目    錄

前言

*1章  面向對像開發方法1

1.1  對像及對像模型1

1.1.1  對像的基本概念1

1.1.2  對像模型的構成要素5

1.1.3  對像模型的主要優點11

1.2  面向對像的軟件開發12

1.2.1  典型的結構化開發方法12

1.2.2  面向對像方法的發展過程13

1.2.3  面向對像方法與程序設計語言15

1.2.4  典型的面向對像的開發方法17

1.3  面向對像軟件開發過程22

1.3.1  面向對像分析（OOA）22

1.3.2  面向對像設計（OOD）24

1.3.3  OOA與OOD之間的關繫25

1.4  面向對像分析與設計的應用舉例25

1.4.1  問題定義25

1.4.2  需求分析26

1.4.3  軟件結構設計28

1.4.4  軟件行為建模29

1.5  小結31

習題31

*2章  統一建模語言（UML）概述33

2.1  UML的基本概念33

2.1.1  UML的定義33

2.1.2  UML的主要特點34

2.1.3  如何使用UML36

2.2  UML的概念模型及視圖結構37

2.2.1  UML的概念模型37

2.2.2  UML中的視圖39

2.3 素41

2.3.1 素41

2.3.2 素43

2.3.3 素43

2.3.4 素44

2.4  關繫44

2.4.1  依賴關繫（Dependent）44

2.4.2  關聯關繫（Association）45

2.4.3  組合與聚合（Composition and Aggregation）45

2.4.4  繼承（Inherit）45

2.5  圖46

2.5.1  用例圖（Use Case Diagram）47

2.5.2  類圖（Class Diagram）48

2.5.3  對像圖（Object Diagram）48

2.5.4  順序圖（Sequence Diagram）49

2.5.5  通信圖（Communication Diagram）50

2.5.6  狀態圖（Statechart Diagram）50

2.5.7  活動圖（Activity Diagram）51

2.5.8  構件圖（Component Diagram）52

2.5.9  部署圖（Deployment Diagram）53

2.5.10  其他類型的圖53

2.6  通用機制53

2.6.1  規約（Specification）53

2.6.2  修飾符（Decorator）54

2.6.3  擴展機制（Extend Mechanism）54

2.6.4  約束（Constraint）54

2.7  對像約束語言簡介55

2.7.1  對像約束語言的特點55

2.7.2  OCL的主要用途55

2.7.3  OCL類型與操作56

2.7.4  OCL表達式58

2.7.5  集合操作（Collection Operation）61

2.8  小結65

習題65

第3章  業務模型的建模68

3.1  業務模型68

3.1.1  業務的概念69

3.1.2  良好的業務模型的特點69

3.1.3  業務模型的基本結構70

3.1.4  業務建模的主要動機71

3.2  業務模型的建模方法72

3.2.1  UML與業務建模72

3.2.2  UML的業務擴展73

3.2.3  業務過程模型74

3.2.4  軟件模型與業務模型之間的關繫77

3.3  業務規則78

3.3.1  派生規則（Derivation）79

3.3.2  約束規則（Constraint）80

3.3.3  存在性規則（Existence）82

3.4  業務過程的建模案例82

3.4.1  定義業務繫統的目標83

3.4.2  業務過程模型84

3.4.3  交付業務流程圖85

3.4.4  網絡銷售繫統的結構86

3.4.5  繫統需求87

3.5  小結89

習題89

第4章  用例建模91

4.1  用例圖的基本概念91

4.2  參與者92

4.2.1  參與者的定義92

4.2.2  識別參與者92

4.2.3  參與者之間的泛化關繫94

4.3  用例95

4.3.1  用例的定義和表示95

4.3.2  參與者和用例的關聯95

4.3.3  用例之間的關繫96

4.3.4  用例描述98

4.3.5  用例模板98

4.3.6  用例的識別102

4.4  用例建模應注意的問題103

4.5  小結105

習題105

第5章  類圖建模108

5.1  類圖素108

5.1.1  類和對像108

5.1.2  類（或對像）之間的關繫109

5.1.3  關聯類（Association Class）113

5.1.4  關聯限定符（Qualifier）114

5.1.5  多繼承（Multi Inheritance）114

5.1.6  混入技術（Mixin Technique）115

5.1.7  模板類（Template Class）117

5.1.8  接口（Interface）118

5.2  從用例到類119

5.2.1  業務邏輯類、實體類和邊界類的基本概念119

5.2.2  用例模型到結構模型的映射120

5.3  問題域子繫統設計中的要點123

5.3.1  復用已存在的類123

5.3.2  為相似的類增加基類124

5.3.3  多繼承的調整125

5.3.4  關聯的轉換與實現126

5.3.5  調整與完善屬性129

5.3.6  提高軟件性能129

5.3.7  算法的構造與優化131

5.3.8  對像的可訪問性131

5.3.9  類作用域132

5.3.10  例外處理機制132

5.3.11  考慮使用設計模式133

5.4  小結133

習題134

第6章  順序圖與通信圖建模138

6.1  順序圖素138

6.1.1  對像（Object）139

6.1.2  生命線（Lifeline）139

6.1.3  控制焦點（Focus of Control）139

6.1.4  消息（Message）140

6.1.5  撤銷（Destroy）141

6.1.6  組合片段（Combined Fragment）142

6.1.7  條件分支和從屬流143

6.2  順序圖建模方法144

6.3  通信圖素146

6.3.1  對像（Object）146

6.3.2  鏈接（Link）147

6.3.3  消息（Message）147

6.3.4  通信圖中的主動對像（Active Object）147

6.4  通信圖建模方法149

6.5  通信圖與順序圖的比較149

6.6  小結150

習題150

第7章  狀態圖與活動圖建模153

