"面向对象分析与设计复习提要"
在软件开发领域,面向对象分析与设计(Object-Oriented Analysis and Design, OOA&D)是一种主流的方法论,它基于面向对象编程的概念,强调数据和操作的封装,以及类与对象的关系。本复习提要主要涵盖了类成员访问的原则,这是面向对象设计中的核心概念。
1. **类成员访问原则**:
- **默认访问权限**: 当定义一个类时,数据成员和成员函数默认为私有(private)成员。这意味着它们不能被类外部的代码直接访问,除非通过公有(public)接口或友元(friend)函数。
- **成员访问方式**: 成员函数可以直接访问同一类中的其他成员,包括数据成员和函数,无需在函数名前加上对象名。这是因为成员函数在类的上下文中具有隐式"this"指针,可以访问当前对象的所有成员。
- **私有和受保护成员**: 私有成员和受保护(protected)成员的作用域仅限于类的定义体内部和类的成员函数。外部非成员函数如果需要访问这些成员,必须声明为该类的友元函数。
- **公共成员**: 公共成员可以被类外部的代码访问,但需通过对象名来引用。公用成员的作用域不仅包括类的定义体,还包括使用类对象的任何地方。
2. **面向对象技术的发展历程**:
- **第一代**: 早期的编程时代,如FORTRAN和ALGOL,以算法为中心,缺乏有效的软件工程实践,导致了软件危机。
- **第二代**: 结构化分析和设计技术兴起,如PASCAL和COBOL,引入了软件工程方法,提高了软件质量和可维护性,但仍存在数据与操作分离的问题。
- **第三代**: 面向对象编程的出现,如Smalltalk和C++,强调数据和操作的绑定,以及对象的使用,更符合人类思维,降低了程序复杂性,解决了传统方法的不足。
3. **面向对象软件开发方法的优势**:
- **数据与操作的一致性**: 面向对象方法将数据和操作捆绑在一起,确保了数据的完整性,提高了代码的可读性和可维护性。
- **模块化和封装**: 类作为独立的模块,封装了数据和行为,减少了模块间的依赖,简化了系统设计。
- **继承和多态**: 这些特性允许创建类的层次结构,代码复用,以及在运行时动态绑定行为,增强了软件的灵活性和扩展性。
- **问题空间与解空间的一致性**: 面向对象方法更接近现实世界问题的表示,使得分析、设计和实现之间的映射更加直观,提高了软件的可理解性和可扩展性。
面向对象分析与设计不仅涉及技术层面,还包括对软件开发过程的深刻理解,以及如何有效地应用这些原则来构建高质量、易于维护的软件系统。掌握这些原则和方法对于现代软件工程师来说至关重要。