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  第36题      
  知识点:   面向对象的程序设计   封装   面向对象方法
  关键词:   封装   面向对象方法   数据   对象   面向对象        章/节:   系统实施基础知识       

 
(36)是面向对象方法中最基本的封装单元,它可以把客户要使用的方法和数据呈现给外部世界,而把客户不需要知道的方法和数据隐藏起来。
 
 
  A.  属性
 
  B.  方法
 
  C.  类
 
  D.  过程
 
 
 

 
  第9题    2015年上半年  
   33%
在面向对象程序设计语言中(9)是利用可重用成分来构造软件系统的最有效特性。
  第51题    2019年上半年  
   41%
以下不属于面向对象程序设计特性的是( )。
  第63题    2015年上半年  
   21%
面向对象方法所具有的继承性提高了软件的(63)。
   知识点讲解    
   · 面向对象的程序设计    · 封装    · 面向对象方法
 
       面向对象的程序设计
        传统的过程式程序设计随着软件危机和应用系统的不断膨胀越来越显得力不从心,随着20世纪70年代Smalltalk及Modula-2等面向对象的编程语言(Object Oriented Programming Language, OOPL)的出现,以及C++的发展成熟,面向对象程序设计(Object Oriented Programming, OOP)思想得到了广泛的认同和普及。至20世纪90年代,各种程序语言或工具都融入了这一思想,其优越性是有目共睹的,它已成为这一时代软件产业的主体技术。
        在OOP方法中,一个对象即是一个独立存在的实体,对象有各自的属性和行为,彼此以消息进行通信,对象的属性只能通过自己的行为来改变,实现了数据封装,这便是对象的封装性。而相关对象在进行合并分类后,有可能出现共享某些性质,通过抽象后使多种相关对象表现为一定的组织层次,底层次的对象继承其高层次对象的特性,这便是对象的继承性。另外,对象的某一种操作在不同的条件环境下可以实现不同的处理、产生不同的结果:这就是对象的多态性。现有的OOPL中都不同程度地实现了对象的以上三个性质。
               封装性
               一般以类(class)来创建一个对象,类表现为一种数据结构。对外提供的界面包括一组数据以及操作这些数据的方法(函数或过程),而隐藏了内部实现的细节,对象操作者只需要了解该对象的界面即可。这样大大增强了模块化程度,很好地实现了软件重用和信息隐藏。
               为了更好地保持安全性和独立性,类有部分数据可以被定义为私有教据,其他类的对象或过程不能直接访问私有数据,而一般情况下利用消息机制向对象发送消息,对象所有类就需要定义对应的消息响应函数,主动接受消息并做处理,这也是OOPL的一大特点。
               继承性
               类通过继承被定义成不同的层次结构,将相关类的特点抽象出来作为父类,子类继承父类的结构和方法后,再定义各自特定的数据和操作,或者还可以通过重载将父类的某些特殊操作进行重新定义。继承一个单一的父类时叫单继承,如果有两个或两个以上的父类则是多继承。这样做的目的不仅体现了软件重用技术,同时又可最大限度地精简程序、减少冗余代码,极大地提高了程序开发和运行效率。
               多态性
               类的某些操作允许同一名称具有多种语义。OOPL的这些特点使程序员进行面向对象程序设计时与进行过程式的程序设计有很大的不同,体现在以下这些方面。
               .设计程序不采用顺序性的结构,而是采用对象本身的属性与方法来解决问题。
               .在解决问题的过程中,可以直接在对象中设计事件处理程序(接受事件消息),而不用调用子过程严格地按顺序执行,很方便地让用户实现自由无顺序的操作。
               .数据与程序不是分离的,数据是特定对象的数据,也只有对象的函数或过程才能对数据进行处理,一个对象中的函数或过程共享对象的数据,解决了因调用子过程出现大量数据传递的情况(如函数返回值和较多参数)。
               .不用设计公用程序模块,因特定方法下的公用模块很难再被扩展为更复杂的处理方式,只需设计类就可以实现重用,而且类库中提供大量基类,掌握它们后可以加快开发过程,开发小组还可以按自己设想的基类放入类库共享。
               .OOPL非常适合于Windows环境下的程序开发,可以充分利用Windows的各种资源来构造应用程序,这也就需要程序员比较熟悉Windows。
 
       封装
        面向对象系统中的封装单位是对象,对象之间只能通过接口进行信息交流,外部不能对对象中的数据随意地进行访问,这就造成了对象内部数据结构的不可访问性,也使得数据被隐藏在对象中。封装的优点体现在以下三个方面。
        (1)好的封装能减少耦合。
        (2)类内部的实现可以自由改变。
        (3)一个类有更清楚的接口。
 
