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1、上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页第3章管理信息系统分析与设计方法本章要点：本章要点：结构化分析与设计方法的基本原理和步骤。结构化分析与设计方法的基本原理和步骤。原型法的基本思想和步骤。原型法的基本思想和步骤。面向对象分析与设计方法。面向对象分析与设计方法。CASE方法、软件开发工具和软件开发环境。方法、软件开发工具和软件开发环境。本章难点：结构化分析与设计方法原理和步骤，原型法的基本章难点：结构化分析与设计方法原理和步骤，原型法的基本过程和特点，面向对象方法的特点和步骤。本过程和特点，面向对象方法的特点和步骤。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.1结构化方法3.1.1结构化分析
2、与结构化设计1.结构化分析与设计的基本思想结构化系统分析与设计方法的基本思想是：用系统的思想，系统工程的方法，按结构化系统分析与设计方法的基本思想是：用系统的思想，系统工程的方法，按用户至上的原则，结构化、模块化、自顶向下对信息系统进行分析与设计。用户至上的原则，结构化、模块化、自顶向下对信息系统进行分析与设计。（1）自顶向下的分析和自底向上的开发实施。）自顶向下的分析和自底向上的开发实施。教务管理排课管理学生成绩管理学生选课管理教师、课程管理课程、教师管理学生选课管理教室管理成绩管理重修、补考管理上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页（2）强调用户和用户参与的重要性。）强调用户和用户参与的
3、重要性。（3）严格区分工作阶段）严格区分工作阶段（4）充分预料可能发生的变化）充分预料可能发生的变化 系统可能发生的变化主要来自周围环境发生变化、系统内部处理系统可能发生的变化主要来自周围环境发生变化、系统内部处理模式的变化及用户的要求发生变化。模式的变化及用户的要求发生变化。（5）工作文件的标准化和文献化工作文件的标准化和文献化 新系统的研制过程中，每一阶段、每一步骤都要有详细的资料记载。要把每一阶新系统的研制过程中，每一阶段、每一步骤都要有详细的资料记载。要把每一阶段所做的工作，分析的方法、流程、所得的结果等作详细的记录。记载所用的图段所做的工作，分析的方法、流程、所得的结果等作详细的记录
4、。记载所用的图形和书写格式要标准化，规范化，使参加本项工作的人形和书写格式要标准化，规范化，使参加本项工作的人 一看就明白。一看就明白。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.1.2面向数据流的分析方法1.面向数据流分析工具（1）数据流图（）数据流图（Data Flow Diagram 简称简称DFD）数据流图是一种用来表示信息流程和信息变换过程的图解方法，它把系统数据流图是一种用来表示信息流程和信息变换过程的图解方法，它把系统看成是由数据流联系的各种功能的组合。看成是由数据流联系的各种功能的组合。DFD的基本成分数据流处理文件系统外实体图3.2 DFD常用符号数据流：数据流由一组固定成分
5、的数据组数据流：数据流由一组固定成分的数据组成，表示数据的流向。成，表示数据的流向。处理：描述了输入数据流到输出数据流之间处理：描述了输入数据流到输出数据流之间的变换，也就是输入数据流做了什么处理后的变换，也就是输入数据流做了什么处理后变成了输出数据流。变成了输出数据流。文件：文件用来表示暂时存储的数据，文件：文件用来表示暂时存储的数据，每个文件都有一个名字每个文件都有一个名字系统外实体：系统外的人员或组织，它指出系系统外实体：系统外的人员或组织，它指出系统所需数据的发源地和系统所产生的数据的归统所需数据的发源地和系统所产生的数据的归宿地。宿地。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页学生选课
6、申请核对选课课程文件可选课程接受或拒绝申请接受学生课程信息学生信息新生学生文件确认登记登记反馈单学学生生向向系系统统递递交交写写有有姓姓名名、学学号号和和所所选选课课程程的的申申请请表表。处处理理过过程程“核核对对选选课课”根根据据学学生生选选课课申申请请表表和和课课程程文文件件中中的的信信息息确确定定接接受受还还是是拒拒绝绝学学生生的的选选课课申申请请。处处理理过过程程“接接受受学学生生”将将接接受受的的学学生生姓姓名名与与学学号号记记如如课课程程文文件件中中，同同时时判判断断课课程程文文件件中中相相应应的的课课程程是是否否满满员员，若若满满员员则则对对该该课课程程加加上上满满员员标标记记。
