面向对象软件工程的概念
在传统的软件开发方法中,由于其局限性,已经无法满足现代大规模复杂软件系统的开发需求。这些问题主要包括:
1. 面向过程的思维方式:传统的软件开发方法将系统视为一系列由计算机执行的过程,这与人们对现实世界的认知有所脱节,导致分析和解决问题时存在困难。
2. 软件结构稳定性不足:在需求分析阶段,往往只关注功能模型,导致需求变化时,软件体系结构需要频繁调整,影响维护性。
3. 抽象力度有限:传统方法适用于简单的数据处理系统,对于复杂的实时、交互、事件驱动和分布式应用,抽象能力显得不足。
4. 软件重用性低:传统方法通常从零开始开发,数据和操作分离,使得软件重用性较差,仅限于公用模块的调用。
为了解决这些问题,面向对象(Object-Oriented, OO)软件工程应运而生。面向对象方法的核心思想是将数据和操作数据的方法封装在一起,形成对象,这样更接近人类对现实世界的理解。在面向对象过程中,系统被视为交互的对象集合,而不是过程的集合。对象通过消息传递进行交互,这种模型更利于软件的维护和扩展。
面向对象的过程模型主要有两种:
1. 演化/并行模型:如Booch提出的模型,强调分析和设计可以在不同的抽象层次上并发进行,通过迭代不断改进和调整,每个迭代包括计划、工程和评估。在工程过程中,会不断产生软件的增量版本,并根据评估结果进行反馈和调整。
2. Rational统一过程(RUP):RUP是一个基于构件的开发过程,使用统一建模语言(UML)来描述软件的各个层面。其主要特点是用例驱动和迭代开发,用例不仅用于确定需求,还指导设计、实现和测试。RUP强调一致性,确保每个阶段的工作都与用例模型保持一致,从而实现整个开发过程的紧密集成。
在RUP中,用例模型与其他模型(如分析模型、设计模型、实现模型、测试模型和配置模型)之间存在着密切关系。每个模型都基于用例模型进行构建和验证,确保最终系统能有效提供用例模型中描述的功能。
总结来说,面向对象软件工程通过引入对象的概念,提高了软件的可维护性和重用性,同时采用迭代和以用例驱动的开发过程,增强了软件开发的灵活性和适应性。这种方法论已经成为了现代软件工程中不可或缺的一部分,为复杂软件系统的开发提供了强大的理论基础和实践工具。