操作的算法。n繼承（繼承（Inheritance）n繼承是指能夠直接獲得已有的性質(zhì)和特征，而不必重復(fù)定義它們。在面向?qū)ο蟮募夹g(shù)中，繼承是子類自動地共享基類中定義的數(shù)據(jù)和方法地機(jī)制。n新類的定義可以是既存類所聲明的數(shù)據(jù)和新類所增加的聲明的組合。新類復(fù)用既存的定義，而不要求修改既存類。既存類可當(dāng)做基類來引用，則新類相應(yīng)地可當(dāng)做派生類來引用n繼承表示了基本類型和派生類型之間的相似性。一個基本類型具有所有由它派生出來的類型所共

22、有的特性和行為。 A的操作A的變量 類AA的實(shí)例變量 從A繼承特性B的操作B的變量 類B繼承來的A的實(shí)例變量B的實(shí)例變量類AA的實(shí)例a1類B：A的子類B的實(shí)例b1實(shí)現(xiàn)繼承機(jī)制的原理實(shí)現(xiàn)繼承機(jī)制的原理例1：垃圾再生機(jī)要對垃圾進(jìn)行分類。這里基本類型是“垃圾”，每件垃圾有重量、價值等等，并且可以被破碎、融化或分解。這樣，可以派生出更特殊的垃圾類型，它們可以有另外的特性（瓶子有顏色）或行為（鋁可以被壓碎，鋼可以被磁化）。另外，有些行為可以不同（紙的價值取決于它的種類和狀態(tài)）。 n繼承具有傳遞性。一個類實(shí)際上繼承了它所在的類等級中在它上層的全部基類的所有描述。n軟件的可修改性大大增加。擴(kuò)充功能時，派生類

23、的方法可以調(diào)用基類的方法，并在此基礎(chǔ)上增加必要的程序代碼；完全改變時，可以在派生類中實(shí)現(xiàn)一個同名算法；增加新功能時，可以在派生類中實(shí)現(xiàn)一個新的方法。n軟件重用其他概念n多態(tài)性（Polymorphism）n指子類對象可以像父類對象那樣使用，同樣的消息既可以發(fā)送給父類對象也可以發(fā)送給子類對象。n多態(tài)性機(jī)制不僅增加了面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)的靈活性，進(jìn)一步減少了信息冗余，而且顯著提高了軟件的可重用性和可擴(kuò)充性。n如果試圖把派生類型的對象看作它們的基本類型（圓看作形體，自行車看作車輛，鸕鶿看作鳥），就有一個問題：如果一個函數(shù)告訴一個一般形體去繪制它自己，或者告訴一個一般的車輛去行駛，或者告訴一只一般的鳥去飛，

24、則編譯器在編譯時就不能確切地知道應(yīng)當(dāng)執(zhí)行哪段代碼。n同樣的問題是，消息發(fā)送時，程序員并不想知道將執(zhí)行哪段代碼。繪圖函數(shù)能等同地應(yīng)用于圓、正方形或三角形，對象根據(jù)它的特殊類型來執(zhí)行合適的代碼。如果增加一個新的子類，不用修改函數(shù)調(diào)用，就可以執(zhí)行不同的代碼。編譯器不能確切地知道執(zhí)行哪段代碼，那么它應(yīng)該怎么辦呢？ 為了解決這一問題，面向?qū)ο笳Z言采用“滯后聯(lián)編”的思想。當(dāng)給對象發(fā)送消息時，在程序運(yùn)行之前不去確定被調(diào)用的代碼。編譯器保證這個被調(diào)用的函數(shù)存在，并完成參數(shù)和返回值的類型檢查，但是它不知道將執(zhí)行的準(zhǔn)確代碼。在C語言中，多態(tài)性時通過虛函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。在類在類等級不同層次中可以說明名字、參數(shù)特征和返回