7、若若接接受受的的学学生生为为新新生生，同同时时把把该该学学生生的的信信息息写写入入学学生生文文件件。处处理理过过程程“确确认认登登记记”向向学学生生发发出出一一份份反反馈馈单，将学生选课的情况反馈给学生。单，将学生选课的情况反馈给学生。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页（2）数据字典）数据字典数据字典是关于数据的信息的集合，对数据流程图中的各个元素作完数据字典是关于数据的信息的集合，对数据流程图中的各个元素作完整的定义与说明，是数据流程图的补充工具。数据字典为数据流图中整的定义与说明，是数据流程图的补充工具。数据字典为数据流图中的每个数据流、文件、处理以及组成数据流或文件的数据项作出说明
8、。的每个数据流、文件、处理以及组成数据流或文件的数据项作出说明。数据字典中包含的内容有：数据流、数据项、数据结构、处理逻辑、数据字典中包含的内容有：数据流、数据项、数据结构、处理逻辑、数据存贮、外部实体。在第数据存贮、外部实体。在第4章中详细介绍。章中详细介绍。（3）结构化英语或结构化语言）结构化英语或结构化语言结构化英语和结构化语言用于对系统中的处理逻辑进行描述的工具，结构化英语和结构化语言用于对系统中的处理逻辑进行描述的工具，它描述了输入数据流、输入文件与输出输出流、输出文件之间的逻它描述了输入数据流、输入文件与输出输出流、输出文件之间的逻辑关系。辑关系。上一页上一页下一页下一页返回首页返
9、回首页上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页2.面向数据流分析的基本步骤（1）业务流程分析）业务流程分析业务流程分析是对原系统各环节的业务处理、信息来源、处理方法、计算业务流程分析是对原系统各环节的业务处理、信息来源、处理方法、计算方法、信息流经去向等，业务流程分析应顺着原系统信息流动的过程逐步方法、信息流经去向等，业务流程分析应顺着原系统信息流动的过程逐步进行。描述组织业务流程的工具有业务流程图和表格分配图等。进行。描述组织业务流程的工具有业务流程图和表格分配图等。（2）数据以及数据流程分析）数据以及数据流程分析业务流程分析所得的组织业务流程图中存在
10、具体的物质要素，不便于计算业务流程分析所得的组织业务流程图中存在具体的物质要素，不便于计算机进行管理。因此，应继续对组织的业务流程进行数据和数据流程分析，机进行管理。因此，应继续对组织的业务流程进行数据和数据流程分析，绘制出系统的数据流程图。绘制出系统的数据流程图。（3）分解数据流程图）分解数据流程图绘制出系统数据流程图后，应对系统的数据流程图进行分解，将系统中所绘制出系统数据流程图后，应对系统的数据流程图进行分解，将系统中所有的处理按层次逐步分解出来。所以组织的数据流程图是分层次的，顶层有的处理按层次逐步分解出来。所以组织的数据流程图是分层次的，顶层的数据流程图只有一张。在分解数据流程图过程
11、中应注意保持父图和子图的数据流程图只有一张。在分解数据流程图过程中应注意保持父图和子图的平衡。的平衡。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页（4）定义数据字典）定义数据字典将数据流程图中各数据流、数据项、文件等进行详细的说明将数据流程图中各数据流、数据项、文件等进行详细的说明（5）处理逻辑描述）处理逻辑描述主要是描述处理环节的处理方法。描述处理的工具有判断树、判断表、主要是描述处理环节的处理方法。描述处理的工具有判断树、判断表、结构化英语等。结构化英语等。（6）提出新系统的逻辑模型）提出新系统的逻辑模型系统分析的结果应得到新系统的逻辑模型，描述新系统逻辑模型的工具系统分析的结果应得到新系统的
12、逻辑模型，描述新系统逻辑模型的工具主要是数据流程图和数据字典，同时还有一些附加资料如处理逻辑说明主要是数据流程图和数据字典，同时还有一些附加资料如处理逻辑说明等。等。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.1.3面向数据流的设计方法面向数据流的设计是一种结构化设计设计方法。它强调模块化、层次面向数据流的设计是一种结构化设计设计方法。它强调模块化、层次化和自顶向下等设计思想。这些思想的根本目的是对复杂问题的解决化和自顶向下等设计思想。这些思想的根本目的是对复杂问题的解决采用一个简化过程以获得满意的答案。通过这种简化，纵有千头万绪采用一个简化过程以获得满意的答案。通过这种简化，纵有千头万绪也能
