《面向对象的分析和设计》课程笔记1

面向对象的分析和设计是软件开发中的核心环节，它涵盖了从需求理解到系统构建的整个过程。本课程笔记主要探讨了这一领域的基本概念和实践方法，特别提到了Kotlin编程语言的应用。 课程介绍了软件开发的历史背景，指出Simula是第一个面向对象的语言，而No Silver bullet的概念强调在软件工程中并不存在一种万能的解决方案。同时，课程鼓励学生阅读《Head First 设计模式》以深化对设计原则的理解，并提及Bjarne Stroustrup作为C++的发明者对于面向对象编程的重要贡献。 在课程评估方面，学习者需要完成5次作业、一个项目，以及网络应用相关的3次演示和报告，考试和课堂参与也占一定比例。这表明课程不仅注重理论知识的学习，也强调实践操作和团队合作。 UML（统一建模语言）是课程中的重要工具，但其在处理大量数据和复杂关系时可能显得力不从心，因其可视化的特性可能导致空间占用过多。UML允许一定程度的主观选择，涵盖了如类图、包图、组件图、组合结构图、部署图等在内的多种静态建模方式。其中，类图是被广泛使用的，它定义了类的可见性（公有、私有、保护、包内可见），以及类之间的各种关系。 行为建模则用于描述系统的动态行为，包括交互图（序列图、通信图、交互概述图、定时图）、协作图和活动图。这些图表能够清晰地描绘出元素间的交互和流程。此外，用例图通过包含、扩展和泛化来描述基础用例的附加功能，而状态机图则用于展现对象生命周期中的状态变化。 在类之间的关系中，依赖是最弱的关系，表现为类A使用类B；关联则描述了类A与类B之间的结构关系，可以是单向或双向，并可以通过数量标注来表达多态性。聚合和组合是关联的加强形式，前者表示类B可以独立存在，后者则表示类B是类A不可分割的一部分。通用化关系（Generalization）相当于Java中的继承，而实现关系（Realization）则对应于Java中的接口实现。 课程还强调了信息隐藏（Information Hiding）的重要性，它是软件设计的关键原则。设计工作虽然初期看似耗时，但长远来看，良好的设计能够提高效率，减少重复工作。设计过程中，抽象起着至关重要的作用，包括数据抽象和过程抽象，遵循DRY（Don't Repeat Yourself）原则，避免代码冗余，以及YAGNI（You Aren't Gonna Need It）原则，避免过早预设功能。 《面向对象的分析和设计》课程深入浅出地介绍了面向对象方法论，包括UML的使用、类与对象的关系、设计原则以及软件开发流程。通过学习，开发者能更好地理解和应用面向对象的思维方式，提升软件开发的质量和效率。