25、值類等級不同層次中可以說明名字、參數(shù)特征和返回值類型都相同的虛擬成員函數(shù)，而不同層次的類中的虛函型都相同的虛擬成員函數(shù)，而不同層次的類中的虛函數(shù)實(shí)現(xiàn)算法各不相同。虛函數(shù)機(jī)制使得程序員能在一數(shù)實(shí)現(xiàn)算法各不相同。虛函數(shù)機(jī)制使得程序員能在一個類等級中使用相同函數(shù)的多個不同版本，個類等級中使用相同函數(shù)的多個不同版本，在運(yùn)行時在運(yùn)行時刻刻才根據(jù)接收消息的對象所屬于的類，決定到底執(zhí)行才根據(jù)接收消息的對象所屬于的類，決定到底執(zhí)行哪個特定的版本哪個特定的版本.這稱為這稱為動態(tài)聯(lián)編動態(tài)聯(lián)編，也叫滯后聯(lián)編。，也叫滯后聯(lián)編。n函數(shù)重載是指在同一作用域內(nèi)的若干個參數(shù)特征不同的函數(shù)可以使用相同的函數(shù)名字。n運(yùn)算符重載是

26、指同一個運(yùn)算符可以施加于不同類型的操作數(shù)上面。n在C中，函數(shù)重載是通過靜態(tài)聯(lián)編(也叫先前聯(lián)編)實(shí)現(xiàn)的。也就是在編譯時根據(jù)函數(shù)變元的個數(shù)和類型，決定到底使用函數(shù)的哪個實(shí)現(xiàn)代碼；對于重載的運(yùn)算符，同樣是在編譯時根據(jù)被操作數(shù)的類型，決定使用該算符的哪種語義。重載進(jìn)一步提高了面向?qū)ο笙到y(tǒng)的靈活性和可讀性。重載（Overloading）9.3 面向?qū)ο蠼模型為了理解事物而對事物作出的一種抽象，是對事物的一種無歧義的書面描述。n面向?qū)ο蠓椒ㄗ罨镜脑瓌t，是按照人們習(xí)慣的思維方式，用面向?qū)ο蟮挠^點(diǎn)建立問題域的模型，開發(fā)出盡可能自然地表現(xiàn)求解方法的軟件。n用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)軟件，通常需要建立三種形式的模型

27、，它們分別是描述系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的對象模型，描述系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的動態(tài)模型和描述系統(tǒng)功能的功能模型。n對象模型是最重要、最基本、最核心的。在面向?qū)ο蠓治鲞^程中，構(gòu)造出完全獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)在面向?qū)ο蠓治鲞^程中，構(gòu)造出完全獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用域模型；在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程中，把求的應(yīng)用域模型；在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程中，把求解域的結(jié)構(gòu)逐漸加入到模型中；在實(shí)現(xiàn)階段，解域的結(jié)構(gòu)逐漸加入到模型中；在實(shí)現(xiàn)階段，把應(yīng)用域和求解域的結(jié)構(gòu)都編成程序代碼并進(jìn)把應(yīng)用域和求解域的結(jié)構(gòu)都編成程序代碼并進(jìn)行嚴(yán)格的測試驗(yàn)證。行嚴(yán)格的測試驗(yàn)證。對象模型化技術(shù)OMT對象模型n對象模型表示靜態(tài)的、結(jié)構(gòu)化的“數(shù)據(jù)”性質(zhì)。它是對模擬客觀世界實(shí)體的對象以及對象彼

28、此間的關(guān)系的映射，描述了系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。n目標(biāo)是從客觀世界中提煉出對具體應(yīng)用有價值的概念。n用適當(dāng)?shù)慕ＵZ言來表達(dá)模型，建模語言由記號（即模型中使用的符號）和使用記號的規(guī)則（語法、語義和語用）組成。9.4.1 類圖的基本符號類圖描述類及類與類之間的靜態(tài)關(guān)系。類圖是一種靜態(tài)模型，它是創(chuàng)建其他UML圖的基礎(chǔ)。一個系統(tǒng)可以由多張類圖來描述，一個類也可以出現(xiàn)在幾張類圖中。1. 定義類UML中類的圖形符號為長方形，用兩條橫線把長方形分成上、中、下3個區(qū)域（下面兩個區(qū)域可省略），3個區(qū)域分別放類的名字、屬性和服務(wù)，如圖9.5所示。表示類&對象的圖形符號n類&對象：一個類及屬于該類的對象。類