       面向对象方法
        面向对象方法是当前的主流开发方法,拥有大量不同的方法,主要包括OMT(Object Model Technology,对象建模技术)方法、Coad/Yourdon方法、OOSE(Object-Oriented Software Engineering,面向对象的软件工程)及Booch方法等,而OMT、OOSE及Booch最后统一成为UML(United Model Language,统一建模语言)。
               Coad/Yourdon方法
               Coad/Yourdon方法主要由面向对象的分析(Object-Oriented Analysis, OOA)和面向对象的设计(Object-Oriented Design, OOD)构成,特别强调OOA和OOD采用完全一致的概念和表示法,使分析和设计之间不需要表示法的转换。该方法的特点是表示简炼、易学,对于对象、结构、服务的认定较系统和完整,可操作性强。
               在Coda/Yourdon方法中,OOA的任务主要是建立问题域的分析模型。分析过程和构造OOA概念模型的顺序由5个层次组成,分别是类与对象层、属性层、服务层、结构层和主题层,它们表示分析的不同侧面。OOA需要经过5个步骤来完成整个分析工作,即标识对象类、标识结构与关联(包括继承、聚合、组合及实例化等)、划分主题、定义属性和定义服务。
               OOD中将继续贯穿OOA中的5个层次和5个活动,它由4个部分组成,分别是人机交互部件、问题域部件、任务管理部件和数据管理部件,其主要的活动就是这4个部件的设计工作。
               Booch方法
               Booch认为软件开发是一个螺旋上升的过程,每个周期包括4个步骤,分别是标识类和对象、确定类和对象的含义、标识关系、说明每个类的接口和实现。Booch方法的开发模型包括静态模型和动态模型,静态模型分为逻辑模型(类图、对象图)和物理模型(模块图、进程图),描述了系统的构成和结构。动态模型包括状态图和顺序图。该方法对每一步都做了详细的描述,描述手段丰富而灵活。
               Booch不仅建立了开发方法,还提出了设计人员的技术要求,以及不同开发阶段的人力资源配置。Booch方法的基本模型包括类图与对象图,主张在分析和设计中既使用类图,也使用对象图。
               OMT方法
               OMT作为一种软件工程方法学,支持整个软件生存周期,覆盖了问题构成分析、设计和实现等阶段。OMT方法使用了建模的思想,讨论如何建立一个实际的应用模型。从3个不同而又相关的角度建立了3类模型,分别是对象模型、动态模型和函数模型,OMT为每一个模型提供了图形表示。
               (1)对象模型。描述系统中对象的静态结构、对象之间的关系、属性和操作。它表示静态的、结构上的、系统的“数据”特征。主要用对象图来实现对象模型。
               (2)动态模型。描述与时间和操作顺序有关的系统特征,如激发事件、事件序列、确定事件先后关系的状态。它表示瞬时、行为上的和系统的“控制”特征。主要用状态图来实现动态模型。
               (3)函数模型。描述与值的变换有关的系统特征,包括功能、映射、约束和函数依赖。主要用数据流图来实现功能模型。
               在进行OMT建模时,通常包括4个活动,分别是分析、系统设计、对象设计和实现。
               (1)分析:建立可理解的现实世界模型。通常从问题陈述入手,通过与客户的不断交互及对现实世界背景知识的了解,对能够反映系统的3个本质特征(对象类及它们之间的关系,动态的控制流,受约束的数据的函数变换)进行分析,构造出现实世界的模型。
               (2)系统设计:确定整个系统的体系结构,形成求解问题和建立解答的高层策略。
               (3)对象设计:在分析的基础上,建立基于分析模型的设计模型,并考虑实现细节。其焦点是实现每个类的数据结构及所需的算法。
               (4)实现:将对象设计阶段开发的对象类及其关系转换为程序设计语言、数据库或硬件的实现。
               OOSE
               OOSE在OMT的基础上,对功能模型进行了补充,提出了用例(use case)的概念,最终取代了数据流图来进行需求分析和建立功能模型。
               OOSE方法采用5类模型来建立目标系统。
               (1)需求模型:获取用户的需求,识别对象,主要的描述手段有用例图、问题域对象模型及用户界面。
               (2)分析模型:定义系统的基本结构。将分析模型中的对象分别识别到分析模型中的实体对象、界面对象和控制对象三类对象中。每类对象都有自己的任务、目标并模拟系统的某个方面。实体对象模拟那些在系统中需要长期保存并加以处理的信息。实体对象由使用事件确定,通常与现实生活中的一些概念相符合。界面对象的任务是提供用户与系统之间的双向通信,在使用事件中所指定的所有功能都直接依赖于系统环境,它们都放在界面对象中。控制对象的典型作用是将另外一些对象组合形成一个事件。
               (3)设计模型:分析模型只注重系统的逻辑构造,而设计模型需要考虑具体的运行环境,即将分析模型中的对象定义为模块。
               (4)实现模型:用面向对象的语言来实现。
               (5)测试模型:测试的重要依据是需求模型和分析模型,测试的方法与9.8节所介绍的方法类似,而底层是对类(对象)的测试。测试模型实际上是一个测试报告。
               OOSE的开发活动主要分为3类,分别是分析、构造和测试。其中分析过程分为需求分析和健壮性分析两个子过程,分析活动分别产生需求模型和分析模型。构造活动包括设计和实现两个子过程,分别产生设计模型和实现模型。测试过程包括单元测试、集成测试和系统测试三个过程,共同产生测试模型。
               用例是OOSE中的重要概念,在开发各种模型时,它是贯穿OOSE活动的核心,描述了系统的需求及功能。用例实际上是描述系统用户(使用者、执行者)对于系统的使用情况,是从使用者的角度来确定系统的功能。因此,首先必须分析确定系统的使用者,然后进一步考虑使用者的主要任务、使用的方式、识别所使用的事件,即用例。
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第36题    在手机中做本题