7.1  狀態圖素154

7.1.1  狀態154

7.1.2  轉換與事件158

7.2  狀態圖建模方法和原則159

7.2.1  狀態圖的建模方法159

7.2.2  狀態圖的建模原則161

7.3  狀態圖與人機界面162

7.3.1  人機交互界面的表示模型162

7.3.2  人機交互界面的基本結構163

7.3.3  從用例描述到人機界面168

7.3.4  從狀態圖到人機交互界面169

7.4  活動圖及素170

7.4.1  活動（Activity）171

7.4.2  控制流（Control Flow）171

7.4.3  決策（Decision）171

7.4.4  泳道（Swim Line）172

7.4.5  並入（Fork In）和並出（Fork Out）172

7.4.6  信號（Signal）173

7.4.7  對像（Object）和對像流（Object Flow）173

7.5  活動圖的用途及建模策略174

7.5.1  活動圖的主要用途174

7.5.2  活動圖的建模策略176

7.6  其他UML圖的建模方法177

7.6.1  復合結構圖177

7.6.2  交互概覽圖179

7.6.3  時序圖180

7.7  小結181

習題181

第8章  包圖、組件圖和部署圖建模185

8.1  包圖185

8.1.1  包圖素185

8.1.2  包的設計原則188

8.1.3  包圖的建模方法189

8.2  構件圖190

8.2.1  構件及其特點190

8.2.2  構件圖素191

8.2.3  構件圖的應用舉例192

8.3  部署圖196

8.3.1  部署圖素196

8.3.2  部署圖的建模方法197

8.3.3  部署圖的應用舉例198

8.4  小結199

習題200

第9章  UML模型與程序設計201

9.1  類的映射201

9.1.1  C++類的基本結構201

9.1.2  UML類到C++類的映射202

9.1.3  屬性和方法的映射202

9.2  泛化關繫的映射206

9.3  關聯關繫的映射208

9.3.1  關聯的方向性208

9.3.2  多重性與關聯映射209

9.3.3  組合和聚合關繫的映射211

9.4  依賴關繫的映射212

9.5  接口和包的映射213

9.5.1  接口的映射213

9.5.2  包的映射214

9.6  UML中其他各種圖的映射215

9.6.1  順序圖的映射215

9.6.2  狀態圖的映射219

9.7  小結221

習題221

*10章  面向對像的軟件設計原則223

10.1  軟件質量屬性223

10.1.1  用戶視圖下的軟件質量屬性225

10.1.2  開發人員視圖下的軟件質量屬性226

10.1.3  軟件質量屬性的權衡227

10.2  七個面向對像的軟件設計原則228

10.2.1  開閉原則（Open-Closed Principle，OCP）229

10.2.2  裡氏代換原則（Liskov Substitution Principle，LSP）230

10.2.3  依賴倒置原則（Dependence Inversion Principle，DIP）233

10.2.4  單一職責原則（Single Responsibility Principle，SRP）237

10.2.5  接口隔離原則（Interface Segregation Principle，ISP）240

10.2.6  合成復用原則（Composition/ Aggregate Reuse Principle，CRP）242

10.2.7  迪米特法則（Law of Demeter，LoD）244

10.2.8  七項設計原則的總結247

10.3  軟件設計案例—制作一個幻燈片播放軟件247

10.3.1  軟件的主要功能247

10.3.2  軟件的非功能需求250

10.3.3  軟件的結構設計251

10.3.4  軟件的動態行為建模257

10.3.5  軟件結構的重構和調整258

10.3.6  案例總結268

10.4  小結268

習題269

*11章  設計模式及其應用270

11.1  設計模式的概念270

11.1.1  設計模式的定義270

11.1.2  設計模式的分類271

11.1.3  設計模式的主要特點272

11.2  設計模式的應用272

11.2.1  如何應用設計模式273

11.2.2  應用設計模式應注意的幾個問題274

11.3  創建型模式及其應用275

11.3.1  創建型模式簡介276

11.3.2  創建型模式應用279

11.4  結構型模式及其應用284

11.4.1  結構型模式簡介285

11.4.2  結構型模式的應用289

11.5  行為型模式及其應用293

11.5.1  典型的行為型模式簡介293

11.5.2  職責鏈模式的應用實例299

11.5.3  解釋器模式的應用實例300

11.6  遺傳算法設計實例303

11.6.1  遺傳算法概述303

11.6.2  遺傳算法的基本實現策略304

11.6.3  遺傳算法的基本過程305

11.6.4  遺傳算法的結構模型305

11.6.5  遺傳算法的應用實例307

11.7  小結310

習題310

*12章  對像的持久化311

12.1  持久對像和持久化方法311

12.2  基於數據文件的持久化技術312

12.2.1  MFC框架提供的序列化技術312

12.2.2  Java語言提供的序列化技術313

12.3  基於關繫數據庫的對像持久化315

12.3.1  將實體模型轉換成關繫數據庫的邏輯模型315

12.3.2  數據庫對像的持久化過程322

12.4  小結325

習題325

*13章  面向對像分析設計案例328

13.1  軟件概述328

13.2  軟件功能結構328

13.2.1  用例建模328

13.2.2  用例描述330

13.2.3  概念模型333

13.3  軟件結構設計333

13.3.1  MFC文檔視圖結構簡介334

13.3.2  軟件的基本結構334

13.3.3  圖形文檔類的設計335

13.3.4  視圖類設計342

13.3.5  交互操作的結構343

13.4  動態建模348

13.4.1  順序圖建模348

13.4.2  通信圖建模349

13.4.3  狀態圖建模350

13.5  建模的抽像層次352

13.6  交互式編輯軟件的實現353

13.6.1  繫統的主界面353

13.6.2  圖素操作353

13.7  小結355

習題355

參考文獻356