29、名屬性服務(wù)類名屬性服務(wù)類&對象符號 類的圖形符號 名字應(yīng)該是富于描述性的、簡潔而且無二義性的2. 定義屬性UML描述屬性的語法格式如下：可見性 屬性名： 類型名=初值性質(zhì)串可見性（即可訪問性）有3種：公有的(public)、私有的(private)和保護(hù)的(protected)，分別用加號（+）、減號（-）和井號（#）表示。n如果未聲明可見性，則表示該屬性的可見性尚未定義。注意，沒有默認(rèn)的可見性。n屬性名和類型名之間用冒號（：）分隔。類型名表示該屬性的數(shù)據(jù)類型，它可以是基本數(shù)據(jù)類型，也可以是用戶自定義的類型。在創(chuàng)建類的實(shí)例時應(yīng)給其屬性賦值，如果給某個屬性定義了初值，則該初值可作為創(chuàng)建實(shí)

30、例時這個屬性的默認(rèn)值。類型名和初值之間用等號（=）隔開。用花括號括起來的性質(zhì)串明確地列出該屬性所有可能的取值。枚舉類型的屬性往往用性質(zhì)串列出可以選用的枚舉值，不同枚舉值之間用逗號分隔。也可以用性質(zhì)串說明屬性的其他性質(zhì)，例如，約束說明只讀表明該屬性是只讀屬性。例如，“發(fā)貨單”類的屬性“管理員”，在UML類圖中像下面那樣描述：-管理員： String=“未定”類的屬性中還可以有一種能被該類所有對象共享的屬性，稱為類的作用域?qū)傩?，也稱為類變量。C+語言中的靜態(tài)數(shù)據(jù)成員就是這樣的屬性。類變量在類圖中表示為帶下劃線的屬性，例如，發(fā)貨單類的類變量“貨單數(shù)”，用來統(tǒng)計(jì)發(fā)貨單的總數(shù)，在該類所有對象中這個屬性的

31、值都是一樣的，下面是對這個屬性的描述：-貨單數(shù)： Integer3. 定義服務(wù)服務(wù)也就是操作，UML描述操作的語法格式如下：可見性操作名（參數(shù)表）： 返回值類型性質(zhì)串操作可見性的定義方法與屬性相同。參數(shù)表是用逗號分隔的形式參數(shù)的序列。描述一個參數(shù)的語法如下：參數(shù)名： 類型名=默認(rèn)值當(dāng)操作的調(diào)用者未提供實(shí)在參數(shù)時，該參數(shù)就使用默認(rèn)值。與屬性類似，在類中也可定義類作用域操作，在類圖中表示為帶下劃線的操作。這種操作只能存取本類的類作用域?qū)傩浴?.4.2 表示關(guān)系的符號類圖由類及類與類之間的關(guān)系組成。定義了類之后就可以定義類與類之間的各種關(guān)系了。類與類之間通常有關(guān)聯(lián)、泛化（繼承）、依賴和細(xì)化等4種關(guān)系

32、。1. 關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)表示兩個類的對象之間存在某種語義上的聯(lián)系。例如，作家使用計(jì)算機(jī)，我們就認(rèn)為在作家和計(jì)算機(jī)之間存在某種語義連接，因此，在類圖中應(yīng)該在作家類和計(jì)算機(jī)類之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。（1） 普通關(guān)聯(lián)只要在類與類之間存在連接關(guān)系就可以用普通關(guān)聯(lián)表示。圖示符號是連接兩個類之間的直線，如圖9.6所示。通常關(guān)聯(lián)是雙向的，可在一個方向上為關(guān)聯(lián)起一個名字，在另一個方向上起另一個名字（也可不起名字）。為避免混淆，在名字前面（或后面）加一個表示關(guān)聯(lián)方向的黑三角。在表示關(guān)聯(lián)的直線兩端可以寫上重?cái)?shù)，它表示該類有多少個對象與對方的一個對象連接。重?cái)?shù)的表示方法通常有：01表示0到1個對象0*或*表示0到多個對象1+或1

