信息系統(tǒng)分析與開發(fā)技術(shù)（第3版） 課件 第七章 信息系統(tǒng)的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)

第七章信息系統(tǒng)的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)目錄7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念7.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型7.5設(shè)計(jì)模式7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例

從面向?qū)ο蠓治龅矫嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)，是一個(gè)逐漸擴(kuò)充模型的過程。分析處理以問題為中心，設(shè)計(jì)則是面向計(jì)算機(jī)“實(shí)現(xiàn)”的開發(fā)活動(dòng)。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)就是在OOA模型的基礎(chǔ)上，考慮與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)有關(guān)的因素（計(jì)算機(jī)設(shè)備、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、編程語言），進(jìn)一步運(yùn)用OO方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，產(chǎn)生一個(gè)可實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)模型即OOD模型。7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念

7.1.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念特點(diǎn)：（1）在面向?qū)ο蟮姆治龌A(chǔ)上，繼續(xù)運(yùn)用面向?qū)ο蠓椒ㄟM(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，一般不依賴結(jié)構(gòu)化分析的結(jié)果。（2）與OOA采用一致的概念與原則，分別解決軟件生命周期分析階段和設(shè)計(jì)的問題，有不同的目標(biāo)和策略。（3）較全面地體現(xiàn)了面向?qū)ο蠓椒ǖ母拍钆c原則，例如類、對(duì)象、屬性、操作、封裝、繼承、消息、關(guān)聯(lián)等。（4）大多數(shù)方法是獨(dú)立于編程語言的，即通過面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)所建立的系統(tǒng)模型可以由不同的編程語言實(shí)現(xiàn)。7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念

7.1.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念OOA與OOD之間主要存在的關(guān)系：OOA識(shí)別和定義的類和對(duì)象，是一些直接反映問題空間和系統(tǒng)任務(wù)的，而OOD除了對(duì)OOA的結(jié)果進(jìn)行擴(kuò)充外，其識(shí)別和定義的對(duì)象則是附加的，反映需求的一種實(shí)現(xiàn)（對(duì)話層、任務(wù)管理層、數(shù)據(jù)管理層），兩者均采用相同的面向?qū)ο蟾拍詈捅硎痉?，且有連續(xù)性，這是傳統(tǒng)軟件分析和設(shè)計(jì)方法無可比擬的。兩者是分別在不同抽象層次上進(jìn)行的。OOA獨(dú)立于程序設(shè)計(jì)語言，屬于較高的抽象層次。初步的OOD雖然在很大程度上也是與語言無關(guān)的，但詳細(xì)的OOD則一般會(huì)依賴于某種具體的程序設(shè)計(jì)語言，屬于較低的抽象層次。7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念

7.1.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念OOD的主要工作內(nèi)容是以O(shè)OA模型為基礎(chǔ)，對(duì)選定的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這包括全局性的決策和局部細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)。OOD的目標(biāo)是產(chǎn)生一個(gè)滿足用戶需求，并且在選定的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)上完全可以實(shí)現(xiàn)的OOD模型。OOD的全局性設(shè)計(jì)決策包括體系結(jié)構(gòu)、分布方案、并發(fā)控制、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)管理等方面的問題；局部細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)是針對(duì)每個(gè)對(duì)象的7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念

7.1.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)目標(biāo)和任務(wù)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括：設(shè)計(jì)軟件體系結(jié)構(gòu)，定義系統(tǒng)的高層劃分，確定主要組件及其接口。詳細(xì)設(shè)計(jì)類或接口。對(duì)分析模型中獲得的概念類的屬性和方法進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，完成含有數(shù)據(jù)類型、可見性、方法參數(shù)等完整內(nèi)容的設(shè)計(jì)類圖。設(shè)計(jì)用戶界面原型，并根據(jù)界面繪制程序執(zhí)行的交互圖。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫接口，解決面向?qū)ο竽Ｐ偷綌?shù)據(jù)庫模型的過渡。7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念

7.1.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)目標(biāo)和任務(wù)目錄7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念7.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型7.5設(shè)計(jì)模式7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例OOD模型：問題域部件（ProblemDomainComponent，PDC）

--是由與問題域有關(guān)的對(duì)象構(gòu)成，并且在特定的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)上提供用戶所需要功能的組成部分人機(jī)交互部件（HumanInteractionComponent，HIC）

