管理信息系统的开发方法-面向对象的开发方法

电力18讯：    一、面向对象的开发方法（简称OO）的基本思想
OO方法认为，客观世界是由各种各样的对象组成的，每种对象都有各自的内部状态和运动规律，不同的对象之间的相互作用和联系就构成了各种不同的系统。当我们设计和实现一个客观系统时，如能在满足需求的条件下，把系统设计成由一些不可变的（相对固定）部分组成的最小集合，这个设计就是最好的。而这些不可变的部分就是所谓的对象。

    对象是OO方法的主体，对象至少应有以下特征。

●模块性。即对象是一个独立存在的实体，从外部可以了解它的功能，但其内部细节是“隐蔽”的，它不受外界干扰。对象之间的相互依赖性很小，因而可以独立地被其它各个系统所选用。

●继承和类比性。事物之间都有一定的相互联系，事物在整体结构中都会占有它自身的位置。在对象之间有属性关系的共同性，在OO方法学中称之为继承性，即子模块继承了父模块的属性。通过类比方法抽象出典型对象的过程称之为类比。

●动态连接性。即各种对象之间统一、方便、动态的消息传送机制。

    因此，以对象为主体的OO方法就可以简单解释为：

●客观事物都是由对象（object）组成的，对象是在原事物基础上抽象的结果。任何复杂的事物都可以通过对象的某种组合结构构成。

●对象由属性和方法组成。属性（attribute）反映了对象的信息特征，如特点、值、状态等。而方法（method）则是用来定义改变属性状态的各种操作。

●对象之间的联系主要是通过传递消息（message）来实现的，而传递的方式是通过消息模式（message pattern）和方法所定义的操作过程来完成的。

●对象可按其属性进行归类(class)。类有一定的结构，类上可以有超类（superclass），类下可以有子类（subclass）,这种对象或类之间的层次结构是靠继承关系维系着的。

●对象是一个被严格模块化了的实体，称之为封装（encapsulation）。这种封装了的对象满足软件工程的一切要求，而且可以直接被面向对象的程序设计语言所接受。

二、OO方法的开发过程

    OO方法开发的工作过程分为四个阶段：

    （一）系统调查和需求分析

    对系统将要面临的具体管理问题以及用户对系统开发的需求进行调查研究，即先弄清要干什么的问题。

    （二）分析问题的性质和求解问题

    在繁杂的问题域中抽象地识别出对象以及其行为、结构、属性、方法等。这一阶段一般被称之为面向对象分析，简称为OOA。

    （三）整理问题

    即对分析的结果作进一步地抽象、归类、整理，并最终以范式的形式将它们确定下来。这一阶段一般被称之为面向对象设计，简称为OOD。

    （四）程序实现

    即用面向对象的程序设计语言将上一步整理的范式直接映射（直接用程序语言来取代）为应用程序软件。这一阶段一般被称之为面向对象的程序，简称为OOP。

下面我们重点看一下OOA和OOD所包涵的具体内容（因OOP是一个直接映射过程，故不阐述）。

三、OOA方法

    面向对象的分析方法（OOA），是在一个系统的开发过程中进行了系统业务调查以后，按照面向对象的思想来分析问题。OOA与结构化分析有较大的区别。OOA所强调的是在系统调查资料的基础上，针对OO方法所需要的素材进行的归类分析和整理，而不是对管理业务现状和方法的分析。

    （一）处理复杂问题的原则

    用OOA方法对所调查结果进行分析处理时，一般依据以下几项原则：

●抽象（abstraction）是指为了某一分析目的而集中精力研究对象的某一性质，它可以忽略其它与此目的无关的部分。在使用这一概念时，我们承认客观世界的复杂性，也知道事物包括有多个细节，但此时并不打算去完整地考虑它。抽象是我们科学地研究和处理复杂问题的重要方法。抽象机制被用在数据分析方面，称之为数据抽象。数据抽象是OOA的核心。数据抽象把一组数据对象以及作用其上的操作组成一个程序实体。使得外部只知道它是如何做和如何表示的。在应用数据抽象原理时，系统分析人员必须确定对象的属性以及处理这些属性的方法，并借助于方法获得属性。在OOA中属性和方法被认为是不可分割的整体。抽象机制有时也被用在对过程的分解方面，被称之为过程抽象。恰当的过程抽象可以对复杂过程的分解和确定以及描述对象发挥积极的作用。

●封装(encapsulation)即信息隐蔽。它是指在确定系统的某一部分内容时，应考虑到其它部分的信息及联系都在这一部分的内部进行,外部各部分之间的信息联系应尽可能的少。