33、*表示1到多個對象115表示1到15個對象3表示3個對象如果圖中未明確標(biāo)出關(guān)聯(lián)的重?cái)?shù)，則默認(rèn)重?cái)?shù)是1。（2） 關(guān)聯(lián)的角色在任何關(guān)聯(lián)中都會涉及到參與此關(guān)聯(lián)的對象所扮演的角色（即起的作用），顯式標(biāo)明角色名有助于別人理解類圖。例如圖9.7是一個遞歸關(guān)遞歸關(guān)聯(lián)聯(lián)（即一個類與它本身有關(guān)聯(lián)關(guān)系）的例子。如果沒有顯式標(biāo)出角色名，則意味著用類名作為角色名。（3） 限定關(guān)聯(lián)限定關(guān)聯(lián)可以把模型中的重?cái)?shù)從一對多變成一對一，或從多對多簡化成多對一。在類圖中把限定詞放在關(guān)聯(lián)關(guān)系末端的一個小方框內(nèi)。例如，某操作系統(tǒng)中一個目錄下有許多文件，一個文件僅屬于一個目錄，在一個目錄內(nèi)文件名確定了惟一一個文件。圖9.8利用限定詞“文

34、件名”表示了目錄與文件之間的關(guān)系，可見，利用限定詞把一對多關(guān)系簡化成了一對一關(guān)系。圖9.8 一個受限的關(guān)聯(lián)限定提高了語義精確性，增強(qiáng)了查詢能力。圖中限定的語法表明，文件名在其目錄內(nèi)是惟一的。因此，查找一個文件的方法就是，首先定下目錄，然后在該目錄內(nèi)查找指定的文件名。由于目錄加文件名可惟一地確定一個文件，因此，限定詞“文件名”應(yīng)該放在靠近目錄的那一端。（4） 關(guān)聯(lián)類引入一個關(guān)聯(lián)類來記錄說明關(guān)聯(lián)的性質(zhì)需要的一些附加信息。關(guān)聯(lián)中的每個連接與關(guān)聯(lián)類的一個對象相聯(lián)系。關(guān)聯(lián)類通過一條虛線與關(guān)聯(lián)連接。隊(duì)列就是電梯控制器類與電梯類的關(guān)聯(lián)關(guān)系上的關(guān)聯(lián)類。圖9.9 電梯系統(tǒng)的類模型從圖中可以看出，一個電梯控制器控

35、制著4臺電梯，這樣控制器和電梯之間的實(shí)際連接就有4個，每個連接都對應(yīng)一個隊(duì)列（對象），每個隊(duì)列（對象）存儲著來自控制器和電梯內(nèi)部按鈕的請求服務(wù)信息。電梯控制器通過讀取隊(duì)列信息，選擇一個合適的電梯為乘客服務(wù)。關(guān)聯(lián)類與一般的類一樣，也有屬性、操作和關(guān)聯(lián)。2. 聚集聚集也稱為聚合，是關(guān)聯(lián)的特例。聚集表示類與類之間的關(guān)系是整體與部分的關(guān)系。在陳述需求時使用的“包含”、“組成”、“分為部分”等字句，往往意味著存在聚集關(guān)系。除了一般聚集之外，還有兩種特殊的聚集關(guān)系，分別是共享聚集和組合聚集。（1） 共享聚集如果在聚集關(guān)系中處于部分方的對象可同時參與多個處于整體方對象的構(gòu)成，則該聚集稱為共享聚集。一般聚集和

36、共享聚集的圖示符號，都是在表示關(guān)聯(lián)關(guān)系的直線末端緊挨著整體類的地方畫一個空心菱形。例如，一個課題組包含許多成員，每個成員又可以是另一個課題組的成員，則課題組和成員之間是共享聚集關(guān)系，如圖所示。（2） 組合聚集如果部分類完全隸屬于整體類，部分與整體共存，整體不存在了部分也會隨之消失（或失去存在價值了），則該聚集稱為組合聚集（簡稱為組成）。組成關(guān)系用實(shí)心菱形表示：3. 泛化UML中的泛化關(guān)系即繼承關(guān)系，是通用元素和具體元素之間的一種分類關(guān)系。具體元素完全擁有通用元素的信息，且還可以附加一些其他信息。在UML中，用一端為空心三角形的連線表示泛化關(guān)系，三角形的頂角緊挨著通用元素。注意，泛化針對類型而不