13、理得清清楚楚。一个设计准则是要将复杂的问题简化，切忌将简也能理得清清楚楚。一个设计准则是要将复杂的问题简化，切忌将简单的问题复杂化。单的问题复杂化。1.图例上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页2.面向数据流设计方法基本步骤（1）复查并精化数据流图。在面向数据流分析阶段得到的数）复查并精化数据流图。在面向数据流分析阶段得到的数据流图是系统设计的直接依据，数据流图的正确性和完整性据流图是系统设计的直接依据，数据流图的正确性和完整性影响到系统设计的正确。影响到系统设计的正确。（2）确定数据流图的信息类型。）确定数据流图的信息类型。数据流图中的信息可以分为两种类型：数据流图中的信息可以分为两种类型
14、：变换流：此类信息沿着输入通路进入系统，同时将信息的外部形式转换成内部表示，变换流：此类信息沿着输入通路进入系统，同时将信息的外部形式转换成内部表示，然后通过变换中心的处理，再沿着输出的通路转换成外部形式离开系统。变换流型然后通过变换中心的处理，再沿着输出的通路转换成外部形式离开系统。变换流型的数据流图包括输入、变换、输出三部分。的数据流图包括输入、变换、输出三部分。事务流：此类信息沿着输入通路到达一个事务中心，事务中心根据输入信息的类事务流：此类信息沿着输入通路到达一个事务中心，事务中心根据输入信息的类型在若干活动中选择一个来执行，事务流有明显的事务中心，各活动以事务中心型在若干活动中选择一
15、个来执行，事务流有明显的事务中心，各活动以事务中心为起点呈辐射状流出。为起点呈辐射状流出。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页（3）根据流类型分别实施变换分析或事务分析）根据流类型分别实施变换分析或事务分析变换分析：从变换流型的变换分析：从变换流型的DFD导出程序结构图。导出程序结构图。事务分析：从事务流型的事务分析：从事务流型的DFD导出程序结构图。导出程序结构图。首先，确定输入流和输出流，孤立出变换中心；然后，根据顶层首先，确定输入流和输出流，孤立出变换中心；然后，根据顶层DFD导出顶导出顶层模块的程序结构图；最后，将中、下层模块即各层模块的程序结构图；最后，将中、下层模块即各DFD子
16、图中输入控制、输子图中输入控制、输出模块控制和变换控制模块进行分解，将其映射成相应的程序结构图。出模块控制和变换控制模块进行分解，将其映射成相应的程序结构图。在确定事务中心和活动流的流特性后，将事物型在确定事务中心和活动流的流特性后，将事物型DFD映射成高层的程序结构。映射成高层的程序结构。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.2 原型法3.2.1原型方法的工作流程1.原型法工作流程用户提出要求识别归纳用户的要求开发系统模型（原型）演示原型原型不可行修改用户不满意处确定修改后的模型投入开发运行等用户评价原型上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页2.原型的特征（1）它是一个可实际运行的系
17、统）它是一个可实际运行的系统（2）它没有固定的生存期。一种极端是扔掉原型（以最简便方式大量）它没有固定的生存期。一种极端是扔掉原型（以最简便方式大量借用已有软件，做出最后产品的模型，证实产品设想是成功的，但产品借用已有软件，做出最后产品的模型，证实产品设想是成功的，但产品中并不使用）；另一种极端是最终产品的一部分即增量原型（先做出最中并不使用）；另一种极端是最终产品的一部分即增量原型（先做出最终产品的核心部分，逐步增加补充模块），演进原型居于其中（每一版终产品的核心部分，逐步增加补充模块），演进原型居于其中（每一版本扔掉一点，增加一点，逐步完善至最终产品）。本扔掉一点，增加一点，逐步完善至最终
18、产品）。（3）从需求分析到最终产品都可作原型，即可为不同目标作原型。）从需求分析到最终产品都可作原型，即可为不同目标作原型。（4）它必须快速、廉价。）它必须快速、廉价。（5）它是迭代过程的集成部分，即每次经用户评价后修改、运行，不）它是迭代过程的集成部分，即每次经用户评价后修改、运行，不断重复双方认可。断重复双方认可。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.构造原型的原则（1）集成原则：尽可能利用现成软件和模型来构造原始模型，随着软件）集成原则：尽可能利用现成软件和模型来构造原始模型，随着软件产品的商品化，这种积木式地产生原始模型的方法是完全可行的，而且会产品的商品化，这种积木式地产生原始
