面向对象技术是一种重要的软件开发方法,它以现实生活中的对象作为模型,通过类和对象的概念来构建软件系统。这种技术强调将数据和操作数据的方法紧密结合,从而更自然地映射现实世界的问题解决方式。《面向对象技术》这门课程可能是由崔克彬教师在华北电力大学计算机学院讲授的,使用的教材是牛丽平、郭新志等人编著的《UML 面向对象设计与分析》,出版于2007年。
UML(Unified Modeling Language),统一建模语言,是面向对象开发中广泛使用的标准建模工具。它提供了一种图形化的语言,帮助开发者、分析师和客户更好地理解和交流系统的需求和设计。使用UML的原因在于,它可以促进非技术人员和技术人员之间的沟通,确保不同开发阶段的理解一致,以及提高系统组件间的协作效率。
在面向对象开发中,关键概念包括:
1. **对象**:对象是系统的基本构建块,代表现实世界中的实体,包含一组属性(数据)和操作(行为)。对象之间的交互反映了真实世界的事件和关系。
2. **类**:类是对象的模板或蓝图,定义了一组具有相同属性和行为的对象。类的实例就是对象,它们共享类定义的特征。
3. **继承**:继承允许创建一个新的类(子类)来继承已有类(父类)的属性和行为,从而实现代码的复用和结构的层次化。
4. **封装**:封装是将数据和操作这些数据的方法捆绑在一起,保护数据不受外部直接访问,提高代码的安全性和可维护性。
5. **多态性**:多态性允许不同的对象对同一消息做出不同的响应,增强了代码的灵活性和扩展性。
传统的结构化方法,如结构化分析、设计和编程,适用于功能稳定的系统,如科学计算。但在面对功能易变的领域,如企业管理或商业管理时,它们可能会导致低内聚、高耦合的问题,使系统缺乏灵活性和可维护性。为了解决这些问题,面向对象方法应运而生,自20世纪60年代以来,经历了雏形、完善和繁荣三个阶段,发展出Smalltalk、C++、Java等多种面向对象编程语言。
面向对象软件工程方法包括面向对象分析(OOA)、面向对象设计(OOD)和面向对象编程(OOP)。OOA专注于理解问题域并识别必要的类和对象;OOD则关注于建立可靠的系统模型,细化分析结果;OOP则通过编程语言将分析和设计模型转化为实际的代码。
在实际开发过程中,问题域是指系统将要解决的实际业务范围,而系统责任是系统必须完成的功能。通过对问题域和系统责任的清晰理解,可以有效地进行面向对象的分析和设计,构建出符合需求的软件系统。