面向?qū)ο?復習資料(1)1VIP

1、什么是面向?qū)ο?Object-Oriented)面向?qū)ο蟛粌H是一些具體的軟件開發(fā)技術與策略，而且是一整套關于如何看待軟件系統(tǒng)與現(xiàn)實世界的關系，以什么觀點來研究問題并進行求解，以及如何進行系統(tǒng)構造的軟件方法學。面向?qū)ο蠓椒ǖ幕舅枷胧牵簭默F(xiàn)實世界中客觀存在的事物（對象）出發(fā)來構造軟件系統(tǒng)，并在系統(tǒng)構造中盡可能運用人類的自然思維方式。面向?qū)ο蠓椒ㄓ腥缦乱恍┲饕攸c： 從問題域中客觀存在的事物出發(fā)來構造軟件系統(tǒng)，用對象作為對這些事物的抽象表示，并以此作為系統(tǒng)的基本構成單位。 事物的靜態(tài)特征（即可用一些數(shù)據(jù)來表達特征）用對象的屬性表示；事物的動態(tài)特征（即事物的行為）用對象的服務（操作）表示。 對象的屬

2、性與操作結(jié)合為一體，成為一個獨立的實體，對外屏蔽內(nèi)部細節(jié)（稱作封裝） 對事物進行分類。把具體有相同屬性和相同操作的對象歸為一類，類是這些對象的抽象描述，每個對象是它的類的一個實例。 通過不同程度上運用抽象的原則（較多或較少的忽略事物之間的差異）可以得到一般的類和較特殊的類。特殊類繼承一般類的屬性和操作，面向?qū)ο蠓椒ㄖС诌@種繼承關系的描述和實現(xiàn)，從而簡化系統(tǒng)的構造過程及其文檔。 復雜的對象可以用簡單的對象作為其構成部分（稱作聚合） 對象之間通過消息進行通信，以實現(xiàn)對象之間的動態(tài)聯(lián)系。 通過關聯(lián)表達對象之間的靜態(tài)關系面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ且环N運用對象、類、繼承、封裝、聚合、消息傳送、多態(tài)性等概念來構造系

3、統(tǒng)的軟件開發(fā)方法。1對象（1）從概念層面講，對象是某種擁有責任的抽象。（2）從規(guī)格層面講，對象是一系列可以被其他對象使用的公共接口。（3）從語言實現(xiàn)層面講，對象封裝了代碼和數(shù)據(jù)。2軟件開發(fā)中的經(jīng)典階段：需求、分析、設計、規(guī)范、實現(xiàn)、測試、部署、維護。3設計7原則：開閉原則、里氏代換原則、依賴倒轉(zhuǎn)原則、合成/聚合復用原則、迪米特原則、接口隔離原則、單一職責原則。4面向?qū)ο蟮姆椒▽W：UML（統(tǒng)一建模語言）、RUP（統(tǒng)一軟件開發(fā)過程）、XP（極限編程）。開發(fā)方法：Booch、Coad、OMT、UML、OOSE、WirfsBrock5OOA運用面向?qū)ο蠓椒ㄟM行需求分析。OOD運用面向?qū)ο蠓椒ㄟM行系統(tǒng)設

4、計。OOP運用面向?qū)ο蠓椒ㄟM行程序設計。6OOA的基本任務：是運用面向?qū)ο蟮姆椒?，對問題域和系統(tǒng)責任進行分析和理解，對其中的事物和它們之間的關系產(chǎn)生正確的認識，找出描述問題域及系統(tǒng)責任所需的類及對象，定義這些類和對象的屬性和操作，以及它們之間所形成的結(jié)構、靜態(tài)聯(lián)系和動態(tài)聯(lián)系。最終目的：是產(chǎn)生一個符合用戶需求，并能夠直接反映問題域和系統(tǒng)責任的OOA模型及其詳細說明。優(yōu)點：（1）加強了對問題域和系統(tǒng)責任的理解。（2）改進與分析有關的各類人員之間的交流。（3）對需求的變化具有較強的適應性。（4）支持軟件復用。OOA的三大策略是：屬性策略、方法策略、對象策略。7（1）封裝：是指對象在其操作中隱藏屬性。