19、模型的方法是完全可行的，而且会大大减少开发费用，缩短开发周期。大大减少开发费用，缩短开发周期。（2）最小系统原则：按照最小系统原则构造一个规模较小，基本能反映）最小系统原则：按照最小系统原则构造一个规模较小，基本能反映用户需求的原型，经过用户评价和迭代修改再补充、完善系统的其余部分。用户需求的原型，经过用户评价和迭代修改再补充、完善系统的其余部分。按照最小系统的原则构造原始模型，并不要求面面俱到，而是要求能反映按照最小系统的原则构造原始模型，并不要求面面俱到，而是要求能反映用户要求的主要特征。用户要求的主要特征。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.2.2原型方法的特点1.原型法优点（1
20、）原型法在得到良好的需求定义上比传统生存周期法好得多，可处）原型法在得到良好的需求定义上比传统生存周期法好得多，可处理模糊需求，开发者和用户可充分通信。理模糊需求，开发者和用户可充分通信。（2）原型系统可作为培训环境，有利于用户培训和开发同步，开发过）原型系统可作为培训环境，有利于用户培训和开发同步，开发过程也是学习过程。程也是学习过程。可以缩短用户熟悉和掌握系统使用的时间。可以缩短用户熟悉和掌握系统使用的时间。（3）原型给用户以机会更改心中原先设想的、不尽合理的最终系统。）原型给用户以机会更改心中原先设想的、不尽合理的最终系统。（4）原型可低风险开发柔性较大的计算机系统。）原型可低风险开发柔
21、性较大的计算机系统。（5）原型使总的开发费用降低，时间缩短。）原型使总的开发费用降低，时间缩短。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页2.原型法的缺点原型法的缺点（1）文档不系统，难以维护升级。对于大系统、复杂系统，直接使用原型法很）文档不系统，难以维护升级。对于大系统、复杂系统，直接使用原型法很难适用。难适用。（2）开发过程管理困难。原型法整个开发过程要经过修改、评审、再修改多次）开发过程管理困难。原型法整个开发过程要经过修改、评审、再修改多次反复，要花费大量人力、物力。如果开发者与用户合作不好，盲目地进行纠错、反复，要花费大量人力、物力。如果开发者与用户合作不好，盲目地进行纠错、改错，会
22、导致系统开发进程拖延下去。改错，会导致系统开发进程拖延下去。（3）用户很早看到原型，可能错认为就是新系统，使用户缺乏耐心。）用户很早看到原型，可能错认为就是新系统，使用户缺乏耐心。（4）开发人员很容易潜意识地用原型取代系统分析。）开发人员很容易潜意识地用原型取代系统分析。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.2.3原型方法的适用范围1适用场合（1）适合于需求不确定和解决方案不不明确的系统的开发。如决策支）适合于需求不确定和解决方案不不明确的系统的开发。如决策支持系统，完整的用户需求和解决方案可以通过原型与用户反复交互来导持系统，完整的用户需求和解决方案可以通过原型与用户反复交互来导出。出
23、。（2）适用于开发信息系统中的最终用户界面。用户事先可能说不清系）适用于开发信息系统中的最终用户界面。用户事先可能说不清系统界面的具体要求，或者虽然说明了要求，开发者却把握不准的时候，统界面的具体要求，或者虽然说明了要求，开发者却把握不准的时候，原型法特别有效。原型法特别有效。（3）规模较小，数据不一定要求集中处理，可以相对分散处理的系统。）规模较小，数据不一定要求集中处理，可以相对分散处理的系统。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页2原型法不适用的场合原型法不适用的场合作为一种具体的开发方法，原型法有一定的使用范围和局限性。主要表现为：作为一种具体的开发方法，原型法有一定的使用范围和局限
24、性。主要表现为：（1）对于一个大型的系统，如果不经过系统分析来进行整体性划分，想要）对于一个大型的系统，如果不经过系统分析来进行整体性划分，想要直接用屏幕来一个一个的模拟是很困难的。直接用屏幕来一个一个的模拟是很困难的。（2）对于大量运算，逻辑性较强的程序模块，原型法方法很难构造出模型）对于大量运算，逻辑性较强的程序模块，原型法方法很难构造出模型来供人评价。因为这类问题没有那么多的交互方式，也不是三言两语就能够来供人评价。因为这类问题没有那么多的交互方式，也不是三言两语就能够把问题说清楚的。把问题说清楚的。（3）对于原基础管理不善，信息处理混乱的问题，使用时有一定的困难，）对于原基础管理不善，
25、信息处理混乱的问题，使用时有一定的困难，主要表现在：主要表现在：由于对象工作过程不清，构造模型就有一定的困难。由于对象工作过程不清，构造模型就有一定的困难。由于用户的工作水平和他们长期所处的混乱环境影响，容易使设计者走上机由于用户的工作水平和他们长期所处的混乱环境影响，容易使设计者走上机械地模拟原手工系统的轨道。械地模拟原手工系统的轨道。（4）对于一个批处理的系统，其大部分是内部处理过程，这时用原型法有）对于一个批处理的系统，其大部分是内部处理过程，这时用原型法有一定的困难。一定的困难。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.3面向对象的开发方法3.3.1面向对象的基本概念1.相关术语（1
