面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)工具分享

面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)工具分享……（1）2023/12/71軟件建模模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)的簡(jiǎn)化。好的模型包含有廣泛影響的主要元素，而忽略與給定不相關(guān)的次要元素，形成語(yǔ)義上閉合的系統(tǒng)抽象。建模是為了更好理解正在開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。人對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的理解能力是有限的，通過(guò)建模，縮小所研究問(wèn)題的范圍，實(shí)現(xiàn)“各個(gè)擊破”。好處：1）精確表達(dá)領(lǐng)域需求；2）進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)；3）設(shè)計(jì)分離；4）代碼生成；22023/12/7目錄1需求模型2分析模型3設(shè)計(jì)模型4物理架構(gòu)模型5代碼導(dǎo)出32023/12/71需求模型1.1用例模型識(shí)別角色識(shí)別用例用例圖1.2用例描述1.3界面設(shè)計(jì)基本要求主要工作42023/12/71.1用例模型

用例是一個(gè)角色使用系統(tǒng)的某項(xiàng)功能時(shí)交互過(guò)程的文字描述。用例的本質(zhì)是系統(tǒng)中各個(gè)相關(guān)人員之間就系統(tǒng)的行為所達(dá)成的契約，是系統(tǒng)的功能性需求。

用例是面向?qū)ο笙到y(tǒng)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，是類、對(duì)象、操作的來(lái)源

用例圖包括角色、系統(tǒng)邊界、用例以及元素間的關(guān)聯(lián)。首先識(shí)別出角色，根據(jù)角色再識(shí)別用例。52023/12/71.1用例模型-識(shí)別角色角色不僅僅是使用系統(tǒng)的用戶也可以是硬件、外部系統(tǒng)等等。角色應(yīng)該和系統(tǒng)具有交互行為，即角色向用例發(fā)送消息或者接收用例反饋的消息。角色之間存在繼承關(guān)系。通過(guò)回答以下6個(gè)問(wèn)題來(lái)識(shí)別系統(tǒng)的角色。62023/12/71.1用例模型-識(shí)別角色誰(shuí)使用系統(tǒng)的主要功能？——無(wú)誰(shuí)需要系統(tǒng)的支持以完成日常工作？——無(wú)誰(shuí)負(fù)責(zé)維護(hù)、管理并保持系統(tǒng)正常運(yùn)行？——運(yùn)維人員系統(tǒng)需要應(yīng)付哪些設(shè)備？——不需要系統(tǒng)需要和哪些外部系統(tǒng)交互？——藝龍接口，暢聯(lián)接口誰(shuí)或什么對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果感興趣？——酒店模塊72023/12/71.1用例模型-識(shí)別用例根據(jù)角色來(lái)識(shí)別用例，識(shí)別用例的人為因素很大，不同的人針對(duì)同一個(gè)需求識(shí)別出的用例不一定是相同的，用例識(shí)別和經(jīng)驗(yàn)關(guān)系很大。一般通過(guò)回答3個(gè)問(wèn)題來(lái)識(shí)別用例。我們以角色“酒店模塊”為例，根據(jù)這個(gè)角色來(lái)識(shí)別相關(guān)的用例。82023/12/71.1用例模型-識(shí)別用例某個(gè)角色要求系統(tǒng)為其提供什么功能？酒店模塊主要調(diào)用UIP完成外聯(lián)訪問(wèn)功能。該角色需要做哪些工作？該模塊需要配置引用UIP的類庫(kù)，并配置對(duì)UIP的訪問(wèn)地址。角色需要閱讀、創(chuàng)建、銷毀、更新或存儲(chǔ)系統(tǒng)中某些信息嗎？