第二部分-面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)課件

第二部分面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

第二部分面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)1第八講主要內(nèi)容：從需求分析進(jìn)入設(shè)計(jì)

交互圖的UML表示法

設(shè)計(jì)模式和GRASP

expertcreator

highcohesionlowcouplingcontroller第八講主要內(nèi)容：從需求分析進(jìn)入設(shè)計(jì)expert2第14章--FROMREQUIREMENTSTO

DESIGNINTHISITERATION迭代中從需求到設(shè)計(jì)到目前為止，我們?cè)诜治霭咐龝r(shí)強(qiáng)調(diào)了需求調(diào)查，領(lǐng)域的概念以及與系統(tǒng)有關(guān)的操作。按照UP指導(dǎo)，可能有10%的重要需求在初始階段調(diào)查，細(xì)化階段第一次迭代已稍微細(xì)致地進(jìn)行了調(diào)查和分析。下來(lái)可以對(duì)這一部分需求轉(zhuǎn)入進(jìn)行解決方案的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工作是借助于設(shè)計(jì)軟件對(duì)象間的協(xié)作來(lái)完成的。第14章--FROMREQUIREMENTSTO

3主要思想迭代地做正確的事情，所作的事情要正確。

（需求分析）（系統(tǒng)設(shè)計(jì)）以對(duì)象（object）來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

按對(duì)象設(shè)計(jì)的方案包括建立交互圖（interactiondiagrams）和設(shè)計(jì)類類圖（designclassdiagrams）應(yīng)用職責(zé)分配（assigningresponsibilities）的原則和設(shè)計(jì)模式（designpatterns）來(lái)建立交互圖主要思想迭代地做正確的事情，所作的事情要正確。按對(duì)象設(shè)計(jì)4第15章--INTERACTIONDIAGRAM

NOTATION交互圖的表示法第15章--INTERACTIONDIAGRAM

N5順序圖（SequenceDiagrams）和協(xié)作圖（CollaborationDiagrams）協(xié)作圖（CollaborationDiagrams）順序圖（SequenceDiagrams）交互圖（InteractionDiagrams）順序圖（SequenceDiagrams）和協(xié)作圖（Col6圖：15.1Collaborationdiagram

bamessage1()message2()message3()method1()…b.method2()…b.method3()…method1()method2()method3()圖：15.1Collaborationdiagramb7圖：15.2Sequencediagram.

message1()message2()message3()圖：15.2Sequencediagram.messa8協(xié)作圖的例子：makePayment說(shuō)明：消息makePament被發(fā)送給一個(gè)Register的實(shí)例。沒(méi)有指出發(fā)送者。Register的實(shí)例發(fā)送makePament消息給一個(gè)Sale的實(shí)例。Sale的實(shí)例創(chuàng)建一個(gè)Payment的實(shí)例。圖：15.3Collaborationdiagram.

makePayment(cashTendered)1:makePayment(cashTendered)1.1:create(cashTendered)

協(xié)作圖的例子：makePayment說(shuō)明：圖：15.3C9圖：15.4Sequencediagram.

:RegisterAnactivationboxshowingthefocusofcontrol圖：15.4Sequencediagram.:Regi10交互圖表示法的公共部分/1表示類（classes）和實(shí)例（instances）圖：15.5Classandinstances.

交互圖表示法的公共部分/1表示類（classes）和實(shí)例（i11交互圖表示法的公共部分/2基本的消息表達(dá)式TheUMLhasastandardsyntaxformessageexpressions:

return:=message(parameter:parameterType):returnType

Typeinformationmaybeexcludedifobviousorunimportant.Forexample:

spec:=getProductSpect(id)

spec:=getProductSpect(id:ItemID)

spec:=getProductSpect(id:ItemID)

ProductSpecification

交互圖表示法的公共部分/2基本的消息表達(dá)式TheUMLh12基本協(xié)作圖的基本表示法連接線（Link）消息（Messages）發(fā)給自身的消息（Messagesto“self”orThis）實(shí)例創(chuàng)建（CreationofInstances）消息編號(hào)順序（MessageNumberSequencing）條件消息（ConditionalMessages）互斥條件的路徑（MutuallyExclusiveConditionalPaths）迭代（IterationorLooping）發(fā)給對(duì)象集中對(duì)象的消息迭代（IterationOveraCollection(Multiobject)）發(fā)給類對(duì)象的消息（MessagestoClassObject）基本協(xié)作圖的基本表示法連接線（Link）13圖：15.6Linklines.

連接（Link）圖：15.6Linklines.連接（Link）14圖：15.7Messages.

消息（Messages）圖：15.7Messages.消息（Messages）15圖：15.8Messagesto"this."

發(fā)給自身的消息（Messagesto“self”orThis）圖：15.8Messagesto"this."發(fā)給自16圖：15.9Instancecreation.