26、）对象）对象客观世界中的任何事物都可以在一定的前提下看成是对象，不同对象间的相互客观世界中的任何事物都可以在一定的前提下看成是对象，不同对象间的相互联系和相互作用构成了完整的客观世界。例如，联系和相互作用构成了完整的客观世界。例如，“黑板黑板”、“电梯电梯”、“窗口窗口”等等对象的名称：对对象的命名，如对象的名称：对对象的命名，如“学生学生”。数据：用来描述对象的属性，它表明了对象的一种状态，数据：用来描述对象的属性，它表明了对象的一种状态，“学生学生”对象的属性对象的属性是出生地、年龄、身高、体重、爱好等。是出生地、年龄、身高、体重、爱好等。操作：即对象的行为，分为两类，一类是在对象接受外界
27、消息触发后引起的自操作：即对象的行为，分为两类，一类是在对象接受外界消息触发后引起的自身的操作。这种操作的结果是修改了对象自身的状态；另一类是对象施加于其他身的操作。这种操作的结果是修改了对象自身的状态；另一类是对象施加于其他对象的操作，这是指对象将自己产生的输出作为消息向外发送。对象的操作，这是指对象将自己产生的输出作为消息向外发送。接口：主要指对外接口，用来定义对象与外界的关系和通信方式。接口是指对接口：主要指对外接口，用来定义对象与外界的关系和通信方式。接口是指对象受理外部消息所指定的操作的名称集合。象受理外部消息所指定的操作的名称集合。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页（2）类）
28、类类是具有相同属性、状态集合和操作集合的对象的集合，是对象的模板。在面向对类是具有相同属性、状态集合和操作集合的对象的集合，是对象的模板。在面向对象方法中，可以由类产生出实体。象方法中，可以由类产生出实体。类具有层次性，可以由一个类派生出多个子类，如类具有层次性，可以由一个类派生出多个子类，如“羊羊”是一个类，它可以派生出是一个类，它可以派生出“山羊山羊”、“绵羊绵羊”等多个子类。子类具有父类所有的数据和方法，同时，子类也等多个子类。子类具有父类所有的数据和方法，同时，子类也可以扩展自身的方法。可以扩展自身的方法。（3）消息）消息对象之间是通过消息相互联系的，通过消息传递机构进行对象之间消息的
29、传递。消对象之间是通过消息相互联系的，通过消息传递机构进行对象之间消息的传递。消息传递过程中，由发送消息的对象传送至接受消息的对象，从而引发接受消息对象息传递过程中，由发送消息的对象传送至接受消息的对象，从而引发接受消息对象的一系列操作。消息传递基本过程如图的一系列操作。消息传递基本过程如图3.9所示。所示。传送消息对象接受消息对象接 口消 息图3.9 消息传递模型上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页（4）实例）实例实例是由类建立起来的具体对象，如把实例是由类建立起来的具体对象，如把“学生学生”做为一个类，那么做为一个类，那么“张三张三”可以是学生类中的一个实例。可以是学生类中的一个实例。
30、2.面向对象的特征。（1）封装性）封装性封装是面向对象的特征之一，是对象和类概念的主要特性。封装是把过程和封装是面向对象的特征之一，是对象和类概念的主要特性。封装是把过程和数据包围起来，对数据的访问只能通过已定义的界面数据包围起来，对数据的访问只能通过已定义的界面（2）继承性）继承性继承是一种联结类的层次模型，并且允许和鼓励类的重用，它提供了一种继承是一种联结类的层次模型，并且允许和鼓励类的重用，它提供了一种明确表述共性的方法。对象的一个新类可以从现有的类中派生，这个过程明确表述共性的方法。对象的一个新类可以从现有的类中派生，这个过程称为类继承。新类继承了原始类的特性，新类称为原始类的派生类（
31、子类）称为类继承。新类继承了原始类的特性，新类称为原始类的派生类（子类），而原始类称为新类的基类（父类，而原始类称为新类的基类（父类)上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页（3）多态性）多态性多态性是指允许不同类的对象对同一消息作出响应多态性是指允许不同类的对象对同一消息作出响应（4）抽象性）抽象性抽象就是忽略一个主题中与当前目标无关的那些方面，以便更充分地注抽象就是忽略一个主题中与当前目标无关的那些方面，以便更充分地注意与当前目标有关的方面。抽象并不打算了解全部问题，而只是选择其意与当前目标有关的方面。抽象并不打算了解全部问题，而只是选择其中的一部分，暂时不用部分细中的一部分，暂时不用部分