37、針對實(shí)例，一個類可以繼承另一個類，但一個對象不能繼承另一個對象。實(shí)際上，泛化關(guān)系指出在類與類之間存在“一般-特殊”關(guān)系。泛化可進(jìn)一步劃分成普通泛化和受限泛化。（1） 普通泛化普通泛化與繼承基本相同。沒有具體對象的類稱為抽象類。抽象類通常作為父類，用于描述其他類（子類）的公共屬性和行為。圖示抽象類時，在類名下方附加一個標(biāo)記值abstract。抽象類通常都具有抽象操作。抽象操作僅用來指定該類的所有子類應(yīng)具有哪些行為。抽象操作的圖示方法與抽象類相似，在操作標(biāo)記后面跟隨一個性質(zhì)串a(chǎn)bstract。折角矩形是模型元素“筆記”的符號，文字是注釋，分別說明兩個子類的操作drive的功能具體類有自己的對象，并

38、且操作都有具體的實(shí)現(xiàn)方法。抽象類泛化圖9.13 復(fù)雜類圖示例（2） 受限泛化可以給泛化關(guān)系附加約束條件，以進(jìn)一步說明該泛化關(guān)系的使用方法或擴(kuò)充方法，這樣的泛化關(guān)系稱為受限泛化。預(yù)定義的約束有4種： 多重、不相交、完全和不完全。這些約束都是語義約束。多重繼承多重繼承指的是，一個子類可以同時多次繼承同一個上層基類，例如圖9.14中的水陸兩用類繼承了兩次交通工具類。不相交繼承不相交繼承，即一個子類不能多次繼承同一個基類。如果圖中沒有指定多重約束，則是不相交繼承，一般的繼承都是不相交繼承。圖9.14 多重繼承示例完全繼承完全繼承指的是父類的所有子類都已在類圖中窮舉出來了，圖示符號是指定完全約束。不完全

39、繼承不完全繼承與完全繼承恰好相反，父類的子類并沒有都窮舉出來，隨著對問題理解的深入，可不斷補(bǔ)充和維護(hù)，這為日后系統(tǒng)的擴(kuò)充和維護(hù)帶來很大方便。不完全繼承是一般情況下默認(rèn)的繼承關(guān)系。4. 依賴和細(xì)化（1） 依賴關(guān)系依賴關(guān)系描述兩個模型元素（類、用例等）之間的語義連接關(guān)系： 其中一個模型元素是獨(dú)立的，另一個模型元素不是獨(dú)立的，它依賴于獨(dú)立的模型元素，如果獨(dú)立的模型元素改變了，將影響依賴于它的模型元素。如：一個類向另一個類發(fā)送消息，一個類是另一個類的數(shù)據(jù)成員，一個類是另一個類的某個操作參數(shù)等。圖9.15 友元依賴關(guān)系在類圖中，用帶箭頭的虛線帶箭頭的虛線連接有依賴關(guān)系的兩個類，箭頭指向獨(dú)立的類。在虛線上

40、可以帶一個版類標(biāo)簽，具體說明依賴的種類.該關(guān)系使得B類的操作可以使用A類中私有的或保護(hù)的成員。（2） 細(xì)化關(guān)系假設(shè)兩個模型元素A和B描述同一個事物，它們的區(qū)別是抽象層次不同，如果B是在A的基礎(chǔ)上的更詳細(xì)的描述，則稱B細(xì)化了A，或稱A細(xì)化成了B。圖示符號為由元素B指向元素A的、一端為空心三角形的虛線空心三角形的虛線，如圖9.16所示。細(xì)化用來協(xié)調(diào)不同階段模型之間的關(guān)系，表示各個開發(fā)階段不同抽象層次的模型之間的相關(guān)性，常常用于跟蹤模型的演變。概念層說明層實(shí)現(xiàn)層類圖分為3個抽象層次需求分析階段，描述應(yīng)用領(lǐng)域的概念設(shè)計(jì)階段，描述類與類之間的接口需求分析階段，描述軟件系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn) 接口可能因?yàn)閷?shí)現(xiàn)環(huán)境、

