第10章面向对象系统设计

第10章面向对象系统设计12020/2/10管理信息系统本章学习目标领会系统设计的基本思想，熟悉面向对象系统设计的主要工作内容框架；掌握利用顺序图、合作图、状态图和活动图进行系统系统总体设计和详细设计。了解面向对象系统体系结构的任务，掌握系统逻辑体系结构设计与物理体系结构设计的原则与方法；理解子系统分解与功能模块之间的相互关系，掌握面向对象的关系数据库设计的思想和方法；了解系统界面设计原则与设计内容，掌握应用UML技术进行用户界面设计的工作内容32020/2/10第一节面向对象系统设计内容第二节系统总体设计和详细设计第三节系统体系结构设计第四节系统数据管理设计第四节系统界面设计第一节面向对象系统设计内容42020/2/10系统设计模型创建流程图第二节系统总体设计和详细设计62020/2/10一、系统总体设计系统对象设计：建立系统整体结构并确认接口建立对象静态结构和对象动态结构建立模型使用图标工具系统体系结构设计：系统环境选择与体系结构设计确定软硬件结构、图形用户接口、数据库管理、程序设计语言和系统采用主从结构还是分布式结构建立模型使用图标工具二、系统详细设计（动态建模）动态模型包括对象/类状态模型和对象/类交互行为模型。其建立步骤如下：建立系统对象交互图建立系统状态图和活动图审查动态模型，验证其准确性和一致性时间上的对象间交互关系建模：时序图时序图描述对象在时间上是如何交互的，以及消息在对象间发送和接受的顺序识别参与交互的对象确定系统对象的交互过程为每个对象设置生命线从引发交互过程的初始消息开始，在生命线之间自顶向下依次画出随后的个别消息；如果需要表示消息的嵌套或表示时间，则采用控制焦点，并在消息旁加上说明时间约束时间上的对象间交互关系建模：时序图“购物车”时序图链接的对象间交互关系建模：合作图合作图侧重描述对象、对象间的链接以及链接对象之间如何发送消息识别参与交互过程的对象确定对象之间的交互过程如果需要为每个对象设置初始特性确定对象之间的链，以及沿着链的消息从引发交互过程的初始消息开始，将随后的每个消息附到相应的链上根据需要表示消息的嵌套根据需要说明消息的时间约束根据需要为每个消息附上前置条件和后置条件链接的对象间交互关系建模：合作图网络商品下订单的合作图单个对象动态行为和状态的建模：状态图状态图主要描述一个对象在其生存期间的动态行为，展示一个对象所经历的状态序列，引起状态转移的事件以及因状态转移而伴随的动作识别参与交互过程的对象确定对对象有意义的状态决定对象可能的状态从确定初始状态开始，依次将分析出来的状态画出，直到状态的结束单个对象动态行为和状态的建模：状态图管理员登录系统的活动图单个操作执行过程的建模：活动图活动图用来描述一个操作执行过程中所完成的一系列动作，包括采取何种动作“做什么”，何时、何处发生，以及操作的活动判定点和分支等部分，其本质就是流程图识别要对其工作流进行描述的类确定各类的动态行为确定动作流对动作流建模对建模结果进行精化和细化单个操作执行过程的建模：活动图商品放入购物车的活动图单个操作执行过程的建模：活动图管理购物车的活动图第三节系统体系结构设计182020/2/10一、子系统分解与功能模块子系统分解顶层为登录管理和主控界面中间层为各业务处理子系统底层为实体类层和报表层确认子系统确定子系统建立系统整体结构图一、子系统分解与功能模块子系统间的通信列出该子系统的协作者提出的每个要求，按子系统组织这些请求，并把它们定义到一个或多个适当的合约中，务必要标记到那些从父类中继承的合约对每个合约标记操作(继承的和私有的)，这些操作被请求以实现被该合约蕴含的责任，务必将操作和子系统内特定的类相关联子系统耦合度与聚合度在进行子系统与功能模块设计过程中，要坚持低耦合、高聚合的原则，从而保证子系统与功能模块的独立性二、系统逻辑体系结构设计系统架构设计原则：三层结构表示层业务层数据层逻辑体系结构建模：包图设计在UML中，一般采用包图对系统逻辑体系结构进行建模，一个包相当于一个子系统，一个包也可以向下划分为更小的包用户界面包用户界面输入、输出数据校验发送业务处理请求用户界面包用户界面类业务处理包业务处理包业务处理包含的类业务处理实现各种业务逻辑或处理算法权限管理数据访问包数据访问包数据访问包含的类数据访问实现数据的持久化操作实现事务处理权限管理包权限管理包权限管理包含的类权限管理验证请求者的请求权限提供请求者的权限列表异常处理包异常处理包异常处理包含的类三、系统物理体系结构设计系统构件图系统部署图第四节系统数据管理设计302020/2/10一、数据管理设计数据管理的设计包括设计系统中各种数据对象的存储方式(如内部数据结构、文件、数据库)，以及设计相应的服务，即为要储存的对象增加所需的属性和操作数据结构设计数据管理的设计二、从UML映射到关系数据模型映射原则基础类可以采用一类一表制或一类多表制的映射原则当类之间有一对多关系时，一个表也可以对应多个类存在继承关系的类可以映射为一个表，用属性来区别不同子类，也可以是不同的子类分别映射一个表类属性映射为表字段，类之间的关联也用表字段来表示按关系数据模型规范化原则来调整表结构映射实体类对于每个实体类来说，可以映射成一个表，类在中的属性和表中的属性相同映射关联一对多关系多对多关系一对一关系映射聚集和组合对于一对一的组合，可以将子类与超类组建成一个表；对于一对多的情况，无论聚集还是组合，对子类必须建立一个独立的表，将父类主键属性加入子类的表中映射泛化父类与子类可各自映射成表，将父类的主键属性加入子类中，建立外键关联。在关联系数据模型中用外键参照关系来表示继承关系将子类表的属性添加到父类表的属性总，而不建立子类表。通过这种方式，可以使关系数据模型支持继承关系和多态不建立父类表，而只建立子类表。将子类继承的父类的属性加入子类中第五节系统界面设计352020/2/10界面设计原则基于用户需求，适合系统功能重视可读性和可理解性合理利用颜色、图像来达成内容与形式的统一动画效果加强易用性和容错性