面向对象的分析与设计

《面向对象的分析与设计》由邵维忠、杨芙清著，是一本全面论述面向对象分析与设计方法的专著。全书分为3部分。第一部分为基础篇，论述面向对象方法的基本思想和主要概念，对不同的分析与设计方法进行综述，对统一建模语言(UML)和本书提出的方法做概要介绍。第二部分为分析篇，详细介绍面向对象分析的全过程，围绕面向对象建模中的需求模型(用况图)、基本模型(类图)、辅助模型(包图、顺序图、活动图以及其他各种UML模型图)和模型规约，对面向对象的分析进行深入讨论，给出详细的过程指导和工程策略，并对相关的UML内容做较详细的介绍。第三部分为设计篇，介绍如何在面向对象分析模型基础上，针对具体的实现条件进行面向对象的系统设计，包括问题域部分、人机交互部分、控制驱动部分和数据接口部分4个主要部分的设计，最后介绍如何进行构件化与系统部署。

邵维忠，北京大学信息科学技术学院教授、博士生导师，中国计算机学会理事。1970年毕业于北京大学数学力学系，1979一1983年在计算机科学与技术系任教并攻读硕士学位。早期主要从事操作系统和软件工程领域的教学、科研与开发。1987一1989年在新加坡国立大学参加科技合作，回国后在导师杨芙清院士主持的国家“八五”、“九五”重点科技攻关课题“大型软件开发环境――青鸟系统”和“软件工程环境工业化生产技术及系统”中担任主要技术负责人。自1991年起注重于面向对象建模方法的研究，并开设了研究生课程和本科生课程。组织研制了“青鸟面向对象建模工具集”，并指导其新版本的开发。写作和翻译了多部学术著作。最近几年在面向对象技术、软件复用与构件技术、中间件技术等领域承担了多项国家高技术研究发展计划(863)项目、国家重大基础研究(973)项目和国家自然科学基金项目。曾获国家科技进步二等奖及国家部委级奖励多项。
杨芙清，中国科学院院士，计算机软件科学家、教育家。北京大学信息科学技术学院教授、博士生导师。现任北京大学信息与工程科学学部主任、软件工程国家工程研究中心首席科学家、软件与微电子学院理事长。

第一部分基础篇
第1章面向对象方法概论3
1.1什么是面向对象3
1.2从认识论看面向对象方法的形成5
1.2.1软件开发--对事物的认识和描述5
1.2.2语言的鸿沟5
1.2.3编程语言的发展使鸿沟变窄5
1.2.4软件工程学的作用8
1.2.5面向对象是软件方法学的返璞归真12
1.3面向对象方法的基本概念12
1.3.1对象13
1.3.2类14
1.3.3封装16
1.3.4继承17
1.3.5聚合18
1.3.6关联20
1.3.7消息21
1.3.8多态性22
1.3.9其他22
1.3.10术语对照24
1.4面向对象方法的历史及现状26
1.4.1历史26
1.4.2发展到软件生存周期全过程27
1.4.3渗透到计算机软件的各个领域30
第2章不同的分析与设计方法33
2.1功能分解法33
2.2结构化方法34
2.3信息建模法35目录面向对象的分析与设计
2.4面向对象方法36
2.4.1什么是OOA36
2.4.2什么是OOD37
2.4.3面向对象方法的主要优点38
2.4.4几种典型的面向对象方法41
2.4.4.1Booch方法43
2.4.4.2Coad/Yourdon方法45
2.4.4.3Jacobson方法48
2.4.4.4Rumbaugh方法52
第3章统一建模语言UML简介56
3.1UML的背景与发展历史56
3.2UML1概况58
3.2.1UML1规范的主要组成部分58
3.2.2语言体系结构和定义方式59
3.2.3UML1的各种图和扩展机制62
3.3UML2概况66
3.3.1从UML1到UML266
3.3.2UML2的4个规范67
3.3.2.1UML基础结构67
3.3.2.2UML上层结构68
3.3.2.3对象约束语言69
3.3.2.4UML图交换70
3.3.3UML2的各种图70
第4章本书的OOA&D方法概貌74
4.1引言74
4.2主要概念74
4.2.1主要模型元素75
4.2.2面向对象建模的主要原则76
4.3模型及其规约80
4.3.1基本模型--类图80
4.3.2需求模型--用况图81
4.3.3辅助模型--其他各种图82
4.3.4模型规约82
4.3.5OOA模型框架OOA模型框架83
4.3.6OOD模型框架OOD模型框架83
4.4建模过程85
4.4.1OOA过程85
4.4.2OOD过程87
4.5OOA与OOD的关系88