41、運(yùn)行特性或用戶的不同而具有多種實(shí)現(xiàn)9.5 動態(tài)模型建立起對象模型之后，就需要考察對象的動態(tài)行為n每個類的動態(tài)行為用一張狀態(tài)圖來描繪，各個類的狀態(tài)圖通過共享事件合并起來，從而構(gòu)成系統(tǒng)的動態(tài)模型。動態(tài)模型是基于事件共享而互相關(guān)聯(lián)的一組狀態(tài)圖的集合。術(shù)語n狀態(tài)狀態(tài)：是對象在其生命周期中的某個特定階段所處的某種情形，它是對影響對象行為的屬性值的一種抽象。各對象之間相互觸發(fā)（即作用）就形成了一系列的狀態(tài)變化。n事件事件：一個觸發(fā)行為，它是對引起對象從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)的現(xiàn)實(shí)世界中的事件的抽象。對象對事件的響應(yīng)，取決于接受該觸發(fā)的對象當(dāng)時所處的狀態(tài)，響應(yīng)包括改變自己的狀態(tài)或者又形成一個新的觸發(fā)行為。

42、n狀態(tài)與事件密不可分，一個事件分開兩個狀態(tài)，一個狀態(tài)隔開兩個事件。事件表示時刻，狀態(tài)代表時間間隔。9.6 功能模型n表示變化的系統(tǒng)的“功能”性質(zhì)，它指明了系統(tǒng)應(yīng)該“做什么”，因此更直接地反映了用戶對目標(biāo)系統(tǒng)的需求。n建立功能模型有助于軟件開發(fā)人員更深入地理解問題域，改進(jìn)和完善自己的設(shè)計(jì)。n通常，功能模型由一組數(shù)據(jù)流圖數(shù)據(jù)流圖組成，9.6.1 用例圖nUML提供的用例圖用例圖也是進(jìn)行需求分析和建立功能模型的強(qiáng)有力工具。在UML中把用用例圖建立起來的系統(tǒng)模型稱為用例模型。一幅用例圖包含一幅用例圖包含的模型元素有系的模型元素有系統(tǒng)、行為者、用統(tǒng)、行為者、用例及用例之間的例及用例之間的關(guān)系。關(guān)系。圖圖

43、9.17是自動售貨是自動售貨機(jī)系統(tǒng)的用例圖。機(jī)系統(tǒng)的用例圖。1. 系統(tǒng)系統(tǒng)被看作是一個提供用例的黑盒子，內(nèi)部如何工作、用例如何實(shí)現(xiàn)，這些對于建立用例模型來說都是不重要的。代表系統(tǒng)的方框的邊線表示系統(tǒng)的邊界，用于劃定系統(tǒng)的功能范圍，定義了系統(tǒng)所具有的功能。描述該系統(tǒng)功能的用例置于方框內(nèi)，代表外部實(shí)體的行為者置于方框外。2. 用例在UML中把用例定義成系統(tǒng)完成的一系列動作，動作的結(jié)果能被特定的行為者察覺到。這些動作除了完成系統(tǒng)內(nèi)部的計(jì)算與工作外，還包括與一些行為者的通信。用例通過關(guān)聯(lián)與行為者連接，關(guān)聯(lián)指出一個用例與哪些行為者交互，這種交互是雙向的。用例具有下述特征：（1） 用例代表某些用戶可見的功