酒店模塊需要查詢酒店房型信息，創(chuàng)建訂單，撤消訂單和對(duì)訂單歷史進(jìn)行查詢。92023/12/71.1用例模型-用例圖Q1用例抽象原則Q2關(guān)于SystemBoundary102023/12/71.2用例模型-用例描述用例描述是通過(guò)文字語(yǔ)言描述用戶的實(shí)際需求，用例采用自然語(yǔ)言描述角色和系統(tǒng)進(jìn)行交互時(shí)雙方的行為，不追求形式化的語(yǔ)言一般應(yīng)該包括以下的內(nèi)容：用例的目的；用例是怎樣啟動(dòng)的；角色和用例之間的消息是如何傳送的；用例中除了主要路徑外，其他路徑是什么；用例結(jié)束后系統(tǒng)的狀態(tài)；其他需要描述的內(nèi)容。112023/12/71.2用例模型-用例描述用例名稱酒店查詢綜述酒店模塊通過(guò)調(diào)用UIP，來(lái)訪問(wèn)外聯(lián)接口，取得查詢結(jié)果前置條件類庫(kù)引用正確，訪問(wèn)地址配置正確后置條件發(fā)起查詢接口調(diào)用基本操作流1、UIP提供查詢接口供引用；2、酒店業(yè)務(wù)創(chuàng)建查詢接口對(duì)象；3、酒店業(yè)務(wù)創(chuàng)建查詢請(qǐng)求對(duì)象；4、酒店業(yè)務(wù)調(diào)用查詢接口對(duì)象的酒店查詢方法；5、酒店業(yè)務(wù)取回查詢結(jié)果可選操作流可選流1：可選流2：122023/12/71.3用例模型-界面設(shè)計(jì)界面建模是需求工作中重要的步驟，同時(shí)又屬于設(shè)計(jì)工作的內(nèi)容界面建模放在需求分析階段，一方面軟件界面的需求也是用戶需求的一部分，另一方面使用界面模型和用戶交流系統(tǒng)的功能需求直觀、明確，用戶很容易理解。1）完整的體現(xiàn)出用戶需求的表現(xiàn)形式；2）符合用戶群的習(xí)慣、感官、感覺(jué)；3）符合用戶習(xí)慣性的工作過(guò)程132023/12/71.3用例模型-界面設(shè)計(jì)確定界面元素——設(shè)計(jì)目的是讓最終用戶能夠獲得美感、提高工作效率、易于操作使用系統(tǒng)針對(duì)用戶設(shè)計(jì)——行業(yè)特點(diǎn)、用戶的使用水平、喜好建立用戶界面模型，并且同用戶進(jìn)行交互——用戶對(duì)功能需求相對(duì)明確，對(duì)界面需求比較模糊，通過(guò)交互挖掘界面需求142023/12/71需求模型-小結(jié)用例建模推薦用Rose，方便直觀用例描述推薦用Table，整體性強(qiáng)，層次分明界面建模推薦用Visio，能可視化操作，并可以發(fā)布成網(wǎng)頁(yè)用20%的用例描述80%的需求識(shí)別角色識(shí)別用例畫(huà)用例圖用例描述界面設(shè)計(jì)152023/12/72分析模型2.1架構(gòu)設(shè)計(jì)分層架構(gòu)設(shè)計(jì)4+1視圖方法2.2獲取分析類2.3用例實(shí)現(xiàn)活動(dòng)圖/狀態(tài)圖時(shí)序圖/協(xié)作圖2.4整理分析類繪制類圖162023/12/72分析模型分析是一個(gè)十分關(guān)鍵的過(guò)程，它是把需求轉(zhuǎn)化為代碼實(shí)現(xiàn)的中間階段。軟件分析是將自然語(yǔ)言表達(dá)的軟件需求進(jìn)一步進(jìn)行解析的過(guò)程。軟件設(shè)計(jì)就是從分析到軟件實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。172023/12/72.1架構(gòu)設(shè)計(jì)架構(gòu)設(shè)計(jì)決定了各子系統(tǒng)如何組織以及如何協(xié)調(diào)工作。