面向对象系统开发：从用例到类图

本章主要探讨面向对象的系统开发方法，包括面向对象方法概述、系统开发过程、业务事件分析、用例模型、类图和交互模型的构建。内容涉及面向对象方法的发展历程，从60年代的Simula67到90年代的Java，以及面向对象的基本概念，如对象、分类、继承和通信。 面向对象方法是一种软件开发范式，它基于对现实世界中的实体（对象）进行建模，通过类来组织和结构化代码，强调数据封装、继承和多态性。这种方法论的核心概念包括： 1. **对象**：对象是系统中的基本单位，代表现实世界中的实体或概念，具有状态（属性）和行为（方法）。 2. **分类**（Class）：分类是对具有共同属性和行为的对象的抽象，是创建对象的模板。例如，教授类（Professor）可以有名字、员工ID、入职日期、状态、专业和最大课程负荷等属性，以及提交期末成绩和接受课程等方法。 3. **继承**：继承允许创建新的类（子类）从已存在的类（父类）中继承属性和行为，促进代码重用和模块化。 4. **通信**：对象之间通过方法调用进行通信，实现系统的功能。 面向对象系统开发过程通常包括以下步骤： - 需求分析：理解用户的需求，通过业务事件分析识别关键业务流程和事件。 - 用例建模：定义系统的主要功能，用用例描述用户与系统之间的交互。 - 类图构建：将用例模型中的实体转换为类，描绘类与类之间的关系，如关联、依赖、泛化（继承）和聚合。 - 交互模型构建：使用序列图或协作图描述对象间的动态交互，展示消息传递的顺序。 在面向对象方法中，统一建模语言（UML）是常用的建模工具，它提供了图形化的表示方式，如用例图、类图、序列图等，帮助开发者清晰地表达设计思想。 业务事件分析是识别系统中关键业务流程和触发这些流程的事件，以确保系统能响应现实世界中的各种情况。这一过程有助于确定系统的需求和边界。 用例模型是描述系统功能的一种手段，每个用例代表了系统的一个可观察行为。用例图展示了参与者（Actor）与系统之间的交互，以及用例之间的关系。 类图则详细描述了系统的静态结构，包括类、接口、关联、继承关系等。它是系统设计的重要组成部分，用于指导代码实现。 交互模型，如序列图和协作图，关注对象间的消息传递，展示系统在执行特定任务时的动态行为。 面向对象的系统开发方法提供了一种结构化、模块化的方法来设计和实现复杂的软件系统，它强调了代码的复用和灵活性，使得软件更易于维护和扩展。