--是根據(jù)具體的界面支持系統(tǒng)（如窗口系統(tǒng)、圖形用戶界面或可視化編程環(huán)境）而設(shè)計(jì)的任務(wù)管理部件（TaskManagementComponent，TMC）

--結(jié)合每個(gè)任務(wù)單元，給出每個(gè)任務(wù)單元實(shí)現(xiàn)的連接方式而設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理部件（DataManagementComponent，DMC）。

--根據(jù)具體的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（如文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）而設(shè)計(jì)的7.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型7.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型10OOD模型框架——從兩個(gè)側(cè)面來描述人機(jī)交互部分?jǐn)?shù)據(jù)接口部分任務(wù)管理部分問題域部分從一個(gè)側(cè)面看：OOD模型包括幾個(gè)主要部分？一個(gè)核心加三個(gè)外圍需求模型輔助模型類圖模型規(guī)約從另一側(cè)面看：OOD模型每個(gè)部分如何用OO概念表達(dá)？采用與OOA相同的概念及模型組織方式目錄7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念7.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型7.5設(shè)計(jì)模式7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程中要根據(jù)需求的變化，對(duì)面向?qū)ο蠓治霎a(chǎn)生模型中的某些類與對(duì)象、結(jié)構(gòu)、屬性、操作進(jìn)行組合與分解。要考慮對(duì)時(shí)間與空間的折衷、內(nèi)存管理、開發(fā)人員的變更、以及類的調(diào)整等。另外根據(jù)面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的附加原則，增加必要的類、屬性和關(guān)系。7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.1問題域設(shè)計(jì)復(fù)用設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)問題域相關(guān)的類建立類間的協(xié)議調(diào)整繼承支持級(jí)別改進(jìn)性能(執(zhí)行效率和速度)加入較低層的構(gòu)件7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.1問題域設(shè)計(jì)復(fù)用設(shè)計(jì)7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.1問題域設(shè)計(jì)將復(fù)用類加到問題域，用“{復(fù)用}”修飾類名；比較所需類和可復(fù)用類的信息等于，直接復(fù)用多于，所需類從復(fù)用類繼承；少于，刪除復(fù)用類中的多余信息；約等于，怎么辦？7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與設(shè)計(jì)車輛序號(hào)顏色式樣出廠年月序號(hào)認(rèn)證車輛序號(hào)廠商式樣序號(hào)認(rèn)證可復(fù)用的類問題域部分的類?復(fù)用?車輛序號(hào)廠商式樣序號(hào)認(rèn)證可復(fù)用的類第六章系統(tǒng)的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)通常在面向?qū)ο蠓治鲭A段給出了所需的屬性和操作，在設(shè)計(jì)階段必須根據(jù)需求把交互的細(xì)節(jié)加入到用戶界面的設(shè)計(jì)中，包括有效的人機(jī)交互所必需的實(shí)際顯示和輸入。人機(jī)交互部分的設(shè)計(jì)決策影響到人的感情和精神感受7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.2人機(jī)交互設(shè)計(jì)人機(jī)交互設(shè)計(jì)策略1.用戶分類目的是明確使用對(duì)象，針對(duì)不同的使用對(duì)象設(shè)計(jì)不同的用戶界面，以適合不同用戶的需要。分類的原則按技能層次分類：外行/初學(xué)者/熟練者/專家；按組織層次分類：行政人員/管理人員/專業(yè)技術(shù)人員/其他辦事員；按職能分類：顧客/職員。7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.2人機(jī)交互設(shè)計(jì)2.描述人及其任務(wù)腳本對(duì)定義的每一類人，描述其身份、目的、特征、關(guān)鍵的成功因素、熟練程度及任務(wù)劇本。什么人：分析員目的：要求一個(gè)工具來輔助分析工作。特點(diǎn)：年齡＝42歲；教育水平＝大學(xué)；限制＝不要微型打印。成功的關(guān)鍵因素：工具應(yīng)當(dāng)使分析工作順利進(jìn)行而不應(yīng)與分析工作沖突；工具應(yīng)能捕獲假設(shè)和思想，能適時(shí)做出折衷；應(yīng)能及時(shí)給出模型各個(gè)部分的文檔，這與給出需求同等重要。熟練程度：專家任務(wù)腳本：主腳本－識(shí)別“核心的”類和對(duì)象；識(shí)別“核心”結(jié)構(gòu)；在發(fā)現(xiàn)了新的屬性或操作時(shí)隨時(shí)都可以加進(jìn)模型中去。檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停蛴∧Ｐ图捌淙课臋n。7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.2人機(jī)交互設(shè)計(jì)3.設(shè)計(jì)命令層研究現(xiàn)行的人機(jī)交互活動(dòng)的內(nèi)容和準(zhǔn)則，建立一個(gè)初始的命令層，再細(xì)化命令層。要考慮：排列命令層次，把使用最頻繁的操作放在前面，按照用戶工作步驟排列；通過逐步分解，找到整體－部分模式，幫助在命令層中對(duì)操作進(jìn)行分塊；根據(jù)人們短期記憶的“”或“每次記憶3塊/每塊3項(xiàng)”的特點(diǎn)，組織命令層中的服務(wù)，寬度與深度不宜太大，減少操作步驟。7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.2人機(jī)交互設(shè)計(jì)4.設(shè)計(jì)詳細(xì)的交互用戶界面設(shè)計(jì)原則：一致性，操作步驟少，不要“啞播放”：即每當(dāng)用戶等待系統(tǒng)完成一個(gè)活動(dòng)時(shí)，要給出一些反饋信息，說明工作正在進(jìn)展，以及進(jìn)展的程度。在操作出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，要恢復(fù)或部分恢復(fù)原來的狀態(tài)。提供聯(lián)機(jī)的幫助信息，具有趣味性。在外觀和感受上，盡量采用圖形界面，符合人類習(xí)慣，有一定吸引力。7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.2人機(jī)交互設(shè)計(jì)5.繼續(xù)做原型做人機(jī)交互原型是HIC設(shè)計(jì)的基本工作，界面應(yīng)使人花最少的時(shí)間去掌握其使用技法，做幾個(gè)可候選的原型，讓人們一個(gè)一個(gè)地試用，要達(dá)到“臻于完善”，由衷地滿意。6.設(shè)計(jì)人機(jī)交互部件類從組織窗口和部件的人機(jī)交互設(shè)計(jì)開始，窗口作基本類、部件作屬性或部分類。特殊窗口作特殊類。每個(gè)類包括窗口的菜單條、下拉菜單、彈出菜單的定義，每個(gè)類還定義了用來創(chuàng)造菜單、加亮選擇等所需的服務(wù)。7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.2人機(jī)交互設(shè)計(jì)7.根據(jù)GUI進(jìn)行設(shè)計(jì)圖形用戶界面分為字型、坐標(biāo)系統(tǒng)和事件。字型是字號(hào)、字體、樣式和顏色的組合；坐標(biāo)系統(tǒng)的要素有原點(diǎn)、顯式分辨率、顯示維數(shù)等；事件是GUI的核心，操作將對(duì)事件做出響應(yīng)，這些事件可以來自人，也可以來自其他操作7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.2人機(jī)交互設(shè)計(jì)7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.2人機(jī)交互設(shè)計(jì)應(yīng)注意：人機(jī)界面只負(fù)責(zé)輸入、輸出和窗口更新，不含應(yīng)用邏輯或業(yè)務(wù)的處理；界面部分的元素向問題域?qū)ο蟀l(fā)送請(qǐng)求消息，后者給予響應(yīng)；盡量減少交互部分與問題域部分的耦合。界面易變。問題域部分人機(jī)交互部分通過接口進(jìn)行聯(lián)系