4.5.1一致的概念与表示法88
4.5.2不同的目标、内容和抽象层次89
4.5.3在软件生存周期中的位置90
4.5.4两种不同的分工观点90
4.5.5从模型驱动的体系结构看OOA与OOD的关系92
第二部分分析篇
第5章建立需求模型--用况图97
5.1需求分析和系统分析97
5.2基于用况的需求分析基本思路98
5.3系统边界与参与者98
5.3.1系统边界98
5.3.2参与者99
5.4用况101
5.4.1什么是用况101
5.4.2用况的内容与格式103
5.4.3如何定义用况104
5.5用况图105
5.5.1模型元素及表示法105
5.5.2几个值得商榷的问题107
5.6开发过程与建议110
第6章发现对象、定义对象类113
6.1对象和类的概念及其运用113
6.1.1概念113
6.1.2类的语义114
6.1.3在类的抽象层次建模115
6.1.4如何运用对象和类的概念117
6.2表示法118
6.3发现对象118
6.3.1研究问题域118
6.3.2正确地运用抽象原则119
6.3.3策略与启发120
6.3.4审查与筛选122
6.4对象分类124
6.4.1将对象抽象为类124
6.4.2审查与调整124
6.4.3类的命名125
第7章定义对象的属性和操作127
7.1属性和操作127
7.2表示法128
7.3定义属性129
7.3.1策略与启发129
7.3.2审查与筛选130
7.3.3推迟到OOD考虑的问题131
7.3.4属性的命名和定位131
7.4定义操作132
7.4.1行为分类132
7.4.2策略与启发133
7.4.3审查与筛选134
7.4.4认识对象的主动行为134
7.4.5描述操作流程134
7.4.6操作的命名和定位135
7.5接口的概念及其用途136
第8章建立对象间的关系140
8.1一般-特殊结构140
8.1.1相关概念140
8.1.2表示法142
8.1.3如何发现一般-特殊结构143
8.1.4审查与筛选145
8.1.5一般-特殊结构的简化147
8.1.6多继承及多态性问题150
8.2整体-部分结构152
8.2.1相关概念152
8.2.2表示法153
8.2.3如何发现整体-部分结构155
8.2.4审查与筛选156
8.2.5整体-部分结构的高级应用技巧156
8.2.5.1简化对象的定义156
8.2.5.2支持软件复用157
8.2.5.3表示数量不定的组成部分158
8.2.5.4表示动态变化的对象特征159
8.2.6两种结构之间的变通162
8.3关联163
8.3.1相关概念163
8.3.2表示法及实现技术165
8.3.2.1基本表示法165
8.3.2.2二元关联的实现166
8.3.3运用简单的关联概念解决复杂的关联问题169
8.3.3.1带有属性和操作的关联169
8.3.3.2三元关联和n元关联171
8.3.3.3一个类在关联中多次出现173
8.3.3.4关联端点的复杂情况174
8.3.4如何建立关联180
8.4消息184
8.4.1什么是消息184
8.4.1.1顺序系统中的消息184
8.4.1.2并发系统中的消息185
8.4.1.3消息对面向对象建模的意义187
8.4.2消息的表示法187
8.4.3如何建立消息191
8.5关于依赖关系193
8.5.1什么是依赖193
8.5.2依赖的定义方式和表示法194
8.5.3依赖关系对面向对象建模的作用197
第9章建立辅助模型199
9.1类图与其他模型图之间的关系199
9.2包图201
9.2.1包的概念、用途及表示法201
9.2.2包之间的关系及表示法202
9.2.3如何建立包图205
9.2.3.1将模型元素打包205
9.2.3.2包的命名208
9.2.3.3组织嵌套的包209
9.2.3.4减少包的嵌套层次210
9.2.3.5建立包之间的关系210
9.2.4用包图控制系统的视野212
9.3顺序图212
9.3.1顺序图及其用途212
9.3.2主要概念及表示法213
9.3.3顺序图的组织机制与复用217
9.3.4关于顺序图的若干问题讨论219
9.3.5如何建立顺序图221
9.4活动图223
9.4.1活动图及其用途223
9.4.2主要概念及表示法224
9.4.3一个活动图的例子228
9.4.4关于活动图的若干问题讨论230
9.4.5如何建立活动图232
9.5状态机图235