5、它是一種信息隱蔽技術，用戶只能看見對象封裝界面上的信息，對象的內(nèi)部實現(xiàn)對用戶是隱蔽的。封裝的目的是使對象的使用者和生產(chǎn)者分開，使對象的定義和實現(xiàn)分開。例如：要從同事那里借錢，在商店購買食物，就不會搶奪同事的錢包，大翻一通，看看里面是否有足夠的錢。而應該詢問他們是否可以借你一些錢，他們就會自己翻錢包。以表示圓的一個對象作為封裝的例子。圓的操作應能計算出半徑、直徑、周長和面積。假定選擇存儲直徑，要訪問直徑的程序員都會選擇存儲直徑屬性，而不是通過“獲取直徑”的操作來訪問。如果在軟件的后續(xù)版本中要存儲的是半徑，就必須找出系統(tǒng)中直接訪問直徑的所有代碼，并更正它們，有了封裝，就不會有問題。（2）繼承：可以

6、指定類從父類中獲取一些特性，再添加它自己的獨特特性。繼承是類間的基本關系，它是基于層次關系的不同類共享數(shù)據(jù)和操作的一種機制。父類中定義了其所有子類的公共屬性和操作，在子類中除了定義自己特有的屬性和操作外，可以繼承父類的屬性和操作，也可以對父類中的操作重新定義其實現(xiàn)方法。例如：在面向?qū)ο笾?，我們可以把洗衣機、電冰箱、微波爐、收音機看成是家用電氣類的子類，也可以說家用電器類是這些類的超類。家用電器類具有的屬性OnOffSwitch和electricWire，具有turnOn（）和turnOff（）操作。因此，如果你知道某物是家用電器，那么就會立即知道它具有家用電器類的屬性和操作，這種關系就是繼承。

7、每個家用電器類的子類都繼承了家用電器類的特征。同時，每個子類都增加了自己的屬性和操作。（3）多態(tài)：是指同一操作作用于不同的對象上可以有不同的解釋，并產(chǎn)生不同的執(zhí)行結(jié)果。例如：“畫”操作，作用在“矩形”對象上，則在屏幕上畫一個矩形；作用在“圓”對象上， 則在屏幕上畫一個圓。也就是說，相同操作的消息發(fā)送給不同對象時，每個對象將根據(jù)自己所屬類中定義的這個操作方法去執(zhí)行，從而產(chǎn)生不同的結(jié)果。RUP螺旋式、迭代式和遞增式方法稱為Rational Unified ProcessRUP核心工作流RUP中有9個核心工作流，分為6個核心過程工作流和3個核心支持工作流1.商業(yè)建模2.需求3.分析與設計4.實現(xiàn)5.

8、測試6.部署7.配置和變更管理8.項目管理9.環(huán)境重載函數(shù)重載是指在同一個作用域內(nèi)的若干個參數(shù)特征不同的函數(shù)可以使用相同的函數(shù)名字。運算符重載是指同一個運算符可以施加于不同類型的操作數(shù)上面。抽象方法和虛方法的區(qū)別：1(abstract)抽象方法和(virtual)虛方法的區(qū)別在于：虛方法有一個實現(xiàn)部分可以為子類實現(xiàn)有共同的方法，并為派生提供了覆蓋該方法的選項，相反，抽象方法沒有提供實現(xiàn)部分，強制派生覆蓋方法（否則派生類不能成具體類）.2.(abstract)抽象方法只能在抽象類中聲明，(virtual)虛方法不是。3.(abstract)抽象方法不能聲明方法實體，虛方法可以。4.包含抽象方法（

9、只有抽象類才可以包含抽象方法）的類不能實例化（也就是說只可以使用predected和private修飾符），虛方法可以Java中抽象類和接口的區(qū)別:1.一個類只能繼承一個抽象類。但是，一個類卻可以實現(xiàn)多個接口interface2.在abstract class 中可以有自己的數(shù)據(jù)成員，也可以有非abstract的成員方法，而在interface中，只能夠有靜態(tài)的不能被修改的數(shù)據(jù)成員（也就是必須是static final的，不過在 interface中一般不定義數(shù)據(jù)成員），所有的成員方法都是abstract的。3.abstract class和interface所反映出的設計理念不同。其實abs