44、能，實(shí)現(xiàn)一個具體的用戶目標(biāo)；（2） 用例總是被行為者啟動的，并向行為者提供可識別的值；（3） 用例必須是完整的。n 用例是一個類，它代表一類功能而不是使用該功能的某個具體實(shí)例。n 用例的實(shí)例是系統(tǒng)的一種實(shí)際使用方法，通常把用例的實(shí)例稱為腳本。腳本是系統(tǒng)的一次具體執(zhí)行過程。3. 行為者n 指使用用例并且與系統(tǒng)交互的人或其他系統(tǒng)，它代表外部實(shí)體。n 行為者代表一種角色，而不是某個具體的人或物，一個具體的人可以充當(dāng)多種不同角色。n 在用例圖中用直線連接行為者和用例，表示兩者之間交換信息，稱為通信聯(lián)系。行為者觸發(fā)（激活）用例，并與用例交換信息。n 單個行為者可與多個用例聯(lián)系；反之，一個用例也可與多個行

45、為者聯(lián)系，不同行為者起的作用也不同?？梢园研袨檎叻殖芍餍袨檎吆透毙袨檎撸€可分成主動行為者和被動行為者。n 實(shí)踐表明，行為者對確定用例是非常有用的。面對一個大型、復(fù)雜的系統(tǒng)，要列出用例清單往往很困難，可以先列出行為者清單，再針對每個行為者列出它的用例。這樣做可以比較容易地建立起用例模型。4. 用例之間的關(guān)系UML用例之間主要有擴(kuò)展和使用兩種關(guān)系，它們是泛化關(guān)系的兩種不同形式。（1） 擴(kuò)展關(guān)系向一個用例中添加一些動作后構(gòu)成了另一個用例，后者繼承前者的一些行為，通常把后者稱為擴(kuò)展用例。（2） 使用關(guān)系如果在若干個用例中有某些相同的動作，則可以把這些相同的動作提取出來單獨(dú)構(gòu)成一個抽象用例。當(dāng)某個用例

46、使用該抽象用例時，就好像包含了抽象用例中的所有動作。擴(kuò)展與使用之間的異同：n這兩種關(guān)系都意味著從幾個用例中抽取那些公共的行為并放入一個單獨(dú)的用例中，而這個用例被其他用例使用或擴(kuò)展，但是，使用和擴(kuò)展的目的是不同的。n通常在描述一般行為的變化時采用擴(kuò)展關(guān)系；在兩個或多個用例中出現(xiàn)重復(fù)描述又想避免這種重復(fù)時，可以采用使用關(guān)系。9.6.2 用例建模獲取用例是需求分析階段首先要做的主要工作之一。大部分用例將在項(xiàng)目的需求分析階段產(chǎn)生，并且隨著開發(fā)工作的深入還會發(fā)現(xiàn)更多用例，這些新發(fā)現(xiàn)的用例都應(yīng)及時補(bǔ)充進(jìn)已有的用例集中。用例集中的每個用例都是對系統(tǒng)的一個潛在的需求。一個用例模型用例模型由若干幅用例圖組成。創(chuàng)

47、建用例模型的工作包括： 定義系統(tǒng)，尋找行為者和用例，描述用例，定義用例之間的關(guān)系，確認(rèn)模型。其中，尋找行為者和用例是關(guān)鍵。1. 尋找行為者為獲取用例首先要找出系統(tǒng)的行為者，可以通過請系統(tǒng)的用戶回答一些問題的辦法來發(fā)現(xiàn)行為者。下述問題有助于發(fā)現(xiàn)行為者：誰將使用系統(tǒng)的主要功能（主行為者）？誰需要借助系統(tǒng)的支持來完成日常工作？誰來維護(hù)和管理系統(tǒng)（副行為者）？系統(tǒng)控制哪些硬件設(shè)備？系統(tǒng)需要與哪些其他系統(tǒng)交互？哪些人或系統(tǒng)對本系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)果（值）感興趣？2. 尋找用例一旦找到了行為者，就可以通過請每個行為者回答下述問題來獲取用例：行為者需要系統(tǒng)提供哪些功能？行為者自身需要做什么？行為者是否需要讀取、創(chuàng)建、刪除、修改或存儲系統(tǒng)中的某類信息？系統(tǒng)中發(fā)生的事件需要通知行為者嗎？行為者需要通知系統(tǒng)某些事情嗎？從功能觀點(diǎn)看，這些事件能做什么？行為者的日常工作是否因?yàn)橄到y(tǒng)的新功能而被簡化或提高了效率？