在OOD中，任務(wù)是指系統(tǒng)為了達(dá)到某一設(shè)定目標(biāo)而進(jìn)行的一連串的數(shù)據(jù)操作（或服務(wù)），若干任務(wù)的并發(fā)執(zhí)行叫做多任務(wù)。任務(wù)能簡化并發(fā)行為的設(shè)計(jì)和編碼，TMC的設(shè)計(jì)就是針對(duì)任務(wù)項(xiàng)，對(duì)一連串的數(shù)據(jù)操作進(jìn)行定義和封裝，對(duì)于多任務(wù)要確定任務(wù)協(xié)調(diào)部分，以達(dá)到系統(tǒng)在運(yùn)行中對(duì)各項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行合理組織與管理。7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.3任務(wù)管理設(shè)計(jì)1.TMC設(shè)計(jì)策略1)識(shí)別事件驅(qū)動(dòng)任務(wù)2)識(shí)別時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)任務(wù)3)識(shí)別優(yōu)先任務(wù)和關(guān)鍵任務(wù)4)識(shí)別協(xié)調(diào)者5)審查任務(wù)6)定義任務(wù)7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.3任務(wù)管理設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)步驟1)建立OOA/OOD工作表格2)審查OOA/OOD工作表格3)構(gòu)建新的類

