《面向对象》课程复习要点

面向对象编程是计算机科学中的一种核心编程范式，它基于对象和类的概念，通过封装、继承和多态性来组织代码，以提高软件的可维护性和可重用性。本篇复习要点主要涵盖UML（统一建模语言）及其在面向对象设计中的应用。 UML是一种标准化的建模语言，其特点包括统一的标准、面向对象的特性、强大的可视化表示能力、独立于过程以及概念清晰、易于理解和使用。UML主要由基本构造块、规则和公共机制三大部分组成。基本构造块包括事物、关系和图，其中事物又分为结构事物、行为事物、分组事物和注释事物，关系主要包括依赖、泛化、关联和实现。UML提供了9种类型的图来描述不同的面向对象设计视角，分别是用例图、顺序图、协作图、类图、对象图、状态图、活动图、构件图和部署图。 “4+1”视图模型是软件设计中的一种架构描述方式，包括逻辑视图、进程视图、部署视图、实现视图以及用例视图。逻辑视图关注软件的结构和组件，进程视图描述了运行时的执行流程，部署视图展示了硬件和软件的分布，实现视图关注代码的实现细节，而用例视图则体现了用户的需求和系统的功能。 在面向对象设计中，用例是描述系统功能的基本单元，包括启动条件、参与者和系统间的交互、可能的路径以及结束状态。用例间的关系如泛化（继承）、包含和扩展用于组织和简化系统行为。泛化关系表示一般与特殊的关系，包含关系用于合并相似行为，而扩展关系允许在不改变基用例的前提下增加额外行为。 交互图，如顺序图和协作图，是描绘对象间交互的重要工具。顺序图强调消息的时间顺序，对象通过生命线和控制焦点展现行为，而协作图关注对象间的组织结构和链上的消息传递。顺序图和协作图可以互相转换，它们都能描述系统动态行为，但侧重点不同，顺序图适合展示时间序列，协作图更适合表现对象的组织结构。 类之间的关系是面向对象设计的核心部分，包括关联、聚集、组合、泛化和依赖。关联表达了类之间的联系，聚集是关联的一种特殊情况，组合是聚集的强化形式，泛化代表继承关系，而依赖则表明一个类的改变可能影响另一个类。限定关联在关联的一端添加限定符，以便在特定条件下定位另一端的对象。 面向对象的复习要点涵盖了软件设计的基本原则、UML的使用和面向对象设计的关键概念，这些都是成为一名合格的IT专业人士所需掌握的基础知识。深入理解这些概念和技巧，有助于编写更高效、更易于维护的代码。