32、细节。节。比如，我们要设计一个学生成绩管理系统，考察学生这个对象时，我们比如，我们要设计一个学生成绩管理系统，考察学生这个对象时，我们只关心他的班级、学号、成绩等，而不用去关心他的身高、体重这些信只关心他的班级、学号、成绩等，而不用去关心他的身高、体重这些信息。息。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.3.2面向对象分析1.面向对象分析基本原则（1）构造和分解相结合的原则。复杂对象由简单对象组成。整个世界也可以）构造和分解相结合的原则。复杂对象由简单对象组成。整个世界也可以从原始对象开始，层层组合，最后形成复杂的对象。构造指由简单对象构成从原始对象开始，层层组合，最后形成复杂的对象。构造
33、指由简单对象构成具有复杂活动的规模较大的对象，组成系统模型的对象可能是一些大规模、具有复杂活动的规模较大的对象，组成系统模型的对象可能是一些大规模、复杂的对象，但在系统分析和设计中应将其进行分解，分解成简单的便于实复杂的对象，但在系统分析和设计中应将其进行分解，分解成简单的便于实现的对象。这一原则是实现面向对象程序设计的基础。现的对象。这一原则是实现面向对象程序设计的基础。（2 2）抽抽象象和和具具体体结结合合的的原原则则。对对象象是是数数据据的的封封装装体体，故故在在对对象象描描述述方方法法是是通通过过抽抽象象的的手手段段将将现现实实中中的的对对象象转转换换成成计计算算机机可可一一表表示示的
34、的对对象象。面面向向对对象象方方法法中中，抽抽象象包包括括数数据据抽抽象象和和过过程程抽抽象象：数数据据抽抽象象把把一一组组数数据据及及其其有有关关的的操操作作封封装装起起来来，过程抽象则定义了对象间的相互作用。具体则是对必要的细节加以刻画的过程。过程抽象则定义了对象间的相互作用。具体则是对必要的细节加以刻画的过程。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页（3 3）封封装装的的原原则则。封封装装是是指指对对象象的的各各种种独独立立外外部部特特性性与与内内部部实实现现分分离离，从从而而减减少了程序间的相互依赖，有助于提高程序的可重用性。少了程序间的相互依赖，有助于提高程序的可重用性。（4 4）继
35、继承承性性的的原原则则。继继承承是是指指直直接接获获取取父父类类已已有有的的性性质质和和特特征征而而不不必必再再重重复复定定义义。这这样样，在在系系统统开开发发中中只只须须有有一一次次性性说说明明各各种种对对象象的的共共有有属属性性和和服服务务，对对子子类类的的对对象象只只须须定定义义其其特特有有的的属属性性和和方方法法。继继承承的的目目的的也也是是为为了了提提高高程程序序的的可可重重用用性性。所所谓任务，指的是对象收到消息后所执行的操作。谓任务，指的是对象收到消息后所执行的操作。（5 5）构构造造问问题题空空间间。面面向向对对象象方方法法构构造造问问题题空空间间时时使使用用了了人人们们认认识
36、识问问题题的的常常用用方法，即：方法，即：区分对象及其属性，例如区分学生以及和学生的学号、姓名等；区分对象及其属性，例如区分学生以及和学生的学号、姓名等；区区分分整整体体对对象象及及其其组组成成部部分分，例例如如区区分分自自行行车车和和和和车车轮轮，在在面面向向对对象象方方法中把这一构造过程称为构造分类结构；法中把这一构造过程称为构造分类结构；不不同同对对象象类类的的形形成成及及区区分分，例例如如区区分分所所有有飞飞行行动动物物的的类类和和哺哺乳乳动动物物的的类类。在面向对象方法中把这一构造过程称为组装结构。在面向对象方法中把这一构造过程称为组装结构。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页2
37、.面向对象分析的步骤（1）标识对象。）标识对象。（2）标志结构。结构是一种组织方式，在面向对象的分析中，它是指）标志结构。结构是一种组织方式，在面向对象的分析中，它是指多种对象的组织方式，用来反映问题空间中的复杂事物和复杂关系。多种对象的组织方式，用来反映问题空间中的复杂事物和复杂关系。（3）定义主题。在面向对象分析中，主题是一个或者几个对象或类在）定义主题。在面向对象分析中，主题是一个或者几个对象或类在系统中的共有特征的概要描述。系统中的共有特征的概要描述。（4 4）定定义义属属性性与与实实例例连连接接。属属性性是是描描述述对对象象或或分分类类结结构构实实例例的的数数据据单单元元，在在一一个
