软件设计师备考-（十二）面向对象设计（重要）

原创已于 2025-09-04 16:48:20 修改 · 766 阅读

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#软考 #软件设计师 #java

于 2025-09-04 16:47:11 首次发布

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12.1 面向对象基本概念

12.2 面向对象设计-设计原则

12.3 UML

图主要分为俩大阵营：（1）结构图/静态图 【上图左侧】（2）行为图/动态图 【上图右侧】
哪些属于静态（结构）图，哪些属于动态（行为）图
然后还要额外注意，用例图的归属，
其中用例图不太明确，有的规定为动态（行为）图，有的归为静态（结构）图，先不要把用例图定性
所以先把其他图分完类后，再根据题目把用例图归位某类

静态图
类图：类与类之间的关系
对象图：对象与对象之间的关系
包图：包与包之间的关系
部署图：主要是指，软件的构建应该部署在哪个硬件的结点之上

动态图
用例图：系统与外部的交换关系
顺序图/序列图：一般会强调按照时间顺序，否者就无法标识他是哪一种图
通信图/协作图：一般不会强调按照时间顺序，其他的和顺序图/序列图基本相似
定时图：考的很少
状态图：表达的是状态的变迁、转移的清况。
活动图：它跟流程图的结构基本是一致的。

参考：一文掌握14种UML图：一文掌握14种UML图-腾讯云开发者社区-腾讯云

一、左边：静态结构图（系统的“骨架”）

这些图主要描述系统由哪些“零件”组成，以及它们怎么拼在一起。

1. 类图

就像一张“零件清单+说明书”：
清单里列“类”（比如用户、订单、商品）；
说明书写每个类的“属性”（比如用户有姓名、手机号）和“方法”（比如用户能登录、下单）。

作用：让程序员知道要写哪些代码，比如要实现一个“电商系统”，先画类图理清“用户、订单、商品”的关系。

2.对象图

类图的“实例版”：
类是“模板”，对象是“真实存在的个体”。
比如用户类是个“模板”，而张三（手机号138xxxx）就是一个具体的用户对象。

作用：展示某一时刻系统里实际存在的“东西”（比如某次交易中，张三下了个iPhone 15的订单）。

3.包图

给“零件”分组，就像把散落的乐高块装进不同的盒子里。
比如“用户相关的东西”放用户包，“订单相关的东西”放订单包。

作用：让大系统更清晰，避免“零件”乱堆。

4.组合结构图

看一个“零件”内部的“小零件”。
比如汽车类内部，可能有发动机、轮胎、方向盘这些“小零件”（称为“部件”）。

作用：深入展示复杂对象的内部结构（比如要设计一辆智能汽车，得知道它内部有哪些传感器、芯片）。

5.构件图/组件图

软件里的“独立模块”，比如登录模块、支付模块、报表模块。
这些模块可以单独开发、升级，甚至替换（比如把旧版的支付模块换成新的微信支付模块）。

作用：规划软件的“模块化”结构，方便团队分工和维护。

6.部署图

软件在“硬件”上的“摆放方式”。
比如电商系统要部署到哪些服务器上？数据库放在哪台服务器？前端页面放在 CDN 还是云服务器？

作用：指导运维人员怎么把软件放到真实的机器上运行。

7.制品图

软件开发过程中产生的“实物文件”。
比如代码文件（.java、.py）、文档（需求文档、设计文档）、安装包（.exe、.apk）、镜像文件（Docker 镜像）等。

作用：跟踪项目过程中产生了哪些“成果物”，方便版本管理和交付。

二、右边：动态行为图（系统的“动作戏”）

这些图主要描述系统“怎么动”——用户怎么操作、模块怎么互动、流程怎么走。

1.用例图（用例）

用户视角的“任务清单”：
椭圆代表“用例”（用户要做的事，比如登录系统、下订单、查物流）；
小人代表“参与者”（使用系统的人或外部系统，比如顾客、管理员、支付网关）；
线表示“谁可以做这个事”。

作用：明确系统“要完成哪些功能”，是需求分析的起点（比如做电商系统前，先画用例图确定“顾客能下单、管理员能改库存”）。

2.顺序图/序列图

按“时间顺序”展示“人物互动”。
横轴是“对象”（比如顾客、订单系统、支付系统），纵轴是“时间”，箭头表示“发送的消息”。
比如“顾客下单”的过程：顾客→订单系统（传订单信息）→订单系统→支付系统（请求支付）→支付系统→订单系统（返回支付结果）→订单系统→顾客（显示下单成功）。

作用：清晰展示“谁在什么时候做了什么事”，适合描述复杂的交互流程（比如支付流程、客服工单处理流程）。

3.通信图/协作图

和顺序图类似，但更关注“对象间的联系”，而不是 strict 时间顺序。
用线连接对象，线上标“消息”（比如顾客.下单() 订单系统.验证库存()）。

作用：展示对象间的“协作关系”，适合看“哪些对象一起完成了某个功能”（比如“下单”功能涉及顾客、订单系统、库存系统、支付系统）。

4.定时图

带“时间约束”的交互图。
除了对象和时间，还会标“时长”（比如顾客点击下单后，必须在2秒内显示支付页面）、“时间点”（比如每天凌晨1点自动备份数据）。

作用：强调“时间要求”，比如实时系统（如股票交易平台）、嵌入式系统（如汽车刹车系统）必须满足严格的时间限制。

5.状态图

一个“事物”的生命周期：从“出生”到“死亡”经历了哪些“状态”，以及“什么事件触发状态切换”。
比如订单的状态：待付款→（顾客付款）→已付款→（商家发货）→已发货→（顾客收货）→已完成。

作用：展示有状态变化的实体（比如订单、用户账户、设备），帮助理解其生命周期（比如为什么“待付款”订单超过24小时会自动取消）。

6.活动图

流程的“路线图”：展示“开始→步骤→判断→结束”的完整流程。
用菱形表示“判断”（比如库存充足吗？→是→继续；否→提示缺货），用箭头表示“流程方向”。

作用：描述业务流程或算法流程（比如“用户注册流程”“订单处理流程”“贷款审批流程”），让非技术人员也能看懂怎么“走流程”。