面向物件方法

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在面向物件方法中，重點在於將資訊系統的結構和行為捕獲到小型模組中，這些模組結合了資料和過程。面向物件設計（OOD）的主要目標是透過使其更易用，來提高系統分析和設計的質量和生產力。

在分析階段，OO模型用於填補問題和解決方案之間的差距。它在系統不斷進行設計、適應和維護的情況下表現良好。它識別問題域中的物件，並根據資料和行為對它們進行分類。

OO模型在以下方面具有優勢：

• 它以低成本促進系統更改。

• 它促進了元件的重用。

• 它簡化了整合元件以配置大型系統的問題。

• 它簡化了分散式系統的設計。

面向物件系統的元素

讓我們瞭解一下OO系統的特徵：

• 物件 - 物件是問題域中存在的事物，可以透過資料（屬性）或行為來識別。所有有形實體（學生、病人）和一些無形實體（銀行賬戶）都被建模為物件。

• 屬性 - 它們描述有關物件的資訊。

• 行為 - 它指定物件可以做什麼。它定義對物件執行的操作。

• 類 - 類封裝了資料及其行為。具有相似含義和目的的物件被組合在一起作為類。

• 方法 - 方法確定類的行為。它們只不過是物件可以執行的動作。

• 訊息 - 訊息是從一個物件到另一個物件的函式或過程呼叫。它們是傳送到物件以觸發方法的資訊。本質上，訊息是從一個物件到另一個物件的函式或過程呼叫。

面向物件系統的特性

面向物件系統具有幾個強大的特性，如下所述。

封裝

封裝是資訊隱藏的過程。它只是將過程和資料組合成一個實體。物件的的資料對系統其餘部分隱藏，並且只能透過類的服務訪問。它允許改進或修改物件使用的方法，而不會影響系統的其他部分。

抽象

它是獲取或選擇必要的方法和屬性以指定物件的過程。它側重於相對於使用者視角的物件的基本特徵。

關係

系統中的所有類都彼此相關。物件不是孤立存在的，它們與其他物件存在關係。

物件關係有三種類型：

• 聚合 - 它表示整體與其部分之間的關係。

• 關聯 - 在這裡，兩個類以某種方式相關或連線，例如一個類與另一個類一起執行任務，或一個類作用於另一個類。

• 泛化 - 子類基於父類。它表明兩個類相似，但存在一些差異。

繼承

繼承是一項強大的功能，它允許透過繼承現有類的屬性和/或操作來從現有類建立子類。

多型和動態繫結

多型性是能夠採用多種不同形式的能力。它適用於物件和操作。多型物件是指其真實型別隱藏在超類或父類中的物件。

在多型操作中，操作可能由不同類的物件以不同的方式執行。它允許我們僅通過了解物件的共同屬性來操作不同類的物件。

結構化方法與面向物件方法

下表說明了面向物件方法與傳統結構化方法的不同之處：

統一建模語言 (UML)

UML是一種視覺化語言，允許您對流程、軟體和系統進行建模，以表達系統架構的設計。它是一種用於以面向物件的方式設計和記錄系統的標準語言，允許技術架構師與開發人員進行溝通。

它被定義為由物件管理組建立和分發的規範集。UML是可擴充套件的。

UML的目標是提供一套通用的面向物件術語和圖表技術詞彙，該詞彙足夠豐富，可以對從分析到實施的任何系統開發專案進行建模。

UML由以下組成：

• 圖 - 它是流程、系統或其某些部分的圖形表示。

• 符號 - 它包含在圖中一起工作的元素，例如聯結器、符號、註釋等。

類UML符號示例

例項圖-UML符號

對物件執行的操作

對物件執行以下操作：

• 建構函式/解構函式 - 建立類的新的例項並刪除類的現有例項。例如，新增新員工。

• 查詢 - 訪問狀態而不更改值，沒有副作用。例如，查詢特定員工的地址。

• 更新 - 更改一個或多個屬性的值並影響物件的狀態，例如，更改員工的地址。

UML的用途

UML對於以下目的非常有用：

• 建模業務流程
• 描述系統架構
• 顯示應用程式結構
• 捕獲系統行為
• 建模資料結構
• 構建系統的詳細規範
• 草繪想法
• 生成程式程式碼

靜態模型

靜態模型顯示系統的結構特徵，描述其系統結構，並強調構成系統的各個部分。

• 它們用於定義類名、屬性、方法、簽名和包。

• 表示靜態模型的UML圖包括類圖、物件圖和用例圖。

動態模型

動態模型顯示系統的行為特徵，即系統如何響應外部事件。

• 動態模型識別所需的物件以及它們如何透過方法和訊息協同工作。

• 它們用於設計系統的邏輯和行為。

• UML圖表示動態模型，包括序列圖、通訊圖、狀態圖、活動圖。

面向物件系統開發生命週期

它包括三個宏過程：

• 面向物件分析 (OOA)
• 面向物件設計 (OOD)
• 面向物件實現 (OOI)

面向物件系統開發活動

面向物件系統開發包括以下階段：

• 面向物件分析
• 面向物件設計
• 原型設計
• 實施
• 增量測試

面向物件分析

此階段涉及確定系統需求並瞭解系統需求，以構建用例模型。用例是描述使用者和計算機系統之間互動的場景。此模型表示使用者需求或使用者對系統的看法。

它還包括識別類及其與問題域中其他類的關係，這些類構成應用程式。

面向物件設計

此階段的目標是設計和細化在分析階段、使用者介面和資料訪問中識別的類、屬性、方法和結構。此階段還識別和定義支援實現需求的其他類或物件。

原型設計

原型設計能夠充分了解實現系統某些功能的難易程度。

它還可以讓使用者有機會評論設計的可用性和實用性。它可以進一步定義用例並使用例建模更容易。

實施

它使用基於元件的開發 (CBD) 或快速應用程式開發 (RAD)。

基於元件的開發 (CBD)

CODD 是一種將各種技術（如 CASE 工具）應用於軟體開發過程的工業化方法。應用程式開發從定製開發轉向組裝預構建、預測試、可重用的軟體元件，這些元件可以相互協作。CBD 開發人員可以組裝元件以構建完整的軟體系統。

快速應用程式開發 (RAD)

RAD 是一套工具和技術，可用於比傳統方法更快地構建應用程式。它不替代 SDLC，而是對其進行補充，因為它更側重於過程描述，並且可以與面向物件的方法完美結合。

其任務是快速構建應用程式並透過 Visual Basic、PowerBuilder 等工具增量實現使用者需求設計。

增量測試

軟體開發及其所有活動（包括測試）都是一個迭代過程。因此，如果我們等到產品完全開發完成後再進行測試，這可能會是一筆昂貴的開銷。在這裡，增量測試發揮作用，產品在開發的不同階段進行測試。