38、个分分析析过过程程中中，对对属属性性的的定定义义分分为为以以下下几几个个步步骤骤：标标志志属属性性、属属性性定定位位、属属性性说说明明。实实例例连连接接就就是是一一个个对对象象的的实实例例与与另另一一个个对对象象的的实实例例的的对对应应关关系系，它反映了对象之间的关联和基于消息的通信机制。它反映了对象之间的关联和基于消息的通信机制。（5 5）定定义义服服务务与与消消息息连连接接。服服务务是是指指某某个个对对象象所所具具有有的的特特定定的的行行为为（或或操操作作）。通通讯讯的的基基本本方方式式是是消消息息连连接接，所所以以说说定定义义通通信信就就是是定定义义实实例之间的消息连接。例之间的消息连接
39、。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.3.3面向对象设计1.面向对象设计的任务与活动OODOOD模模型型由由4 4个个部部分分和和5 5个个层层次次组组成成：问问题题空空间间部部分分、人人机机交交互互部部分分、任任务务管管理理部部分分和和数数据据管管理理部部分分。5 5个个层层次次与与OOAOOA一一致致，OODOOD的的4 4个个部部分分5 5个个层层次次，决决定定了了OODOOD的的4 4个主要的设计活动。个主要的设计活动。2.问题空间部分（PDC）的设计在在OOD中，中，OOA的结果恰好符合的结果恰好符合OOD的的PDC部分。部分。OOA的结果就是的结果就是OOD多部多部分模型中
40、的一个完整部分，因此，分模型中的一个完整部分，因此，PDC的设计策略就是：采用的设计策略就是：采用OOA的表示方法、的表示方法、分析方法和结果，以消除分析和设计之间的鸿沟，并把分析方法和结果，以消除分析和设计之间的鸿沟，并把OOA的结果进行改进和的结果进行改进和增补。增补。（l l）分分类类和和描描述述。首首先先对对所所有有和和系系统统有有关关的的人人进进行行分分类类，考考虑虑他他们们的的工工作作和和目目的的，它们要完成的任务以及系统对他们所能提供的支持，并进行必要的描述。它们要完成的任务以及系统对他们所能提供的支持，并进行必要的描述。（2 2）设计命令层。）设计命令层。（3 3）设计详细的交
41、互准则。）设计详细的交互准则。（4 4）根据图形用户界面进行设计。）根据图形用户界面进行设计。3.人机交互（HIC）部分设计上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页4.任务管理部分（TMC）的设计（1）识别事件驱动任务）识别事件驱动任务事件驱动任务是指睡眠任务，当某个事件发生时，任务被此时间触发，任事件驱动任务是指睡眠任务，当某个事件发生时，任务被此时间触发，任务醒来做相应处理，然后又回到睡眠状态。务醒来做相应处理，然后又回到睡眠状态。（2）识别时钟驱动任务）识别时钟驱动任务按特定的时间间隔去触发任务进行处理，如某些设备需要周期性的数据采按特定的时间间隔去触发任务进行处理，如某些设备需要周期性
42、的数据采集和控制。集和控制。（3）识别优先任务和关键任务）识别优先任务和关键任务把他们分离开来进行细致的设计和编码，保证时间约束或安全性。把他们分离开来进行细致的设计和编码，保证时间约束或安全性。（4）识别协调者）识别协调者增加一个任务来协调诸任务，这个任务可能封装任务之间的协作。增加一个任务来协调诸任务，这个任务可能封装任务之间的协作。（5）审查每个任务）审查每个任务（6）定义每个任务）定义每个任务上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页5.数据管理部分（DMC）的设计数据管理部分提供了在数据管理系统中存储和检索对象的基本结构，它数据管理部分提供了在数据管理系统中存储和检索对象的基本结构，它
43、旨在隔离数据管理方法的影响，不管该方法是文件方式、关系方式，还旨在隔离数据管理方法的影响，不管该方法是文件方式、关系方式，还是面向对象方式。是面向对象方式。DMC部分的设计包括数据库存放设计和设计相应的服部分的设计包括数据库存放设计和设计相应的服务。务。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.3.4面向对象的程序设计1.对象的属性属性值的不同可使对象具有不同的状态，根据对对象影响的不同属性值的不同可使对象具有不同的状态，根据对对象影响的不同可以分为布局属性、修饰属性、状态属性、数据属性等。可以分为布局属性、修饰属性、状态属性、数据属性等。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页2.对象的事
44、件每个对象都可以对一个被称为事件的动作进行标识和响应，事件是一每个对象都可以对一个被称为事件的动作进行标识和响应，事件是一种预先定义的特定动作，由用户或系统激活。在很多情况下，事件是种预先定义的特定动作，由用户或系统激活。在很多情况下，事件是通过用户操作产生的。通过用户操作产生的。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.对象的方法对象的方法表示对象能执行的动作，是对象的行为。对象的方法是在对象的方法表示对象能执行的动作，是对象的行为。对象的方法是在定义类时编制的程序代码，用以完成特定的操作、方便调用并减轻程定义类时编制的程序代码，用以完成特定的操作、方便调用并减轻程序设计人员的负担，如图序