實(shí)例創(chuàng)建（CreationofInstances）圖：15.9Instancecreation.實(shí)例創(chuàng)建17圖：15.10amorecomplexcaseisshown.

消息編號(hào)順序（MessageNumberSequencing）圖：15.10amorecomplexcaseis18圖：

15.11Complexsequencenumbering.

消息編號(hào)順序（MessageNumberSequencing）圖：15.11Complexsequencenumb19圖：15.12Conditionalmessage.

條件消息（ConditionalMessages）圖：15.12Conditionalmessage.條20圖：15.13Mutuallyexclusivemessages.互斥條件的路徑（MutuallyExclusiveConditionalPaths）圖：15.13Mutuallyexclusivemes21圖：15.14Iteration.迭代（IterationorLooping）圖：15.14Iteration.迭代（Iteration22圖：

15.15Iterationoveramultiobject.

對(duì)象集的迭代（IterationOveraCollection(Multiobject)）圖：15.15Iterationoveramult23圖：15.16Messagestoaclassobject(staticmethodinvocation).

類對(duì)象消息（MessagestoClassObject）圖：15.16Messagestoaclassob24順序圖的基本表示法連接線（Links）--順序圖不用連接符號(hào)消息（Messages）表示消息返回（IllustratingReturns）發(fā)給自身的消息（Messagesto“self”orThis）實(shí)例創(chuàng)建（CreationofInstances）對(duì)象生命線和對(duì)象銷毀（ObjectLifelinesandObjectDestruction）條件消息（ConditionalMessages）互斥條件消息（MutuallyExclusiveConditionalMessages）單一消息的迭代（IterationforSingleMessage）一組消息的迭代（IterationforaSeriesofMessages）發(fā)給對(duì)象集中對(duì)象的消息迭代（IterationOveraCollection(Multiobject)）發(fā)給類對(duì)象的消息（MessagestoClassObject）順序圖的基本表示法連接線（Links）--順序圖不用連接符25圖：15.17Messagesandfocusofcontrolwithactivationboxes.

消息（Messages）同步消息異步消息圖：15.17Messagesandfocusof26圖：15.18Showingreturns.表示消息返回（IllustratingReturns）消息返回圖：15.18Showingreturns.表示消息返回27圖：

15.19Messagesto"this."發(fā)給自身的消息（Messagesto“self”orThis）圖：15.19Messagesto"this."發(fā)給28圖：15.20Instancecreationandobjectlifelines.

實(shí)例創(chuàng)建（CreationofInstances）圖：15.20Instancecreationand29圖：15.21Objectdestruction

對(duì)象生命線和對(duì)象銷毀（ObjectLifelinesandObjectDestruction）圖：15.21Objectdestruction對(duì)象生30圖：15.22Aconditionalmessage.

條件消息（ConditionalMessages）圖：15.22Aconditionalmessage.31圖：15.23Mutuallyexclusiveconditionalmessages互斥條件消息（MutuallyExclusiveConditionalMessages）圖：15.23Mutuallyexclusivecon32圖：15.24Iterationforonemessage.單一消息的迭代（IterationforSingleMessage）圖：15.24Iterationforonemess33圖：15.25Iterationforasequenceof

一組消息的迭代（IterationforaSeriesofMessages）圖：15.25Iterationforasequen34圖：15.26Iterationoveramultiobject

對(duì)象集的迭代（IterationOveraCollection(Multiobject)）圖：15.26Iterationoveramulti35圖：15.27Invokingclassorstaticmethods類對(duì)象消息（MessagestoClassObject）圖：15.27Invokingclassorstat36第16章--GRASP:DESIGNINGOBJECTSWITHRESPONSIBILITIESGRASP:設(shè)計(jì)具有職責(zé)的對(duì)象第16章--GRASP:DESIGNINGOBJEC37職責(zé)（Responsibility）和方法（Methods）UML定義職責(zé)(Responsibility)為“一個(gè)類型的契約或義務(wù)(acontractorobligationofaclassifier)”

。方法(Method)用來(lái)實(shí)現(xiàn)（履行）職責(zé)。一個(gè)職責(zé)可能要許多類和方法(method)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可能只要很少方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是由職責(zé)的粒度(granularity)來(lái)決定的。職責(zé)（Responsibility）和方法（Methods）38職責(zé)（Responsibility）可分成兩類：“知道”型職責(zé)（knowing）“做”型職責(zé)（doing）“知道”私有的封裝數(shù)據(jù)“知道”相關(guān)聯(lián)的對(duì)象“知道”能夠派生或計(jì)算出的事物“做”自身的一些事情。如創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象或進(jìn)行一次計(jì)算?！白觥逼渌鼘?duì)象的初始化操作?？刂坪蛥f(xié)調(diào)其它對(duì)象的活動(dòng)。職責(zé)（Responsibility）可分成兩類：“知道”型39職責(zé)（Responsibility）和交互圖（InteractionDiagrams）：在UML制品（artifacts）中，通常是在建立交互圖的語(yǔ)境來(lái)考慮對(duì)象的職責(zé)分配，通過(guò)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)職責(zé)。職責(zé)（Responsibility）和交互圖（Interac40圖：16.1Responsibilitiesandmethodsarerelated.

