免费智能真题库 > 历年试卷 > 系统分析师 > 2011年上半年 系统分析师 上午试卷 综合知识
  第4题      
  知识点:   面向对象设计   程序设计   复用   面向对象程序设计   面向对象设计   设计原则   维护   维护性
  关键词:   接口   可维护性   面向对象程序设计   面向对象设计   程序设计   对象   面向对象   维护        章/节:   需求分析和设计方法       

 
遵守面向对象设计原则可以有效地提高系统的复用性和可维护性。应用(4)原则可扩展已有的系统,并为之提供新的行为;(5)原则建议在面向对象程序设计 中, 应尽量针对接口编程,而不是针对实现编程。
 
 
  A.  开闭
 
  B.  里氏替换
 
  C.  依赖倒置
 
  D.  接口隔离
 
 
 

 
  第2题    2011年上半年  
   58%
采用面向对象技术设计银行信息系统,“账户类”应设计为(2), “账户管理 员类”应设计为(3)。
  第3题    2009年上半年  
   50%
雇员类含有计算报酬的行为,.利用面向对象的(3),可以使得其派生类专职雇员类和兼职雇员类计算报酬的行为有相同的名称,但有不同..
  第4题    2010年上半年  
   68%
面向对象设计是模型驱动和用例驱动的,整个设计过程将(4)作为输入,并生成(5)作为输出。
   知识点讲解    
   · 面向对象设计    · 程序设计    · 复用    · 面向对象程序设计    · 面向对象设计    · 设计原则    · 维护    · 维护性
 
       面向对象设计
        面向对象设计是把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,是一个逐渐扩充模型的过程。瀑布模型把设计进一步划分成概要设计和详细设计两个阶段,类似地,也可以把面向对象设计再细分为系统设计和对象设计。系统设计确定实现系统的策略和目标系统的高层结构。对象设计确定解空间中的类、关联、接口形式以及实现操作的算法。
        面向对象设计的一些基本准则是:模块化、抽象、信息隐藏、高内聚和低耦合。下面,我们将具体介绍一些面向对象设计(含设计模式)的原则,这些原则有助于开发人员设计出具有弹性的系统,从而消除系统设计中存在的问题。
        (1)单一职责原则。这是模块内聚性在类和类的职责中的体现,如果一个类承担的职责过多,意味着这些职责耦合在一起,形成的很有可能是一个“杂凑类”,任一个职责的变化可能会削弱或者抑制该类完成其他职责的能力,并影响到构建、测试和部署等活动。通过业务分离可以对概念进行解耦,从而得到目的单一的类。
        (2)开放-封闭原则。在模块本身不变动的情况下,通过改变模块周围的环境达到修改目的。遵循开放-封闭原则设计出的模块具有一个主要特征,即对于扩展是开放的,对于修改是封闭的。也就是说,模块的行为是可扩展的,当应用的需求改变时,在模块上进行扩展使其具有满足那些改变的新行为。当模块进行扩展时,不必改动模块的源代码或二进制代码。
        (3)李氏(Liskov)替换原则。子类型必须能够替换掉它们的基类型;子类具有扩展父类的责任,而不是重写的责任。也就是说,基类的使用者不必为了使用子类而做任何其他的事情,他们可以在根本不了解子类的特殊性,甚至不必知道是否存在子类,存在哪些子类的情况下来调用基类的抽象方法。这样多态性才能顺利实现。事实上,正是Livkov替换原则,才使开放-封闭原则得以实现,因为正是子类的可替换性才使得基类的模块在无需修改的情况下就可以扩展。
        (4)依赖倒置原则。高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象;抽象不应该依赖于细节,但细节应该依赖于抽象。每个较高的层次都为它需要的服务声明一个抽象接口,较低的层次实现这个接口,每个高层类都通过该抽象接口使用下一层,要依赖于抽象,而不是具体实现。也可以这样说,要针对接口编程,不要针对实现编程。
        (5)接口隔离原则。应当为客户端提供尽量小的单独的接口,而不是提供大的接口;使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。也就是说,一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的。这里的“接口”往往有两种不同的含义:一种是指一个类型所具有的方法特征的集合,仅仅是一种逻辑上的抽象;另外一种是指某种语言具体的“接口”定义,有严格的定义和结构。在进行OOD的时候,一个重要的工作就是恰当的划分角色和角色对应的接口。将没有关系的接口合并在一起,是对角色和接口的“污染”。如果将一些看上去差不多的接口合并,并认为这是一种代码优化,这也是错误的。不同的角色应该交给不同的接口,而不能都交给一个接口。
        (6)组合重用原则:要尽量使用组合,而不是继承关系达到重用目的。组合相比于继承的好处:更大的灵活性而不会影响调用代码;更短的编译时间;适用性更广;较好的健壮性和安全性,更少的复杂性和脆弱性,更好的可维护性;能够在运行期创建新的对象。当然,耦合度的降低又会增加设计的难度、系统的复杂性以及实现的成本等,因此,在设计过程中,必须对这些因素综合考虑。
        (7)迪米特(Demeter)原则。又叫最少知识法则(Least Knowledge Principle, LKP),就是说一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解。遵循类之间的迪米特原则会使一个系统的局部设计简化,因为每一个局部都不会和远距离的对象有直接的关联。但是,这也会造成系统的不同模块之间的通信效率降低,也会使系统的不同模块之间不容易协调。迪米特原则在类的设计上主要体现在:优先考虑将类设置成不变类,尽量降低类的访问权限,谨慎使用Serializable,尽量降低成员的访问权限。但遵循该原则,会在系统中造出大量的小方法,这些方法仅仅是传递间接的调用,与系统的商务逻辑无关。
 