45、设计人员的负担，如图3.12中释放表单的方法中释放表单的方法“Release”。不同对不同对象具有不同的方法，用户也可以自定义方法。象具有不同的方法，用户也可以自定义方法。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页3.4 计算机辅助设计开发3.4.1CASE方法的基本思路1.CASE方法CASE(计算机辅助系统工程计算机辅助系统工程,Computer Aided System Engineerint)开发方法是开发方法是运用计算机软件工具辅助系统开发的一种方法。通过各种运用计算机软件工具辅助系统开发的一种方法。通过各种CASE工具的使用，可工具的使用，可以减少系统开发过程中许多重复的工作，提高系
46、统开发的效率。以减少系统开发过程中许多重复的工作，提高系统开发的效率。CASE方法的思路如下：在前面所介绍的任何一种系统开发方法中，如果在系统方法的思路如下：在前面所介绍的任何一种系统开发方法中，如果在系统开发的每一步骤中，所需完成工作的过程和该步骤所需得出的结果与对应的开发的每一步骤中，所需完成工作的过程和该步骤所需得出的结果与对应的CASE工具相符，那么就可以借助于专门的软件工具来实现上述一个个系统开发工具相符，那么就可以借助于专门的软件工具来实现上述一个个系统开发过程。过程。值得注意的是，值得注意的是，CASE方法只是在具体的开发方法下提供计算机辅助工具，方法只是在具体的开发方法下提供计
47、算机辅助工具，CASE并不能提供一套完整的系统分析、设计方法。因此，并不能提供一套完整的系统分析、设计方法。因此，CASE方法只是一种方法只是一种开发环境。开发环境。上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页CASECASE环境具有如下特点：环境具有如下特点：（1 1）在在实实际际开开发发一一个个系系统统时时，CASECASE环环境境的的应应用用依依赖赖于于一一种种具具体体的的开开发发方方法法，例例如如结结构构化化方方法法、原原型型法法、面面向向对对象象法法等等，而而一一套套大大型型完完备备的的CASECASE产产品品，应能为用户提供支持上述各种方法的开发环境。应能为用户提供支持上述各种方法的开
48、发环境。（2 2）CASECASE只只是是一一种种辅辅助助的的开开发发方方法法。这这种种辅辅助助主主要要体体现现在在他他能能帮帮助助开开发发者方便、快捷地产生出系统开发过程中各类图表、程序和说明性文档。者方便、快捷地产生出系统开发过程中各类图表、程序和说明性文档。（3 3）CASECASE方方法法常常用用的的软软件件工工具具有有：查查询询语语言言。它它是是用用来来从从数数据据库库中中检检索索数数据据的的高高级级语语言言，如如FOXPROFOXPRO、报报表表生生成成器器、图图表表软软件件、DSSDSS生生成成器器、应应用用软软件包等。件包等。（4 4）用用CASECASE方方法法开开发发一一个
49、个系系统统时时，在在考考虑虑问问题题的的角角度度、开开发发过过程程的的做做法法以及实现系统的措施等方面与传统方法有所不同，人们常将它称为以及实现系统的措施等方面与传统方法有所不同，人们常将它称为CASECASE方法方法上一页上一页下一页下一页返回首页返回首页2.CASE工具CASE工具提供了自动绘图功能，用以产生图表、流程图，并支持屏幕以及报表工具提供了自动绘图功能，用以产生图表、流程图，并支持屏幕以及报表生成器、数据字典、高效报表工具、分析校验工具及代码和文档生成器。多数生成器、数据字典、高效报表工具、分析校验工具及代码和文档生成器。多数CASE工具是以一种或多种流行的结构化设计方法为基础的
50、。一些工具是以一种或多种流行的结构化设计方法为基础的。一些CASE工具已工具已经开始支持面向对象的开发，并且具有了支持建立客户经开始支持面向对象的开发，并且具有了支持建立客户/服务器模式应用的能力。服务器模式应用的能力。CASE环境一般具备以下功能：环境一般具备以下功能：（1）能实现一个具有快速响应，专用资源和早期查错功能的交互式开发环境。）能实现一个具有快速响应，专用资源和早期查错功能的交互式开发环境。（2）对系统的开发和维护过程的各个环节实现自动化。）对系统的开发和维护过程的各个环节实现自动化。（3）具有一个强有力的图形接口，实现了直观的程序设计。）具有一个强有力的图形接口，实现了直观的程