软件设计和软件工程
任何事情都要先想清楚了才能做，软件开发更是如此！软件开发过程不可能一上来就开始盲目写代码，写代码之前必须搞清楚下面一些基本问题：
1、要做什么？
2、做成什么样？
3、怎么去做？
软件设计: 把软件开发想清楚的过程.
软件工程: 对软件开发全过程进行建模和管理.
模型
模型: 对问题的书面上的无歧义文字或图形的描述.简言之, 模型是对现实的简化. 通过模型, 人们可以了解所研究事物的本质.
最杰出的模型: 地图
建模: 对现实系统进行适当的过滤, 用适当的表现规则描述出简洁的模型.
建模是一种深入解决问题的方法.
建模的原则
(1). 选择建立什么样的模型对如何发现和解决问题具有重要的影响。正确的模型有助于提高开发者的洞察力。
(2). 每个模型可以有多种表达方式. 使用者的身份和使用的原因是评判模型好坏的关键。
(3). 最好的模型总是能够切合实际. 模型是现实的简化，必须保证简化过程不会掩盖任何重要的细节。
(4). 孤立的模型是不完整的。
UML
UML(United Modeling Language, 统一建模语言): 是一种基于面向对象的可视化建模语言.
UML 采用了一组形象化的图形(如类图)符号作为建模语言, 使用这些符号可以形象地描述系统的各个方面
UML 通过建立图形之间的各种关系(如类与类之间的关系)来描述模型.
UML 中一共有 10 种图:
静态模型图: 描述系统的静态结构
类图****
对象图
包图
组件图
部署图
动态模型图: 描述系统行为的各个方面
用例图**
时序图***
协作图
状态图
活动图*
UML 中的关系
UML 中的关系主要包括 4 种:
关联关系(association)
依赖关系(dependency)
泛化关系(generalization)
实现关系(realization)
用例图
用例图(Use Case Diagram): 也称为用户模型图, 是从软件需求分析到最终实现的第一步, 它是从客户的角度来描述系统功能.
用例图包含 3 个基本组件: 参与者(Actor), 用例(Use Case), 关系:
参与者(Actor): 与系统打交道的人或其他系统即使用该系统 的人或事物. 在 UML 中参与者用人形图标表示
用例(Use Case): 代表系统的某项完整的功能. 在 UML 中使 用一个椭圆来表示
关系: 定义用例之间的关系 ------ 泛化关系, 扩展关系, 包含关系
用例图
用例之间的关系----泛化关系
泛化关系: 表示同一业务目的(父用例)的不同技术实现(各个子用例). 在 UML 中, 用例泛化用一个三角箭头从子用例指向父用例. 以下是某购物网站为用户提供不同的支付方式
用例之间的关系----包含关系
一个用例可以包含其他用例具有的行为, 并把它包含的用例行为作为自身行为的一部分. 在 UML 中包含关系用虚线箭头加 “<>”, 箭头指向被包含的用例
用例之间的关系----扩展关系
如果在完成某个功能的时候偶尔会执行另外一个功能, 则用扩展关系表示.在 UML 中扩展关系用虚线箭头加 “<>”, 箭头指向被扩展的用例
类图
1、类图是面向对象系统建模中最常用的图. 是定义其他图的基础.
2、类图主要是用来显示系统中的类, 接口以及它们之间的关系.
3、类图包含的主要元素有类, 接口和关系. 其中关系有泛化关系,关联关系, 依赖关系和实现关系. 在类图中也可以包含注释和约束.
类的表示法
类是类图的主要组件, 由 3 部分组成: 类名, 属性和方法. 在 UML 中, 类用矩形来表示, 顶端部分存放类的名称, 中间部分存放类的属性, 属性的类型及值, 底部部分存放类的方法, 方法的参数和返回类型.
在 UML 中可以根据实际情况有选择的隐藏属性部分或方法部分或两者都隐藏
在 UML 中, 共有类型有 + 表示, 私有类型用 – 表示, 保护类型用 # 表示. UML 的工具开发商可以使用自己定义的符号表示不同的可见性
接口的表示法
接口中包含方法, 但不包含属性. 在 UML 中接口用一个带有名称的圆圈表示, 并且通过一条实线与它的模型元素相连
类之间的关系 ---- 泛化关系
在 UML 中, 泛化关系用来表示类与类, 接口与接口之间的继承关系. 泛化关系有时也称为”is a kind of”关系
在 UML 中泛化关系用一条实线空心箭头有子类指向父类
类之间的关系 ---- 实现关系
在 UML 中, 实现关系用来表示类与接口之间的实现关系.
在 UML 中实现关系用一条虚线空心箭头由子类指向父类
类之间的关系 ---- 依赖关系
关联
#include <iostream>
using namespace std;
//依赖(虚线): 一个类是另外一个类的函数参数或者函数返回值
class Car;
class ZhangSan
{
public:
//依赖关系
void GoWork(Car *p)
{
}
Car * fix()
{
}
protected:
private:
};
class Car
{
public:
protected:
private:
};
//关联(实线) 关联 张三 有车 一个类 是 另外一个类的成员变量
class AdvZhanSan
{
public:
void GoWork()
{
//m_car->
}
protected:
private:
Car *m_car;
//Car m_car2;
};
void main()
{
cout<<"hello..."<<endl;
system("pause");
return ;
}
关联关系的多重性
关联关系的多重性是指有多少对象可以参与该关联, 多重性可以用来表达一个取值范围, 特定值, 无限定的范围.
类图练习
汽车和自行车都是交通工具(vehicle). 一辆自行车(bicycle)只归一个人(person)所有, 但一辆汽车(auto)可归一个人或两个人所有. 一个人可能没有自行车或汽车, 也可能有多辆自行车或汽车. 人分为男人(male)和女人(female). 每个人都有年龄(age)和名字(name). 每辆交通工具都有自己的颜色(color)和商标(brand). 每辆汽车都只有两个前灯(headlight)和一台发动机(motor)
时序图
ATM 用户成功登陆的时序图
对象: 时序图中对象使用矩形表示, 并且对象名称下有下划线. 将对象置于时序图的顶部说明在交互开始时对象就已经存在了. 如果对象的位置不在顶部, 表示对象是在交互的过程中被创建的.
生命线: 生命线是一条垂直的虚线. 表示时序图中的对象在一段生命周期内的存在. 每个对象底部中心的位置都带有生命线.
消息: 两个对象之间的单路通信. 从发送方指向接收方. 在时序图中很少使用返回消息.
题目