10、tract class表示的是"is-a"關系，interface表示的是"like-a"關系。4.實現(xiàn)抽象類和接口的類必須實現(xiàn)其中的所有方法。抽象類中可以有非抽象方法。但是，接口中必須都是抽象方法（默認都是 public abstract 類型的）。5.接口中定義的變量默認是public static final 型，且必須給其初值，所以實現(xiàn)類中不能重新定義，也不能改變其值。6.抽象類中的變量，其值可以在子類中重新定義，也可以重新賦值。原則之間的相互關系：開閉原則是構造可維護性復用性軟件的基石，其他原則是達成開閉原則的手段和工具。為什么需要使用單例模式

11、屬性是系統(tǒng)的一種"資源"，應當避免有多余一個的對象讀取特別是存儲屬性。此外，屬性的讀取可能會在很多地方發(fā)生，創(chuàng)建屬性對象的地方應當在哪里不是很清楚。換言之，屬性管理器應當自己創(chuàng)建自己的實例，并且自己向系統(tǒng)全程提供這一事例。因此，屬性文件管理器應當是一個單例模式負責。q 作為對象的創(chuàng)建模式GOF95， 單例模式確保某一個類只有一個實例，而且自行實例化并向整個系統(tǒng)提供這個實例。這個類稱為單例類。q 單例模式的要點單例模式的要點有三個；q 一是某各類只能有一個實例；q 二是它必須自行創(chuàng)建這個實例；q 三是它必須自行向整個系統(tǒng)提供這個實例。 1 使用簡單工廠模式設計計算器程序/Co

12、mputer.javapublic class Computer public static void main(String args) throws IOException String strA ;String strB ;String strO ; try BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader (System.in);System.out.print("請輸入數(shù)據(jù)A：") ;strA = br.readLine( ) ;System.out.print("請選擇運算符號(+

13、、-、*、/):" ) ;strO= br.readLine( );System.out.print("請輸入數(shù)據(jù)B：") ;strB = br.readLine( ) ;String strResult = "" ;Operation oper = null ;IFactory operFactory = null ;if(strO.equals("+") ) operFactory= new AddFactory( ) ;if(strO.equals("-") ) operFactory = new

14、SubFactory( );oper = operFactory.createOperation( );oper.SetNumberA(Double.valueOf(strA).doubleValue( ) ) ;oper.SetNumberB(Double.valueOf(strB).doubleValue( ) ) ; strResult = Double.toString(oper.GetResult( ) ) ;System.out.print(strResult) ;catch(Exception e ) /Operation.Javapublic abstract class Op

15、eration private double numberA;private double numberB;public double GetNumberA()return numberA;public void SetNumberA(double a)numberA = a;public double GetNumberB()return numberB;public void SetNumberB(double b)numberB = b;public abstract double GetResult(); /IFactory.Javapublic interface IFactory

16、public abstract Operation createOperation();/AddFactory.Javapublic class AddFactory implements IFactory public Operation createOperation() return new OperationAdd();public class SubFactory implements IFactory public Operation createOperation() return new OperationSub();class OperationAdd extends Ope

17、ration public double GetResult()double result = 0;result = super.GetNumberA() + super.GetNumberB();return result;class OperationSub extends Operation public double GetResult()double result= 0;result = super.GetNumberA() - super.GetNumberB();return result;簡單工廠優(yōu)點：簡單工廠模式能夠根據(jù)外界給定的信息，決定究竟應該創(chuàng)建哪個具體類的對象。通過它

18、，外界可以從直接創(chuàng)建具體產(chǎn)品對 象的尷尬局面中擺脫出來。 外界與具體類隔離開來，偶合性低。 明確區(qū)分了各自的職責和權力，有利于整個軟件體系結(jié)構的優(yōu)化。缺點：工廠類集中了所有實例的創(chuàng)建邏輯，容易違反GRASPR的高內(nèi)聚的責任分配原則 雖然簡單工廠模式能夠適應一定的變化，但是它所能解決的問題是遠遠有限的。它所能創(chuàng)建的類只能是事先教考慮到的，如果需要添加新的類，則就需要改變工廠類了。（這個問題在工廠方法模式將得到很好的解決）2 策略模式：商場促銷public class Context public Strategy strategy ; public Context(char name) thro

19、ws Exception switch(name) case A : strategy = new ConcreteStrategyA() ; break ; case B : strategy = new ConcreteStrategyB() ; break ; case C : strategy = new ConcreteStrategyC() ; break ; default : throw new Exception(“沒有此類輸入”);public void contextInterface() strategy.algorithInterface();public abstr

