第二部分-面向对象系统分析与设计课件

第二部分面向对象系统分析与设计

第二部分面向对象系统分析与设计1第八讲主要内容：从需求分析进入设计

交互图的UML表示法

设计模式和GRASP

expertcreator

highcohesionlowcouplingcontroller第八讲主要内容：从需求分析进入设计expert2第14章--FROMREQUIREMENTSTO

DESIGNINTHISITERATION迭代中从需求到设计到目前为止，我们在分析案例时强调了需求调查，领域的概念以及与系统有关的操作。按照UP指导，可能有10%的重要需求在初始阶段调查，细化阶段第一次迭代已稍微细致地进行了调查和分析。下来可以对这一部分需求转入进行解决方案的设计。设计工作是借助于设计软件对象间的协作来完成的。第14章--FROMREQUIREMENTSTO

3主要思想迭代地做正确的事情，所作的事情要正确。

（需求分析）（系统设计）以对象（object）来进行设计。

按对象设计的方案包括建立交互图（interactiondiagrams）和设计类类图（designclassdiagrams）应用职责分配（assigningresponsibilities）的原则和设计模式（designpatterns）来建立交互图主要思想迭代地做正确的事情，所作的事情要正确。按对象设计4第15章--INTERACTIONDIAGRAM

NOTATION交互图的表示法第15章--INTERACTIONDIAGRAM

N5顺序图（SequenceDiagrams）和协作图（CollaborationDiagrams）协作图（CollaborationDiagrams）顺序图（SequenceDiagrams）交互图（InteractionDiagrams）顺序图（SequenceDiagrams）和协作图（Col6图：15.1Collaborationdiagram

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

message1()message2()message3()图：15.2Sequencediagram.messa8协作图的例子：makePayment说明：消息makePament被发送给一个Register的实例。没有指出发送者。Register的实例发送makePament消息给一个Sale的实例。Sale的实例创建一个Payment的实例。图：15.3Collaborationdiagram.

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

协作图的例子：makePayment说明：图：15.3C9图：15.4Sequencediagram.

:RegisterAnactivationboxshowingthefocusofcontrol图：15.4Sequencediagram.:Regi10交互图表示法的公共部分/1表示类（classes）和实例（instances）图：15.5Classandinstances.

交互图表示法的公共部分/1表示类（classes）和实例（i11交互图表示法的公共部分/2基本的消息表达式TheUMLhasastandardsyntaxformessageexpressions:

return:=message(parameter:parameterType):returnType

Typeinformationmaybeexcludedifobviousorunimportant.Forexample:

spec:=getProductSpect(id)

spec:=getProductSpect(id:ItemID)

spec:=getProductSpect(id:ItemID)

ProductSpecification

交互图表示法的公共部分/2基本的消息表达式TheUMLh12基本协作图的基本表示法连接线（Link）消息（Messages）发给自身的消息（Messagesto“self”orThis）实例创建（CreationofInstances）消息编号顺序（MessageNumberSequencing）条件消息（ConditionalMessages）互斥条件的路径（MutuallyExclusiveConditionalPaths）迭代（IterationorLooping）发给对象集中对象的消息迭代（IterationOveraCollection(Multiobject)）发给类对象的消息（MessagestoClassObject）基本协作图的基本表示法连接线（Link）13图：15.6Linklines.

连接（Link）图：15.6Linklines.连接（Link）14图：15.7Messages.

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

发给自身的消息（Messagesto“self”orThis）图：15.8Messagesto"this."发给自16图：15.9Instancecreation.

实例创建（CreationofInstances）图：15.9Instancecreation.实例创建17图：15.10amorecomplexcaseisshown.

消息编号顺序（MessageNumberSequencing）图：15.10amorecomplexcaseis18图：

15.11Complexsequencenumbering.

消息编号顺序（MessageNumberSequencing）图：15.11Complexsequencenumb19图：15.12Conditionalmessage.

条件消息（ConditionalMessages）图：15.12Conditionalmessage.条20图：15.13Mutuallyexclusivemessages.互斥条件的路径（MutuallyExclusiveConditionalPaths）图：15.13Mutuallyexclusivemes21图：15.14Iteration.迭代（IterationorLooping）图：15.14Iteration.迭代（Iteration22图：

15.15Iterationoveramultiobject.

对象集的迭代（IterationOveraCollection(Multiobject)）图：15.15Iterationoveramult23图：15.16Messagestoaclassobject(staticmethodinvocation).

类对象消息（MessagestoClassObject）图：15.16Messagestoaclassob24顺序图的基本表示法连接线（Links）--顺序图不用连接符号消息（Messages）表示消息返回（IllustratingReturns）发给自身的消息（Messagesto“self”orThis）实例创建（CreationofInstances）对象生命线和对象销毁（ObjectLifelinesandObjectDestruction）条件消息（ConditionalMessages）互斥条件消息（MutuallyExclusiveConditionalMessages）单一消息的迭代（IterationforSingleMessage）一组消息的迭代（IterationforaSeriesofMessages）发给对象集中对象的消息迭代（IterationOveraCollection(Multiobject)）发给类对象的消息（MessagestoClassObject）顺序图的基本表示法连接线（Links）--顺序图不用连接符25图：15.17Messagesandfocusofcontrolwithactivationboxes.