常用的架構(gòu)技術(shù)有分層架構(gòu)和4+1視圖方法182023/12/72.1架構(gòu)設(shè)計(jì)-分層架構(gòu)分層架構(gòu)：好處：不需要去了解層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)；可以使用另一種技術(shù)來(lái)改變基礎(chǔ)的層，而不會(huì)影響上層的應(yīng)用；可以減少不同層之間的依賴；容易制定出層標(biāo)準(zhǔn)；底下的層可以用來(lái)建立頂上層的多項(xiàng)服務(wù)；分層有利于標(biāo)準(zhǔn)化工作的執(zhí)行壞處：層次不能封裝所有東西，有時(shí)候會(huì)帶來(lái)級(jí)聯(lián)修改；過(guò)多的層間數(shù)據(jù)傳遞會(huì)影響性能；困難：分層架構(gòu)中最困難的問(wèn)題就是決定建立哪些層以及每層的職責(zé)192023/12/72.1架構(gòu)設(shè)計(jì)-分層架構(gòu)202023/12/72.1架構(gòu)設(shè)計(jì)-4+1視圖212023/12/72.1架構(gòu)設(shè)計(jì)-4+1視圖邏輯視圖（LogicalView），設(shè)計(jì)的對(duì)象模型。進(jìn)程視圖（ProcessView），捕捉設(shè)計(jì)的并發(fā)和同步特征。部署視圖（DeploymentView），描述了軟件到硬件的映射，反映了分布式特性。實(shí)現(xiàn)視圖（ImplementationView），描述了在開(kāi)發(fā)環(huán)境中軟件的靜態(tài)組織結(jié)構(gòu)。用例視圖（Use-CaseView），該視圖是其他視圖的冗余（因此"＋1"）。222023/12/72.1架構(gòu)設(shè)計(jì)-4+1視圖232023/12/72.1架構(gòu)設(shè)計(jì)-4+1視圖是多個(gè)視圖，不是多個(gè)架構(gòu)。多個(gè)視圖組成一個(gè)架構(gòu)保持架構(gòu)視圖之間的同步，也就是要保證不同視圖之間是相互解釋的、而不是相互矛盾的

視圖數(shù)量由具體實(shí)踐狀況決定242023/12/72.2獲取分析類類圖的獲取是一個(gè)不斷細(xì)化的過(guò)程，一般我們先從分析類開(kāi)始。分析類是概念層面上的類，是進(jìn)行類設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，獲取分析類是系統(tǒng)分析中一項(xiàng)很重要的工作。獲取分析類的是一個(gè)需要大量技巧的工作，我們主要根據(jù)用例描述來(lái)確定分析類252023/12/72.2獲取分析類用例描述中出現(xiàn)了哪些實(shí)體？用例的完成需要哪些實(shí)體的合作？用例執(zhí)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生并存儲(chǔ)哪些信息？用例要求與之相關(guān)聯(lián)的每個(gè)角色的輸入是什么？用例返回與之相關(guān)聯(lián)的每個(gè)角色的輸出是什么？用例需要操作哪些硬件設(shè)備？262023/12/72.2獲取分析類272023/12/72.3用例實(shí)現(xiàn)-活動(dòng)圖/狀態(tài)圖282023/12/72.3用例實(shí)現(xiàn)-時(shí)序圖/協(xié)作圖292023/12/72.4整理分析類整理分析類主要是依據(jù)用例實(shí)現(xiàn)部分的一系列的交互圖。我們已經(jīng)獲得了分析類，在用例實(shí)現(xiàn)中我們?cè)诮换D中使用了這些類。但是這些類還沒(méi)有屬性、職責(zé)。我們需要對(duì)他們進(jìn)行整理，完成分析類的屬性、職責(zé)以及類之間的關(guān)系，并在類圖中將他們展示出來(lái)302023/12/72.4整理分析類-示例312023/12/72分析模型-小結(jié)類之間并不是孤立的，利用類之間的關(guān)系就可以找到另一個(gè)類屬性是分析類的基本內(nèi)容。屬性的基本來(lái)源是用例的事件流描述。類不僅僅是從選擇建設(shè)項(xiàng)目這個(gè)用例獲取的信息，它是綜合了所有相關(guān)的用例分析的結(jié)果。