       程序设计
               类和继承
               1)类
               一个类是一些属性和方法的封装体,类的定义用关键字class声明,用关键字public、protected、 private指定类的成员的存取控制属性:private(私有)成员只有类内部的方法才能访问,protected(保护)成员派生类和同一文件夹下的类可以访问,public(公有)成员可以从类的外部访问。默认是public。这体现了面向对象的以下指导思想:尽量将类内部的细节隐藏起来,对类的属性的操作应该通过类的方法来进行。
               另外,public还可以用来修饰类,public类能够被其他文件夹下的类访问,非public类只能被同一文件夹下的类访问。一个.java文件中可以包含多个类,会被编译成多个.class文件,但只能有一个public类,而且该类名要和文件名一样。
               2)继承
               Java中用关键字extends表示类间的继承关系。父类的公有属性和方法成为子类的属性和方法,子类如果有和父类的同名、同参数类型的方法,那么子类对象在调用该方法时,调用的是子类的方法,亦即方法的重置。如果想要调用父类的同名方法,需要用super关键字(属性同理)。
               子类的对象可以作为祖先类的对象使用,即所谓类的向上转换,反之则不行。具体表现在:可以用子类对象来对祖先类对象赋值,可以用子类对象作为实参去调用以父类对象为形参的函数。
               对象的引用本质
               Java中的对象实际上是对象的引用,本质上和C语言中的指针是一样的;但也和C语言指针不尽相同,例如,不能自增、自减,不能强制转换成其他类型。
               例如:
               
               构造方法
               构造方法就是类的对象生成时会被调用的方法。每个类至少有一个构造方法(Constructor),也称构造函数。构造方法的名字和类名相同,没有任何返回类型。每个类都有一个默认的构造方法,但当用户自定义了构造方法后,默认的构造函数就不再有效了。
               重载
               同一个类中的两个或两个以上方法,名字相同,而参数个数不同或参数类型不同,称为重载。注意:不能有各方法名字和参数都一样,而仅仅返回值类型不同。
               静态属性和静态方法
               静态属性和静态方法的声明用关键字static实现,一个类的静态属性只有一份,由所有该类的对象共享。不需要创建对象也能访问类的静态属性和方法,访问方式为"类名.静态属性或静态方法",静态方法与对象无关,因此不能在静态方法中访问非静态属性和调用非静态方法。
               this和super关键字
               这两个关键字颇为重要。this代表当前对象,super代表当前对象的父类的东西。
               this主要用途有以下两个。
               (1)一个构造函数调用另一个构造函数,对构造函数的调用必须是第一条语句。
               (2)将对象自身作为参数来调用一个函数。
               super的用途如下:在子类中调用父类的同名方法,或在子类的构造函数中调用父类的构造函数,此时亦必须是第一条语句。
               多态
               所谓多态,是指通过基类对象调用一个基类和派生类都有的方法时,在运行时才能确定到底调用的是基类的方法还是派生类的方法。多态的好处是增加了程序的可扩展性。多态是通过动态联编实现的,即编译时不确定,程序运行时才确定调用哪个函数。
               抽象类与接口
               1)抽象类
               抽象类通过关键字abstract实现,抽象类的目的是定义一个框架,规定某些类必须具有的一些共性。
               包含抽象方法的类一定是抽象类,所谓抽象方法是指没有函数体的方法。
               抽象类的直接派生类必须实现其抽象方法;抽象类只能用于继承,不能创建对象。
               2)接口(Interface)
               接口用关键字interface声明,只能用于继承。注意:此时关键字为implements(实现)。接口用于替代多继承的概念,能实现多继承的部分特点,又避免了多继承的混乱,还能起到规定程序框架的作用。注意:接口也可以用于多态。
               直接继承了接口的类,必须实现接口中的抽象方法;间接的则可以实现,也可以不实现。
               3)抽象类与接口的异同
               接口和抽象类都不能创建对象。
               抽象类不能参与多继承,抽象类可以有非静态的成员变量,可以有非抽象方法;接口可以参与多继承,所有属性都是静态常量,所有方法都是public抽象方法。
               异常处理
               1)异常概念
               异常,即出错,比如0作为除数、找不到类、打开文件错误、数组越界等。异常如果不进行处理,那么程序运行就会结束;如果进行处理,那么会在执行完异常处理代码后继续运行。
               Java中所有异常类均继承自类Exception。
               Java中的异常类层次结构如下:
               