消息（Messages）同步消息异步消息图：15.17Messagesandfocusof26图：15.18Showingreturns.表示消息返回（IllustratingReturns）消息返回图：15.18Showingreturns.表示消息返回27图：

15.19Messagesto"this."发给自身的消息（Messagesto“self”orThis）图：15.19Messagesto"this."发给28图：15.20Instancecreationandobjectlifelines.

实例创建（CreationofInstances）图：15.20Instancecreationand29图：15.21Objectdestruction

对象生命线和对象销毁（ObjectLifelinesandObjectDestruction）图：15.21Objectdestruction对象生30图：15.22Aconditionalmessage.

条件消息（ConditionalMessages）图：15.22Aconditionalmessage.31图：15.23Mutuallyexclusiveconditionalmessages互斥条件消息（MutuallyExclusiveConditionalMessages）图：15.23Mutuallyexclusivecon32图：15.24Iterationforonemessage.单一消息的迭代（IterationforSingleMessage）图：15.24Iterationforonemess33图：15.25Iterationforasequenceof

一组消息的迭代（IterationforaSeriesofMessages）图：15.25Iterationforasequen34图：15.26Iterationoveramultiobject

对象集的迭代（IterationOveraCollection(Multiobject)）图：15.26Iterationoveramulti35图：15.27Invokingclassorstaticmethods类对象消息（MessagestoClassObject）图：15.27Invokingclassorstat36第16章--GRASP:DESIGNINGOBJECTSWITHRESPONSIBILITIESGRASP:设计具有职责的对象第16章--GRASP:DESIGNINGOBJEC37职责（Responsibility）和方法（Methods）UML定义职责(Responsibility)为“一个类型的契约或义务(acontractorobligationofaclassifier)”

。方法(Method)用来实现（履行）职责。一个职责可能要许多类和方法(method)来实现，也可能只要很少方法来实现，这是由职责的粒度(granularity)来决定的。职责（Responsibility）和方法（Methods）38职责（Responsibility）可分成两类：“知道”型职责（knowing）“做”型职责（doing）“知道”私有的封装数据“知道”相关联的对象“知道”能够派生或计算出的事物“做”自身的一些事情。如创建一个对象或进行一次计算。“做”其它对象的初始化操作。控制和协调其它对象的活动。职责（Responsibility）可分成两类：“知道”型39职责（Responsibility）和交互图（InteractionDiagrams）：在UML制品（artifacts）中，通常是在建立交互图的语境来考虑对象的职责分配，通过方法来实现职责。职责（Responsibility）和交互图（Interac40图：16.1Responsibilitiesandmethodsarerelated.

创建Payments的职责用makePament(cashTendered)消息引用。意味着我们应该给Sale类设计一个方法makePament(cashTendered)实现创建Payments的职责。图：16.1Responsibilitiesandme41图：16.2Softwareclassesillustratemethodnames.

UML对软件类的表示法Saledate:Datetime:TimemakePayment(cashTendered)图：16.2Softwareclassesillust42设计模式（Patterns）富有经验的面向对象技术专家（或其它软件开发人员）为解决某些问题而设计的解决方案，可作为通用原则(GeneralPrinciples)和惯用法(Idioms)，用于指导软件设计。如果将这些原则和惯用法以一种结构化的形式加以描述，给出问题和解决方案，然后起一个名字。这就是设计模式(Patterns)。例如：模式名：信息专家（InformationExpert）问题：为了获取某些信息，分配职责给对象的基本原则是什么？解决方案：将职责分配给信息专家--含有满足职责所需信息的类。设计模式是一些针对特定问题的成功的解决方案设计模式（Patterns）富有经验的面向对象43GRASP：分配职责通用原则的模式

GRASP作为设计模式来描述对象设计和职责分配的基本原则。GRASP模式：InformationExpertCreator

HighCohesionLowCouplingControllerGeneralResponsibilityAssignmentSoftwarePatternGRASP：分配职责通用原则的模式GRASP作为44信息专家（InformationExpert）模式名：信息专家（或专家）解决的问题：为了获取某些信息，分配职责给对象的基本原则是什么？解决方案：将职责分配给信息专家--含有满足职责所需信息的类。信息专家（InformationExpert）模式名：信息45图：12.9Apartialdomainmodel.我们指望从领域模型找出知道销售总金额有关信息的专家，这个专家可能是Sale假设，某些类需要知道一次销售(Sale)的总金额。我们将这个职责分配给谁？图：12.9Apartialdomainmodel.46图：16.3AssociationsofSale.

图：16.3AssociationsofSale.47图：16.4Partialinteractionandclassdiagrams.

我们按领域模型的Sale概念类设计一个软件类Sale，将分配给对象:Sale的职责，实现为类Sale的一个方法getTotal()。我们按InformationExpert模式，给对象:Sale分配一个取得总金额的职责getTotal()。图：16.4Partialinteractionand48图：16.5CalculatingtheSaletotal

按领域模型的SalesLineItem概念类设计一个软件类SalesLineItem，将分配给对象:SalesLineItem的职责实现为类SalesLineItem的方法getSubtotal()。为了得到每个销售项的子金额，按InformationExpert模式，给对象:SalesLineItem分配职责getSubtotal()。图：16.5CalculatingtheSaleto49图：16.6CalculatingtheSaletotal.

按领域模型的ProductSpecification概念类设计一个软件类ProductSpecification，将分配给对象:ProductSpecification的职责实现为类ProductSpecification的一个方法getPrice()。为了得到产品价格，按InformationExpert模式，给对象:ProductSpecification，分配一个取得商品价格的职责getPrice()。图：16.6Calculatingt