●继承（inheritance）是指能直接获得已有的性质和特征而不必重复定义它们。OOA可以一次性地指定对象的公共属性和方法，然后再特化和扩展这些属性及方法为特殊情况，这样可大大地减轻在系统实现过程中的重复劳动。在共有属性的基础之上，继承者也可以定义自己独有的特性。

●相关（association）是指把某一时刻或相同环境下发生的事物联系在一起。

●消息通信（communication with message）是指在对象之间互相传递信息的通信方式。

●组织方法。在分析和认识世界时，可综合采用如下三种组织方法（method Of organization）：1。特定对象与其属性之间的区别。2。整体对象与相应组成部分对象之间的区别。3。不同对象类的构成及其区别等。

●比例（scale）是一种运用整体与部分原则，辅助处理复杂问题的方法。

●行为范畴(categories Of behavior)是针对被分析对象而言的，它们主要包括：1。基于直接原因的行为。2。时变性行为。3。功能查询性行为。

      （二）OOA方法的基本步骤

    在用OOA具体地分析一个事物时，大致上遵循如下五个基本步骤：

    第一步，确定对象和类。这里所说的对象是对数据及其处理方式的抽象，它反映了系统保存和处理现实世界中某些事物的信息的能力。类是多个对象的共同属性和方法集合的描述，它包括如何在一个类中建立一个新对象的描述。

    第二步，确定结构（structure）。结构是指问题域的复杂性和连接关系。类成员结构反映了泛化-特化关系，整体-部分结构反映整体和局部之间的关系。

    第三步，确定主题（subject）。主题是指事物的总体概貌和总体分析模型。

    第四步，确定属性（attribute）。属性就是数据元素，可用来描述对象或分类结构的实例，可在图中给出，并在对象的存储中指定。

第五步，确定方法（method）。方法是在收到消息后必须进行的一些处理方法：方法要在图中定义，并在对象的存储中指定。对于每个对象和结构来说，那些用来增加、修改、删除和选择一个方法本身都是隐含的（虽然它们是要在对象的存储中定义的，但并不在图上给出），而有些则是显示的。

    四、OOD方法

    面向对象的设计方法是OO方法中一个中间过渡环节。其主要作用是对OOA分析的结果作进一步的规范化整理，以便能够被OOP直接接受。在OOD的设计过程中，要展开的主要有如下几项工作。

    （一）对象定义规格的求精过程

    对于OOA所抽象出来的对象-＆-类以及汇集的分析文档，OOD需要有一个根据设计要求整理和求精的过程，使之更能符合OOP的需要。这个整理和求精过程主要有两个方面：一是要根据面向对象的概念模型整理分析所确定的对象结构、属性、方法等内容，改正错误的内容，删去不必要和重复的内容等。二是进行分类整理，以便于下一步数据库设计和程序处理模块设计的需要。整理的方法主要是进行归类，对类一＆一对象、属性、方法和结构、主题进行归类。

    （二）数据模型和数据库设计

    数据模型的设计需要确定类-＆-对象属性的内容、消息连接的方式、系统访问、数据模型的方法等。最后每个对象实例的数据都必须落实到面向对象的库结构模型中。

    （三）优化

    OOD的优化设计过程是从另一个角度对分析结果和处理业务过程的整理归纳，优化包括对象和结构的优化、抽象、集成。

    对象和结构的模块化表示OOD提供了一种范式，这种范式支持对类和结构的模块化。这种模块符合一般模块化所要求的所有特点，如信息隐蔽性好，内部聚合度强和模块之间耦合度弱等。

集成化使得单个构件有机地结合在一起，相互支持。

五、OO方法的特点和面临的问题

OO方法以对象为基础，利用特定的软件工具直接完成从对象客体的描述到软件结构之间的转换。这是OO方法最主要的特点和成就。OO方法的应用解决了传统结构化开发方法中客观世界描述工具与软件结构的不一致性问题，缩短了开发周期，解决了从分析和设计到软件模块结构之间多次转换映射的繁杂过程，是一种很有发展前途的系统开发方法。但是同原型方法一样,OO方法需要一定的软件基础支持才可以应用，另外在大型的MIS开发中如果不经自顶向下的整体划分，而是一开始就自底向上的采用OO方法开发系统，同样也会造成系统结构不合理、各部分关系失调等问题。所以OO方法和结构化方法目前仍是两种在系统开发领域相互依存的、不可替代的方法。