软件工程概论_9_面向对象设计.ppt

(3) 多态重用 由于基类与派生类的许多对外接口是相同的，多态性使对象的对外接口更加一般化——降低了消息连接的复杂程度，提供了一种简便可靠的软构件组合机制。 系统运行时，根据接收消息的对象类型，由多态性机制启动正确的方法，去响应一个一般化的消息，从而简化了消息界面和软构件连接过程。 9.3.2 类构件 1. 质量 随着每一次重用，构件的质量也会随之改善。 没有缺陷的软件才能重用。 2. 生产率 重用使得创建计划、模型、文档、代码和数据所需花费的时间将减少，生产率得到了提高。 30%~50%的重用大约可以导致生产率提高25%~ 40%。 9.3.3 软件重用的效益 3. 成本 软件重用净成本节省估算：C=Cs-Cr-Cd Cs~没有重用时所需要的成本； Cr~与重用相关联的成本； Cd~交付给客户的软件的实际成本。 9.3.3 软件重用的效益 9.4 系统分解 系统分解成若干个小的部分，然后再分别设计每个部分——降低设计的难度，有利于分工协作，也有利于维护人员对系统理解和维护。 子系统的数目应该与系统规模匹配，应设计简单、明确的接口。 在划分和设计子系统时，应该尽量减少子系统彼此间的依赖性。 面向对象设计模型同分析模型相同，也由主题层、类与对象层、结构层、属性层、服务层5个层次组成。 9.4 系统分解 一般面向对象设计模型，在逻辑上都由4部分组成： ① 问题域子系统； ② 人机交互子系统； ③ 任务管理子系统； ④ 数据管理子系统。 图9.2 典型的面向对象设计模型 1. 子系统之间的两种交互方式 在软件系统中，子系统之间的交互有两种可能的方式，分别是客户-供应商(Client-supplier)关系和平等伙伴(peer-to-peer)关系。 (1) 客户-供应商关系 作为“客户”的子系统调用作为“供应商”的子系统，后者完成某些服务工作并返回结果。 使用这种交互方案，作为客户的子系统必须了解作为供应商的子系统的接口，然而后者却无须了解前者的接口，因为任何交互行为都是由前者驱动的。 (2) 平等伙伴关系 每个子系统都可能调用其他子系统，因此，每个子系统都必须了解其他子系统的接口。 同客户-供应商方案比较，各子系统之间的交互更复杂，而且还可能存在通信环路，从而使系统难于理解，容易发生不易察觉的设计错误。 总的说来，单向交互比双向交互更容易理解，也更容易设计和修改——应该尽量使用客户-供应商关系。 1. 子系统之间的两种交互方式 2. 组织系统的两种方案 把子系统组织成完整的系统时，有水平的层次组织和垂直的块组织两种方案可供选择。 (1) 层次组织 把软件系统组织成一个层次系统，每层是一个子系统。上层在下层的基础上建立，下层为实现上层功能而提供必要的服务。 同一层内所包含的对象，彼此间相互独立; 不同层次上的对象，彼此间往往有关联。 上、下层之间明显存在客户-供应商关系。低层子系统提供服务，相当于供应商，上层子系统使用下层提供的服务，相当于客户。 (2) 块状组织 软件系统垂直地分解成若干个相对独立的、弱耦合的子系统，一个子系统相当于一块，每块提供一种类型的服务。 利用层次和块的各种可能的组合，可以成功地由多个子系统组成一个完整的软件系统。 当混合使用层次结构和块状结构时，同一层次可以由若干块组成，而同一块也可以分为若干层。例如，图9.3表示一个应用系统的组织结构，这个应用系统采用了层次与块状的混合结构。 2. 组织系统的两种方案 图9.3 典型应用系统的组织结构 3. 设计系统的拓扑结构 用子系统组成完整的系统时，设计者应该采用与问题结构相适应的、尽可能简单的拓扑结构，以减少子系统之间的交互数量。 典型的拓扑结构有管道形、树形、星形等。 * * 9 面向对象设计 9.1面向对象设计的准则 9.2启发规则 9.3软件重用 9.4系统分解 设计就是将分析阶段得到的需求转变成符合成本和质量要求的、抽象的系统实现方案的过程。 从面向对象分析到面向对象设计(OOD)，是用面向对象观点建立求解域模型、逐渐扩充模型的过程。 面向对象分析和设计在软件开发过程中的界限是模糊的，分析和设计活动是一个多次反复迭代的过程。 结构化方法的设计分为总体设计和详细设计，面向对象设计可细分为系统设计和对象设计(本书不区分两者)。 面向对象开发过程的应用生存期模型 OOA OOD 9.1 面向对象设计的准则 结构化软件设计基本原理仍然成立： 对于面向对象方法的新特点，增加了下列的面向对象设计准则。 1. 模块化 因为对象就是模块，所以面向对象软件开发模式完全符合系统的模块化设计原理。 对象模块将数据结构和操作紧密地结合在一起。 2. 抽象 类是一种抽象数据类型： 通过类提供的公共接口及合法操作符，对类实例中包含的数据进行操作。