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面向对象设计

面向对象设计

面向对象设计

设计就是将分析阶段得到的需求转变成符合成本和质量要求的、抽象的系统实现方案的过程。
从面向对象分析到面向对象设计(OOD)，是用面向对象观点建立求解域模型、逐渐扩充模型的过程。
面向对象分析和设计在软件开发过程中的界限是模糊的，分析和设计活动是一个多次反复迭代的过程。
结构化方法的设计分为总体设计和详细设计，面向对象设计可细分为系统设计和对象设计(本书不区分两者)。
面向对象开发过程的应用生存期模型

一、面向对象设计的准则

结构化软件设计基本原理仍然成立：
对于面向对象方法的新特点，增加了下列的面向对象设计准则。

（一）模块化

因为对象就是模块，所以面向对象软件开发模式完全符合系统的模块化设计原理。
对象模块将数据结构和操作紧密地结合在一起。

（二）抽象

类是一种抽象数据类型：
通过类提供的公共接口及合法操作符，对类实例中包含的数据进行操作。使用者无须知道这些操作符的实现算法和类中数据元素的具体表示方法，可以使用类中定义的数据。

（三）信息隐藏

在面向对象方法中，通过对象的封装性实现了信息隐藏：
类结构分离了接口与实现，用户来说，类属性的表示方法和类操作的实现算法都应设计成是隐藏的，从而支持信息隐藏。

（四）弱耦合

在面向对象方法中，对象是最基本的模块，耦合是指各对象之间相互关联的紧密程度。
对象不可能是完全孤立的，当两个对象必须相互联系相互依赖时，应该通过类的协议(即公共接
口)实现耦合，而不应该依赖于类的具体实现细节。

对象之间的耦合可分为两大类：

(1) 交互耦合

如果对象之间的耦合通过消息连接来实现，则这种耦合就是交互耦合。
为使交互耦合尽可能松散，应该遵守下述准则：
①尽量降低消息连接的复杂程度。应该尽量减少消息中包含的参数个数，降低参数的复杂程度。
②减少对象发送(或接收)的消息数。

(2) 继承耦合

继承是一般化类与特殊类之间耦合的一种形式。
与交互耦合相反，应该提高继承耦合程度。
从本质上看，通过继承关系结合起来的基类和派生类，构成了系统中粒度更大的模块。因此，它们彼此之间应该结合得越紧密越好。
为获得紧密的继承耦合，在设计时应该使特殊类尽量多继承并使用其一般化类的属性和服务。

（五）强内聚

内聚衡量一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度。
在设计时应该力求做到高内聚。
在面向对象设计中存在下述3种内聚：
（1）服务内聚
一个服务应该完成一个且仅完成一个功能。
（2）类内聚
设计类的原则：一个类应只有一个用途，它的属性和服务应该是高内聚的。
（3）一般—特殊内聚
类对象的关系中，一般与特殊的关系称为泛化
（Generalization）与特化（Specialization）联系。
设计出的一般-特殊结构，应该符合多数人的概念，应该是对相应的领域知识的正确抽取。
紧密的继承耦合与高度的一般-特殊内聚是一致的。