               此外,还有EOFException、 FileNotFoundException、 MalformedURLException等。
               2)捕获异常
               异常处理的典型用法如下,将可能出现异常的代码放在try块中,其后由一个或多个catch捕获相应异常进行处理,注意只执行第一个匹配的catch块,忽略后面的。
               
               如果某个方法中所产生的异常该方法自己没有处理,那么可以在调用该方法的方法中进行处理,如果自己处理了,那么调用它的方法就无法得到该异常。
               3)抛出异常
               异常除了运行中系统产生的之外,也可以主动抛出异常,用关键字throw,如throw new Exception()。注意:throw只能抛出Throwable子类的异常。
               4)带throws关键字的方法
               带throws关键字的方法声明如下:
               
               强制调用该方法的方法必须处理可能发生的异常,或者将异常重新定向。假定方法A带throws关键字,而方法B中调用了方法A,则方法B中必须有处理方法A中可能产生的异常的语句,或者方法B也带throws关键字,指明调用方法B的方法必须处理异常。
               final关键字
               用final关键字定义的常量,在其初始化或第一次赋值后,其值不能被改变。常量必须先有值,然后才能使用。对于常量的第一次赋值只能在构造函数中进行。
               final对象的值不能被改变,指的是该对象不能再指向其他对象,而不是指不能改变当前对象内部的属性值。
               函数参数声明为final后,函数中不能改变其值。
               final方法是不能被重置的方法。
               final类不能被继承,其所有方法都是final的,但属性可以不是final的。
 
       复用
        软件复用是指将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件或系统。构件技术是软件复用实现的关键。
 
       面向对象程序设计
        面向对象程序设计(Object Oriented Programming,OOP)是采用面向对象程序设计语言,采用对象、类及其相关概念所进行的程序设计,将设计模型转化为在特定的环境中系统,即实现系统。通过面向对象的分析与设计所得到的系统模型可以由不同的编程语言实现。一般采用如Java、C++、Smalltalk等面向对象语言,也可以用非面向对象语言实现,如C语言中的结构。
 
       面向对象设计
        面向对象设计(Object-Oriented Design,OOD)是将OOA所创建的分析模型转化为设计模型,其目标是定义系统构造蓝图。OOA与OOD之间不存在鸿沟,采用一致的概念和一致的表示法,OOD同样应遵循抽象、信息隐蔽、功能独立、模块化等设计准则。
        OOD在复用OOA模型的基础上,包含与OOA对应如下五个活动:
        (1)识别类及对象。
        (2)定义属性。
        (3)定义服务。
        (4)识别关系。
        (5)识别包。
        OOD需要考虑实现问题,如根据所用编程语言是否支持多继承或继承,而调整类结构。
 
       设计原则
        防火墙的设计原则如下。
        (1)由内到外、由外到内的业务流均要经过防火墙。
        (2)只允许本地安全策略认可的业务流通过防火墙,实行默认拒绝原则。
        (3)严格限制外部网络的用户进入内部网络。
        (4)具有透明性,方便内部网络用户,保证正常的信息通过。
        (5)具有抗穿透攻击能力,强化记录、审计和报警。
 
       维护
        维护阶段是软件生存期中时间最长的阶段。软件一旦交付正式投入运行后便进入软件维护阶段。该阶段的关键任务是通过各种必要的维护活动使系统持久地满足用户的需要。每一项维护活动都应该准确地记录下来,作为正式的文档资料加以保存。
 
       维护性
        维护性是指软件产品可被修改的能力。修改可能包括修正、改进或软件适应环境、需求和功能规格说明中的变化。
               易分析性
               易分析性是指软件产品诊断软件中的缺陷或失效原因,以及判定待修改的部分的能力。
               易改变性
               易改变性是指软件产品使指定的修改可以被实现的能力。
               稳定性
               稳定性是指软件产品避免由于软件修改而造成意外结果的能力。
               易测试性
               易测试性是指软件产品使已修改软件能被确认的能力。
               维护性依从性
               维护性依从性是指软件产品依附于同维护性相关的标准或约定的能力。
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第4题    在手机中做本题