所以要考慮每個(gè)用例的情況，進(jìn)行歸納總結(jié)322023/12/73設(shè)計(jì)模型3.1映射分析類到設(shè)計(jì)類3.2整理設(shè)計(jì)類3.3更新用例實(shí)現(xiàn)332023/12/73.1映射分析類到設(shè)計(jì)類設(shè)計(jì)類是指設(shè)計(jì)層面的類，映射分析類到設(shè)計(jì)類的過(guò)程實(shí)際上就是細(xì)化分析類的屬性、方法，使類達(dá)到可以進(jìn)行面向?qū)ο缶幊痰某潭?。類的屬性和方法?yīng)該按照UML中的格式表示：屬性格式和操作格式〔可見(jiàn)性〕屬性名〔：類型〕〔‘〔‘多重性〔次序〕’〕’〕〔＝初始值〕〔｛特性｝〕〔可見(jiàn)性〕操作名〔（參數(shù)列表）〕〔：返回類型〕〔｛特性｝〕342023/12/73.1映射分析類到設(shè)計(jì)類352023/12/73.2整理設(shè)計(jì)類在最終的類圖上并不是所有的類都是由分析類映射而來(lái)的，系統(tǒng)中的絕大部分類都是由分析類映射而來(lái)的。在完成映射之后，還需要對(duì)已有的類根據(jù)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行優(yōu)化。362023/12/73.2整理設(shè)計(jì)類開(kāi)放-封閉原則（OCP）對(duì)于擴(kuò)展是開(kāi)放的，對(duì)于更改是封閉的Liskov替換原則（LSP）子類型（subtype）必須能夠替換掉它們的基類型（basetype）依賴倒置原則（DIP）高層模塊不應(yīng)該依賴于低層模塊。二者都應(yīng)該依賴于抽象。抽象不應(yīng)該依賴于細(xì)節(jié)。細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴于抽象接口隔離原則（ISP）不要強(qiáng)迫客戶依賴于它們不用的方法372023/12/73.3更新用例實(shí)現(xiàn)當(dāng)完成了類的設(shè)計(jì)后，需要根據(jù)類的設(shè)計(jì)更新在分析階段的用例實(shí)現(xiàn)382023/12/73設(shè)計(jì)模型-小結(jié)一般完成了類的屬性、方法的設(shè)計(jì)就可以了，由開(kāi)發(fā)人員在程序編寫(xiě)過(guò)程中設(shè)計(jì)類中方法的具體實(shí)現(xiàn)。如果條件允許在設(shè)計(jì)階段盡量對(duì)類的重要方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)楦乓O(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)一氣呵成，設(shè)計(jì)中的問(wèn)題會(huì)相對(duì)較少。通過(guò)自然語(yǔ)言、偽代碼、流程圖來(lái)實(shí)現(xiàn)詳細(xì)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)人員很容易理解設(shè)計(jì)者的意圖，并很快將其實(shí)現(xiàn)。392023/12/74物理架構(gòu)模型組件圖主要目的是顯示系統(tǒng)組件間的結(jié)構(gòu)關(guān)系部署圖描述系統(tǒng)硬件的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及在此結(jié)構(gòu)上運(yùn)行的軟件402023/12/75代碼導(dǎo)出412023/12/7PS1:重要輸出編碼規(guī)范：信息形式、接口規(guī)約、命名規(guī)則物理模型：組件圖、部署圖不同角度的構(gòu)架視圖：用例視圖、邏輯視圖、進(jìn)程視圖、實(shí)施視圖、數(shù)據(jù)視圖（可選）系統(tǒng)總體布局：哪些部分組成、各部分在物理上、邏輯上的相互關(guān)系與需求功能的關(guān)系：對(duì)于需求中的每一個(gè)功能，用哪一層、哪個(gè)模塊、哪個(gè)類、哪個(gè)對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)（一對(duì)多關(guān)系）邏輯與物理位置：每個(gè)對(duì)象在邏輯上分別落在哪一層、哪個(gè)模塊、哪個(gè)類422023