創(chuàng)建Payments的職責(zé)用makePament(cashTendered)消息引用。意味著我們應(yīng)該給Sale類設(shè)計(jì)一個(gè)方法makePament(cashTendered)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建Payments的職責(zé)。圖：16.1Responsibilitiesandme41圖：16.2Softwareclassesillustratemethodnames.

UML對(duì)軟件類的表示法Saledate:Datetime:TimemakePayment(cashTendered)圖：16.2Softwareclassesillust42設(shè)計(jì)模式（Patterns）富有經(jīng)驗(yàn)的面向?qū)ο蠹夹g(shù)專家（或其它軟件開發(fā)人員）為解決某些問(wèn)題而設(shè)計(jì)的解決方案，可作為通用原則(GeneralPrinciples)和慣用法(Idioms)，用于指導(dǎo)軟件設(shè)計(jì)。如果將這些原則和慣用法以一種結(jié)構(gòu)化的形式加以描述，給出問(wèn)題和解決方案，然后起一個(gè)名字。這就是設(shè)計(jì)模式(Patterns)。例如：模式名：信息專家（InformationExpert）問(wèn)題：為了獲取某些信息，分配職責(zé)給對(duì)象的基本原則是什么？解決方案：將職責(zé)分配給信息專家--含有滿足職責(zé)所需信息的類。設(shè)計(jì)模式是一些針對(duì)特定問(wèn)題的成功的解決方案設(shè)計(jì)模式（Patterns）富有經(jīng)驗(yàn)的面向?qū)ο?3GRASP：分配職責(zé)通用原則的模式

GRASP作為設(shè)計(jì)模式來(lái)描述對(duì)象設(shè)計(jì)和職責(zé)分配的基本原則。GRASP模式：InformationExpertCreator

HighCohesionLowCouplingControllerGeneralResponsibilityAssignmentSoftwarePatternGRASP：分配職責(zé)通用原則的模式GRASP作為44信息專家（InformationExpert）模式名：信息專家（或?qū)＜遥┙鉀Q的問(wèn)題：為了獲取某些信息，分配職責(zé)給對(duì)象的基本原則是什么？解決方案：將職責(zé)分配給信息專家--含有滿足職責(zé)所需信息的類。信息專家（InformationExpert）模式名：信息45圖：12.9Apartialdomainmodel.我們指望從領(lǐng)域模型找出知道銷售總金額有關(guān)信息的專家，這個(gè)專家可能是Sale假設(shè)，某些類需要知道一次銷售(Sale)的總金額。我們將這個(gè)職責(zé)分配給誰(shuí)？圖：12.9Apartialdomainmodel.46圖：16.3AssociationsofSale.

圖：16.3AssociationsofSale.47圖：16.4Partialinteractionandclassdiagrams.

我們按領(lǐng)域模型的Sale概念類設(shè)計(jì)一個(gè)軟件類Sale，將分配給對(duì)象:Sale的職責(zé)，實(shí)現(xiàn)為類Sale的一個(gè)方法getTotal()。我們按InformationExpert模式，給對(duì)象:Sale分配一個(gè)取得總金額的職責(zé)getTotal()。圖：16.4Partialinteractionand48圖：16.5CalculatingtheSaletotal

按領(lǐng)域模型的SalesLineItem概念類設(shè)計(jì)一個(gè)軟件類SalesLineItem，將分配給對(duì)象:SalesLineItem的職責(zé)實(shí)現(xiàn)為類SalesLineItem的方法getSubtotal()。為了得到每個(gè)銷售項(xiàng)的子金額，按InformationExpert模式，給對(duì)象:SalesLineItem分配職責(zé)getSubtotal()。圖：16.5CalculatingtheSaleto49圖：16.6CalculatingtheSaletotal.

按領(lǐng)域模型的ProductSpecification概念類設(shè)計(jì)一個(gè)軟件類ProductSpecification，將分配給對(duì)象:ProductSpecification的職責(zé)實(shí)現(xiàn)為類ProductSpecification的一個(gè)方法getPrice()。為了得到產(chǎn)品價(jià)格，按InformationExpert模式，給對(duì)象:ProductSpecification，分配一個(gè)取得商品價(jià)格的職責(zé)getPrice()。圖：16.6Calculatingt