面向对象方法

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在面向对象方法中，重点在于将信息系统的结构和行为捕获到小型模块中，这些模块结合了数据和过程。面向对象设计（OOD）的主要目标是通过使其更易用，来提高系统分析和设计的质量和生产力。

在分析阶段，OO模型用于填补问题和解决方案之间的差距。它在系统不断进行设计、适应和维护的情况下表现良好。它识别问题域中的对象，并根据数据和行为对它们进行分类。

OO模型在以下方面具有优势：

• 它以低成本促进系统更改。

• 它促进了组件的重用。

• 它简化了集成组件以配置大型系统的问题。

• 它简化了分布式系统的设计。

面向对象系统的元素

让我们了解一下OO系统的特征：

• 对象 - 对象是问题域中存在的事物，可以通过数据（属性）或行为来识别。所有有形实体（学生、病人）和一些无形实体（银行账户）都被建模为对象。

• 属性 - 它们描述有关对象的信息。

• 行为 - 它指定对象可以做什么。它定义对对象执行的操作。

• 类 - 类封装了数据及其行为。具有相似含义和目的的对象被组合在一起作为类。

• 方法 - 方法确定类的行为。它们只不过是对象可以执行的动作。

• 消息 - 消息是从一个对象到另一个对象的函数或过程调用。它们是发送到对象以触发方法的信息。本质上，消息是从一个对象到另一个对象的函数或过程调用。

面向对象系统的特性

面向对象系统具有几个强大的特性，如下所述。

封装

封装是信息隐藏的过程。它只是将过程和数据组合成一个实体。对象的的数据对系统其余部分隐藏，并且只能通过类的服务访问。它允许改进或修改对象使用的方法，而不会影响系统的其他部分。

抽象

它是获取或选择必要的方法和属性以指定对象的过程。它侧重于相对于用户视角的对象的基本特征。

关系

系统中的所有类都彼此相关。对象不是孤立存在的，它们与其他对象存在关系。

对象关系有三种类型：

• 聚合 - 它表示整体与其部分之间的关系。

• 关联 - 在这里，两个类以某种方式相关或连接，例如一个类与另一个类一起执行任务，或一个类作用于另一个类。

• 泛化 - 子类基于父类。它表明两个类相似，但存在一些差异。

继承

继承是一项强大的功能，它允许通过继承现有类的属性和/或操作来从现有类创建子类。

多态和动态绑定

多态性是能够采用多种不同形式的能力。它适用于对象和操作。多态对象是指其真实类型隐藏在超类或父类中的对象。

在多态操作中，操作可能由不同类的对象以不同的方式执行。它允许我们仅通过了解对象的共同属性来操作不同类的对象。

结构化方法与面向对象方法

下表说明了面向对象方法与传统结构化方法的不同之处：

统一建模语言 (UML)

UML是一种可视化语言，允许您对流程、软件和系统进行建模，以表达系统架构的设计。它是一种用于以面向对象的方式设计和记录系统的标准语言，允许技术架构师与开发人员进行沟通。

它被定义为由对象管理组创建和分发的规范集。UML是可扩展的。

UML的目标是提供一套通用的面向对象术语和图表技术词汇，该词汇足够丰富，可以对从分析到实施的任何系统开发项目进行建模。

UML由以下组成：

• 图 - 它是流程、系统或其某些部分的图形表示。

• 符号 - 它包含在图中一起工作的元素，例如连接器、符号、注释等。

类UML符号示例

实例图-UML符号

对对象执行的操作

对对象执行以下操作：

• 构造函数/析构函数 - 创建类的新的实例并删除类的现有实例。例如，添加新员工。

• 查询 - 访问状态而不更改值，没有副作用。例如，查找特定员工的地址。

• 更新 - 更改一个或多个属性的值并影响对象的状态，例如，更改员工的地址。

UML的用途

UML对于以下目的非常有用：

• 建模业务流程
• 描述系统架构
• 显示应用程序结构
• 捕获系统行为
• 建模数据结构
• 构建系统的详细规范
• 草绘想法
• 生成程序代码

静态模型

静态模型显示系统的结构特征，描述其系统结构，并强调构成系统的各个部分。

• 它们用于定义类名、属性、方法、签名和包。

• 表示静态模型的UML图包括类图、对象图和用例图。

动态模型

动态模型显示系统的行为特征，即系统如何响应外部事件。

• 动态模型识别所需的对象以及它们如何通过方法和消息协同工作。

• 它们用于设计系统的逻辑和行为。

• UML图表示动态模型，包括序列图、通信图、状态图、活动图。

面向对象系统开发生命周期

它包括三个宏过程：

• 面向对象分析 (OOA)
• 面向对象设计 (OOD)
• 面向对象实现 (OOI)

面向对象系统开发活动

面向对象系统开发包括以下阶段：

• 面向对象分析
• 面向对象设计
• 原型设计
• 实施
• 增量测试

面向对象分析

此阶段涉及确定系统需求并了解系统需求，以构建用例模型。用例是描述用户和计算机系统之间交互的场景。此模型表示用户需求或用户对系统的看法。

它还包括识别类及其与问题域中其他类的关系，这些类构成应用程序。

面向对象设计

此阶段的目标是设计和细化在分析阶段、用户界面和数据访问中识别的类、属性、方法和结构。此阶段还识别和定义支持实现需求的其他类或对象。

原型设计

原型设计能够充分了解实现系统某些功能的难易程度。

它还可以让用户有机会评论设计的可用性和实用性。它可以进一步定义用例并使用例建模更容易。

实施

它使用基于组件的开发 (CBD) 或快速应用程序开发 (RAD)。

基于组件的开发 (CBD)

CODD 是一种将各种技术（如 CASE 工具）应用于软件开发过程的工业化方法。应用程序开发从定制开发转向组装预构建、预测试、可重用的软件组件，这些组件可以相互协作。CBD 开发人员可以组装组件以构建完整的软件系统。

快速应用程序开发 (RAD)

RAD 是一套工具和技术，可用于比传统方法更快地构建应用程序。它不替代 SDLC，而是对其进行补充，因为它更侧重于过程描述，并且可以与面向对象的方法完美结合。

其任务是快速构建应用程序并通过 Visual Basic、PowerBuilder 等工具增量实现用户需求设计。

增量测试

软件开发及其所有活动（包括测试）都是一个迭代过程。因此，如果我们等到产品完全开发完成后再进行测试，这可能会是一笔昂贵的开销。在这里，增量测试发挥作用，产品在开发的不同阶段进行测试。