第十一章OOD OOD的准则 启发式规则 软件重用 系统分解 设计问题域子系统 设计人一机交互子系统 设计任务管理子系统 设计数据管理子系统 设计类中的服务 设计关联 设计优化
第十一章 OOD • OOD的准则 • 启发式规则 • 软件重用 • 系统分解 • 设计问题域子系统 • 设计人—机交互子系统 • 设计任务管理子系统 • 设计数据管理子系统 • 设计类中的服务 • 设计关联 • 设计优化
面向对象设计的准则 模块化 抽象 ·信息隐蔽 ·弱耦合 交互耦合 继承耦合 强内聚 服务内聚 类内聚 般—特殊内聚 可重用
面向对象设计的准则 • 模块化 • 抽象 • 信息隐蔽 • 弱耦合 – 交互耦合 – 继承耦合 • 强内聚 – 服务内聚 – 类内聚 – 一般—特殊内聚 • 可重用
面向对象设计的启发式规则 设计结果应该清晰易懂 用词一致 使用已有的协议 减少消息模式的数目 避免模糊的定义 类继承深度适当 设计简单的类 避免包含过多的属性 有明确的类定义 尽量简化对象之间的合作关系 不要提供太多服务 使用简单的协议(参数不宜太多) 把设计变动最小化(理想变动曲线如图1)
面向对象设计的启发式规则 • 设计结果应该清晰易懂 – 用词一致 – 使用已有的协议 – 减少消息模式的数目 – 避免模糊的定义 • 类继承深度适当 • 设计简单的类 – 避免包含过多的属性 – 有明确的类定义 – 尽量简化对象之间的合作关系 – 不要提供太多服务 • 使用简单的协议（参数不宜太多） • 把设计变动最小化（理想变动曲线如图11.1)
软件重用 重用的三个层次 知识重用 方法和标准的重用 软件成分的重用 软件成分重用的三个级别 代码重用 源代码剪贴 源代码包含 继承 设计结果重用 分析结果重用
软件重用 • 重用的三个层次 – 知识重用 – 方法和标准的重用 – 软件成分的重用 • 软件成分重用的三个级别 – 代码重用 • 源代码剪贴 • 源代码包含 • 继承 – 设计结果重用 – 分析结果重用
软件重用的效果 实现重用的代价 创建构件库的代价 保证可重用构件质量的代价 更新和维护构件库的代价 重用率与生产率的关系 生产率P=程序总长度 所用人时数1-(1-Cn/C2)R C为开发新代码的生产率; C.为重用开发的生产率; R为重用率:重用代码长度 程序总长度
软件重用的效果 • 实现重用的代价 – 创建构件库的代价 – 保证可重用构件质量的代价 – 更新和维护构件库的代价 • 重用率与生产率的关系
软件重用技术 三种重用技术 软件组合技术 软件生成技术 OO软件重用技术 可重用构件应具备的特点 模块独立性强 具有高度可塑性 接口清晰、简明、可靠 类构件的重用方式 实例重用 继承重用 多态重用
软件重用技术 • 三种重用技术 – 软件组合技术 – 软件生成技术 – OO软件重用技术 • 可重用构件应具备的特点 – 模块独立性强 – 具有高度可塑性 – 接口清晰、简明、可靠 • 类构件的重用方式 – 实例重用 – 继承重用 – 多态重用
系统分解 设计模型的五个层次 主题 类和对象 结构 属性 服务 多数软件系统由四个子系统组成 问题域子系统 人机交互子系统 任务管理子系统 数据管理子系统
系统分解 • 设计模型的五个层次 – 主题 – 类和对象 – 结构 – 属性 – 服务 • 多数软件系统由四个子系统组成 – 问题域子系统 – 人机交互子系统 – 任务管理子系统 – 数据管理子系统
系统分解(续) 子系统之间的交互方式 客户—供应商关系 Client- supplier 平等伙伴关系( peer to peer 组织系统的两种方案 层次组织 开放式 封闭式 块状组织 混合组织 设计系统的拓扑结构 管道形 树形 星形
系统分解（续） • 子系统之间的交互方式 – 客户——供应商关系(Client —Supplier) – 平等伙伴关系（peer to peer) • 组织系统的两种方案 – 层次组织 • 开放式 • 封闭式 – 块状组织 – 混合组织 • 设计系统的拓扑结构 – 管道形 – 树形 – 星形
设计问题域子系统 OOD和OOA的区别 OOA从描述问题域的角度建立三视点模型 OOD从实现的角度补充、修改三视点模型 从OOA到OOD能够保持问题域组织框架的稳定性 主要任务 调整需求(两个方面) 重用已有的类(P244描述了重用的四个典型过程) 引入根类以组合问题域的类 为类的公共协议定义一组相似的服务而增添附加类 调整继承层次
设计问题域子系统 • OOD和OOA的区别 – OOA从描述问题域的角度建立三视点模型 – OOD从实现的角度补充、修改三视点模型 – 从OOA到OOD能够保持问题域组织框架的稳定性 • 主要任务 – 调整需求（两个方面） – 重用已有的类（P244描述了重用的四个典型过程） – 引入根类以组合问题域的类 – 为类的公共协议定义一组相似的服务而增添附加类 – 调整继承层次
设计问题域子系统(续) 调整继承层次所注意的问题 使用多继承机制时,避免属性和服务命名的冲突 两种多重继承模式 窄菱形模式(图11.4) 阔菱形模式(图11.5) 将多重继承转换为单继承机制 利用组合关系分解多重继承(图11.6) 利用归纳关系简化多重继承 尽量选用具有继承机制的语言 ATM系统的问题域子系统的结构(P247)
设计问题域子系统（续） • 调整继承层次所注意的问题 – 使用多继承机制时，避免属性和服务命名的冲突 两种多重继承模式 • 窄菱形模式（图11.4） • 阔菱形模式（图11.5） – 将多重继承转换为单继承机制 • 利用组合关系分解多重继承（图11.6） • 利用归纳关系简化多重继承 – 尽量选用具有继承机制的语言 • ATM系统的问题域子系统的结构（P247）
