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[Java教程]面向对象开发方法概述


1.面向对象方法

       01.简介

 面向对象方法(Object-Oriented Method)是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中,指导开发活动的系统方法,简称OO (Object-Oriented)方法,是建立在“对象”概念基础上的方法学。对象是由数据和容许的操作组成的封装体,与客观实体有直接对应关系,一个对象类定义了具有相似性质的一组对象。而每继承性是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种方式。所谓面向对象就是基于对象概念,以对象为中心,以类和继承为构造机制,来认识、理解、刻画客观世界和设计、构建相应的软件系统。

     02.实质

就是主张从客观世界固有的事物出发来构造系统,提倡用人类在现实生活中常用的思维方法来认识、理解和描述客观事物,强调最终建立的系统能够映射问题域,也就是说,系统中的对象以及对象之间的关系能够如实地反映问题域中固有事物及其关系。

     03.面向对象的基本概念

对象


对象是要研究的任何事物。从一本书到一家图书馆,单的整数到整数列庞大的数据库、极其复杂的自动化工厂、航天飞机都可看作对象,它不仅能表示有形的实体,也能表示无形的(抽象的)规则、计划或事件。对象由数据(描述事物的属性)和作用于数据的操作(体现事物的行为)构成一独立整体。从程序设计者来看,对象是一个程序模块,从用户来看,对象为他们提供所希望的行为。在对内的操作通常称为方法。一个对象请求另一对象为其服务的方式是通过发送消息。
 


类是对象的模板。即类是对一组有相同数据和相同操作的对象的定义,一个类所包含的方法和数据描述一组对象的共同行为和属性。类是在对象之上的抽象,对象则是类的具体化,是类的实例。类可有其子类,也可有其它类,形成类层次结构。
 

消息


消息是对象之间进行通信的一种规格说明。一般它由三部分组成:接收消息的对象、消息名及实际变元。
 

继承


继承性(Inheritance)是指,在某种情况下,一个类会有“子类”。子类比原本的类(称为父类)要更加具体化。例如,“狗”这个类可能会有它的子类“牧羊犬”和“吉娃娃犬”。在这种情况下,“莱丝”可能就是牧羊犬的一个实例。子类会继承父类的属性和行为,并且也可包含它们自己的。我们假设“狗”这个类有一个方法(行为)叫做“吠叫()”和一个属性叫做“毛皮颜色”。它的子类(前例中的牧羊犬和吉娃娃犬)会继承这些成员。
 

封装性


具备封装性(Encapsulation)的面向对象程序设计隐藏了某一方法的具体执行步骤,取而代之的是通过消息传递机制传送消息给它。因此,举例来说,“狗”这个类有“吠叫()”的方法,这一方法定义了狗具体该通过什么方法吠叫。但是,莱丝的朋友并不知道它到底是如何吠叫的。
 

多态


多态(Polymorphism)是指由继承而产生的相关的不同的类,其对象对同一消息会做出不同的响应。例如,狗和鸡都有“叫()”这一方法,但是调用狗的“叫()”,狗会吠叫;调用鸡的“叫()”,鸡则会啼叫。 
 
这样,虽然同样是做出叫这一种行为,但其具体做出的表现方式将大不相同。
 

抽象性


抽象(Abstraction)是简化复杂的现实问题的途径,它可以为具体问题找到最恰当的类定义,并且可以在最恰当的继承级别解释问题。举例说明,莱丝在大多数时候都被当作一条狗,但是如果想要让它做牧羊犬做的事,你完全可以调用牧羊犬的方法。如果狗这个类还有动物的父类,那么你完全可以视莱丝为一个动物。
 
       04.主要特征

封装性


封装是一种信息隐蔽技术,它体现于类的说明,是对象的重要特性。封装使数据和加工该数据的方法(函数)封装为一个整体,以实现独立性很强的模块,使得用户只能见到对象的外特性(对象能接受哪些消息,具有那些处理能力),而对象的内特性(保存内部状态的私有数据和实现加工能力的算法)对用户是隐蔽的。封装的目的在于把对象的设计者和对象者的使用分开,使用者不必知晓行为实现的细节,只须用设计者提供的消息来访问该对象。
 