20、act class Strategy public abstract void algorithInterface() ;public class ConcreteStrategyA extends Strategy public abstract void algorithInterface() system.out.println(“打折算法”) ; public class ConcreteStrategyB extends Strategy public abstract void algorithInterface() system.out.println(“滿100送60算法”)

21、; public class ConcreteStrategyC extends Strategy public abstract void algorithInterface() system.out.println(“正常收費，不參加活動！”) ; public class Client public static void main(String args) throws Exception Context context ; context = new Context(A) ; context.contextInterface() ;策略模式優(yōu)點： 1. 策略模式提供了管理相關的算法族

22、的辦法。2. 策略模式提供了可以替換繼承關系的辦法。3. 使用策略模式可以避免使用多重條件轉(zhuǎn)移語句。缺點： 1. 客戶端必須知道所有的策略類，并自行決定使用哪一個策略類。這就意味著客戶端必須理解這些算法的區(qū)別，以便適時選擇恰當?shù)乃惴?。換言之，策略模式只適用于客戶端知道所有的算法或行為的情況。2. 策略模式造成很多的策略類。有時候可以通過把依賴于環(huán)境的狀態(tài)保存到客戶端里面，而將策略類設計成可共享的，這樣策略類實例可以被不同客戶端使用。換言之，可以使用享元模式來減少對象的數(shù)量。特點：（1）Strategy屬于設計模式中的對象行為型模式，主要是定義一系列的算法，把這些算法一個個封裝成單獨的類，使它

23、們可相互替換。本模式使得算法可獨立于使用它的客戶而變化。（2）它提供了一種用多個行為中的一個行為來配置一個類的方法。 （3）它需要使用一個算法的不同變體。（4）它以避免暴露復雜的、與算法相關的數(shù)據(jù)結(jié)構。 （5）一個類定義了多種行為， 并且這些行為在這個類的操作中以多個條件語句的形式出現(xiàn)。將相關的條件分支移入它們各自的Strategy 類中以代替這些條件語句。3 裝飾模式/Person.Javapublic class Person private String name;public Person()public Person(String name) = name;publ

24、ic void show()System.out.println("裝扮的"+name);/Client.Javapublic class Clientpublic static void main(String args)Person person = new Person("流浪");System.out.println("第一種裝扮");Clothing dtx = new Tshirt();Clothing ckk = new CrossPants();dtx.Decorator(person);ckk.Decorator(d

25、tx);ckk.show();System.out.println("第二種裝扮");Clothing xz = new Suit();Clothing ld = new Tie();xz.Decorator(person);ld.Decorator(xz);ld.show();/Clothing.Javapublic class Clothing extends Personprotected Person component;public void Decorator(Person component)ponent = component;public void sho

26、w()if(component != null)component.show();/CrossPants.Javapublic class CrossPants extends Clothingpublic void show()System.out.println("穿跨褲");super.show();/suit.Javapublic class Suit extends Clothing public void show()System.out.println("穿西裝");super.show();/Tie.Javapublic class Ti

27、e extends Clothing public void show()System.out.println("打領帶");super.show();/Tshirt.Javapublic class Tshirt extends Clothing public void show()System.out.println("Tshirt");super.show();特點：動態(tài)地給一個對象添加一些額外的職責。就增加功能來說，使用裝飾模式相比用生成子類方式達到功能的擴充顯得更為靈活。我們通?？梢允褂美^承來實現(xiàn)功能的拓展，如果這些需要拓展的功能種類很繁多，那么勢必生成很多子類，增加系統(tǒng)的復雜性，同時，使用繼承實現(xiàn)功能拓展,我們必須可預見這些拓展功能，這些功能是編譯時就確定了，是靜態(tài)的。使用Decorator時這些功能需要由用戶動態(tài)決定加入的方式和時機.裝飾模式提供了“即插即用”的方法，在運行期間決定何時增加何種功能。裝飾模式的優(yōu)點和缺點 使用裝飾模式主要有以下的優(yōu)點：1. 裝飾模式與繼承關系的目的都是要擴展對象的功能，但是裝飾模式可以提供比繼承更多的靈活性。 2. 通過使用不同的具