9.5.1状态机图与状态建模235
9.5.2主要概念及表示法236
9.5.3一个状态机图的例子241
9.5.4如何建立状态机图242
9.6构件图245
9.6.1构件图的由来及用途245
9.6.2主要概念及表示法245
9.6.3如何建立构件图248
9.7UML的其他几种模型图249
9.7.1对象图249
9.7.2组合结构图250
9.7.3通信图251
9.7.4交互概览图252
9.7.5定时图254
9.7.6部署图257
第10章模型规约259
10.1相关概念及问题讨论259
10.1.1什么是模型规约259
10.1.2模型规约是给谁看的260
10.1.3描述语言的选择260
10.1.4模型规约的组织方式261
10.1.5关于对象约束语言OCL262
10.2类图的规约264
10.2.1目标与措施264
10.2.2类规约的内容266
10.2.3类规约的格式268
10.3其他模型图的规约270
10.4模型规约的建立过程270
第三部分设计篇
第11章问题域部分的设计275
11.1什么是问题域部分275
11.2实现条件对问题域部分的影响276
11.3设计过程277
11.3.1设计准备277
11.3.2设计内容及策略277
11.3.2.1针对编程语言支持能力的调整277
11.3.2.2增加一般类，提供共同协议282
11.3.2.3为实现复用采取的设计策略283
11.3.2.4提高性能285
11.3.2.5为实现对象持久存储所做的修改290
11.3.2.6完善对象的细节290
11.3.2.7定义对象实例295
11.3.2.8修改或补充辅助模型及模型规约296
11.3.3建立与OOA文档的映射297
第12章人机交互部分的设计300
12.1什么是人机交互部分300
12.2人机交互部分的需求分析300
12.2.1分析参与者--与系统交互的人301
12.2.2从用况分析人机交互302
12.2.3分析处理异常事件的人机交互305
12.2.4命令的组织306
12.2.5输出信息的组织309
12.3人机界面的设计准则310
12.4人机界面的面向对象设计312
12.4.1选择界面支持系统312
12.4.2选用实现交互界面元素314
12.4.3用面向对象概念表示界面元素316
12.5可视化编程环境下的人机界面设计320
12.5.1问题的提出320
12.5.2所见即所得的界面开发320
12.5.3设计的必要性323
12.5.4基于可视化编程环境的设计策略324
第13章控制驱动部分的设计330
13.1什么是控制驱动部分330
13.2相关技术问题330
13.2.1系统总体方案系统总体方案330
13.2.2软件体系结构331
13.2.3网络环境中的软件体系结构332
13.2.4系统的并发性334
13.2.4.1顺序程序和并发程序334
13.2.4.2进程和线程335
13.2.4.3应用系统的并发性337
13.2.4.4术语讨论340
13.3如何设计控制驱动部分342
13.3.1选择软件体系结构风格342
13.3.2确定系统分布方案342
13.3.3识别控制流347
13.3.4用主动类表示控制流349
第14章数据接口部分的设计351
14.1什么是数据接口部分351
14.2数据管理系统及其选择352
14.2.1文件系统352
14.2.2数据库管理系统353
14.2.2.1关系数据库和数据库管理系统354
14.2.2.2面向对象数据库和数据库管理系统356
14.2.3数据管理系统的选择356
14.3对象存储方案和数据接口的设计策略358
14.3.1针对文件系统的设计358
14.3.1.1对象在内存空间和文件空间的映像358
14.3.1.2对象存放策略359
14.3.1.3设计数据接口部分的类361
14.3.1.4问题域部分的修改362
14.3.2针对RDBMS的设计363
14.3.2.1对象及其对数据库的使用363
14.3.2.2对象在数据库中的存放策略366
14.3.2.3数据接口部分类的设计和问题域部分的修改374
14.3.3针对OODBMS的设计376
第15章构件化与系统部署378
15.1面向对象方法与构件技术378
15.2面向对象模型的构件化379
15.3系统部署380
15.3.1软件制品的组织381
15.3.2系统部署过程与策略382
索引385
参考文献389