继承性


继承性是子类自动共享父类之间数据和方法的机制。它由类的派生功能体现。一个类直接继职其它类的全部描述,同时可修改和扩充。
继职具有传达室递性。继职分为单继承(一个子类只有一父类)和多重继承(一个类有多个父类)。类的对象是各自封闭的,如果没继承性机制,则类对象中数据、方法就会出现大量重复。继承不仅支持系统的可重用性,而且还促进系统的可扩充性。
 

多态性


对象根据所接收的消息而做出动作。同一消息为不同的对象接受时可产生完全不同的行动,这种现象称为多态性。利用多态性用户可发送一个通用的信息,而将所有的实现细节都留给接受消息的对象自行决定,如是,同一消息即可调用不同的方法。例如:Print消息被发送给一图或表时调用的打印方法与将同样的Print消息发送给一正文文件而调用的打印方法会完全不同。多态性的实现受到继承性的支持,利用类继承的层次关系,把具有通用功能的协议存放在类层次中尽可能高的地方,而将实现这一功能的不同方法置于较低层次,这样,在这些低层次上生成的对象就能给通用消息以不同的响应。在OOPL中可通过在派生类中重定义基类函数(定义为重载函数或虚函数)来实现多态性。
 
2.UML语言简介
       01.简介
Unified Modeling Language (UML)又称统一建模语言或标准建模语言,是始于1997年一个OMG标准,它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持,包括由需求分析到规格,到构造和配置。 面向对象的分析与设计(OOA&D,OOAD)方法的发展在80年代末至90年代中出现了一个高潮,UML是这个高潮的产物。它不仅统一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法,而且对其作了进一步的发展,并最终统一为大众所接受的标准建模语言。
UML规范用来描述建模的概念有,类(对象的)、对象、关联、职责、行为、接口、用例、包、顺序、协作,以及状态。
      02.分类
UML定义了5类,10种模型图
 
五种类图定义:
1.用例图:从用户角度描述系统功能,并指各功能的操作者。
2.静态图:包括类图,包图,对象图。
类图:描述系统中类的静态结构
包图:是包和类组成的,表示包与包之间的关系,包图描述系统的分层结构
对象图:是类图的实例
3.行为图:描述系统动态模型和对象组成的交换关系。包括状态图和活动图
活动图:描述了业务实现用例的工作流程
状态图:是描述状态到状态控制流,常用于动态特性建模
4.交互图:描述对象之间的交互关系
顺序图:对象之间的动态合作关系,强调对象发送消息的顺序,同时显示对象之间的交互
合作图:描述对象之间的协助关系
5.实现图:
配置图:定义系统中软硬件的物理体系结构
 
 
十种模型图定义:

(1)、用例图:展示系统外部的各类执行者与系统提供的各种用例之间的关系

(2)、类图:展示系统中类的静态结构(类是指具有相同属性和行为的对象,类图用来描述系统中各种类之间的静态结构)

(3)、对象图:是类图的一种实例化图(对象图是对类图的一种实例化)

(4)、包图:是一种分组机制。在UML1.1版本中,包图不再看作一种独立的模型图)

(5)、状态图:描述一类对象具有的所有可能的状态及其转移关系(它展示对象所具有的所有可能的状态以及特定事件发生时状态的转移情况)

(6)、顺序图:展示对象之间的一种动态协作关系(一组对象组成,随时间推移对象之间交换消息的过程,突出时间关系)

(7)、合作图:从另一个角度展示对象之间的动态协作关系(对象间动态协作关系,突出消息收发关系)

(8)、活动图:展示系统中各种活动的执行流程(各种活动的执行顺序、执行流程)

(9)、构件图:展示程序代码的物理结构(描述程序代码的组织结构,各种构件之间的依赖关系)

(10)、配置图:展示软件在硬件环境中(特别是在分布式及网络环境中)的配置关系(系统中硬件和软件的物理配置情况和系统体系结构)