面向对象设计与UML：基本模型与准则

"面向对象设计与UML方法的基本模型" 在软件工程中，面向对象设计（Object-Oriented Design，简称OOD）是一种强大的工具，用于构建可维护和扩展的软件系统。UML（Unified Modeling Language）是面向对象设计的重要语言，它提供了一套图形化的表示方法来描述系统的结构和行为。 面向对象设计的基本顺序如下： 1. 需求陈述：首先，理解并记录用户的需求，这是所有设计活动的基础。 2. 建立Object Model：确定系统中的类（Class）和对象（Object），识别它们之间的关联，并确定主要的主题。这个阶段关注的是静态结构。 3. 建立Dynamic Model：描述对象之间的交互和行为，即系统的动态行为。 4. 建立Function Model：定义系统的服务，即对象如何协同工作来满足功能需求。 5. 定义服务：进一步细化每个类的功能，明确接口和操作。 OOD准则强调了以下几点： 1. 模块化：将软件划分为独立的模块，每个模块对应一个对象，有助于管理和维护。 2. 抽象：从具体实现中抽离出事物的关键特性，忽略不必要的细节。 3. 信息隐藏：通过对象封装（Encapsulation）实现，保护对象内部状态不受外界干扰。 4. 耦合：衡量对象间的相互依赖性，目标是降低耦合度，提高模块独立性。 - 交互耦合：通过消息传递，尽量减少参数数量和复杂性。 - 继承耦合：父类（Parent class）与子类（Child class）的关系应尽可能明确（IS_A关系）。 5. 内聚：衡量一个模块或类的集中程度。 - 服务内聚：一个服务应专注于单一功能。 - 类内聚：一个类应有明确的单一用途，过于复杂的类应分解为多个小类。 6. 复用性：设计应考虑代码的重用，以提高效率和质量。 在实际设计过程中，还有一系列的启发式规则可以遵循： 1. 清晰性：设计应易于理解，命名一致，遵循现有的协议，减少message模式，避免模糊定义。 2. 结构深度：一般-特殊结构的层次不宜过深，通常7±2层是一个合理的范围。 3. 简单性：设计简洁的类，避免过多属性、复杂的方法数量，确保对象间关系简单明了。 这样的设计过程和准则有助于创建高效、可维护的面向对象系统，通过UML的图形表示，使得设计思想能够更直观地被团队成员和其他利益相关者理解。