TM部件設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是構(gòu)建一些新的類，這些類建立的主要目的是處理并發(fā)執(zhí)行、中斷、調(diào)度以及特定平臺(tái)有關(guān)的一些問題。

任務(wù)管理部件一般在信息系統(tǒng)中使用較少，在控制系統(tǒng)中應(yīng)用較多。7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.3任務(wù)管理設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)管理部分提供了在數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中存儲(chǔ)和檢索對(duì)象的基本結(jié)構(gòu)，包括對(duì)永久性數(shù)據(jù)的訪問和管理。1.數(shù)據(jù)管理方法1)文件管理2)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）3)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（OODBMS）7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.4數(shù)據(jù)管理設(shè)計(jì)2.數(shù)據(jù)管理部分的設(shè)計(jì)1)數(shù)據(jù)存放設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)存放形式：文件存放方式、關(guān)系數(shù)據(jù)庫存放方式和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫存放方式。2)設(shè)計(jì)相應(yīng)的操作為每個(gè)需要存儲(chǔ)的對(duì)象及其類增加用于存儲(chǔ)管理的屬性和操作，在類及對(duì)象的定義中加以描述。通過定義，每個(gè)需要存儲(chǔ)的對(duì)象將知道如何“存儲(chǔ)我自己”。7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.4數(shù)據(jù)管理設(shè)計(jì)7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.4數(shù)據(jù)管理設(shè)計(jì)1NF：數(shù)據(jù)庫表中的字段都是單一屬性的，不可再分2NF要求實(shí)體的屬性完全依賴于主關(guān)鍵字;3NF就是屬性不依賴于其它非主屬性,不存在傳遞依賴不符合第一范式的關(guān)系教師代碼姓名基本工資附加工資1001張興500.0060.001002李明799.0070.001003王進(jìn)400.0050.00不符合第一范式的關(guān)系符合第一范式的關(guān)系教師代碼姓名工資

基本工資附加工資1001張興500.0060.001002李明799.0070.001003王進(jìn)400.0050.007.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程

7.3.4數(shù)據(jù)管理設(shè)計(jì)不符合第二范式的教師與研究課題關(guān)系教師代碼姓名職稱研究課題號(hào)研究課題名

分解為如下三個(gè)關(guān)系：·

教師關(guān)系：教師代碼、姓名、職稱；·

課題關(guān)系：研究課題號(hào)、研究課題名；·

教師與課題關(guān)系：教師代碼、研究課題號(hào)。目錄7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念7.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型7.5設(shè)計(jì)模式7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例

設(shè)計(jì)階段要討論的類或?qū)ο蠓Q為設(shè)計(jì)類，也叫軟件類。設(shè)計(jì)類的主要工作是對(duì)類屬性、方法及類關(guān)系等進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，完成含有數(shù)據(jù)類型、可見性、方法參數(shù)等完整內(nèi)容的設(shè)計(jì)類圖。1.類的屬性設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)類屬性主要是在設(shè)計(jì)模型中詳細(xì)表示屬性的類型和默認(rèn)的初始值以及屬性的可見性。

7.4.1設(shè)計(jì)類圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型2.類的方法設(shè)計(jì)即設(shè)計(jì)軟件對(duì)象所要執(zhí)行的操作，利用交互圖來為定義的軟件類設(shè)計(jì)方法。軟件類的方法就是一個(gè)對(duì)象應(yīng)該執(zhí)行的操作，有時(shí)也稱為對(duì)象的職責(zé)或義務(wù)。在交互圖中一般用職責(zé)來描述類的方法。

職責(zé)有兩種類型：行為型，即對(duì)象本身的方法，比如進(jìn)行一項(xiàng)計(jì)算、被創(chuàng)建時(shí)的初始化、執(zhí)行控制或協(xié)調(diào)的各項(xiàng)活動(dòng)；了解型，即對(duì)象應(yīng)掌握的信息。

類的方法設(shè)計(jì)也就是職責(zé)的分配，該工作貫穿于交互圖的整個(gè)生成過程。

7.4.1設(shè)計(jì)類圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型通過消息發(fā)送分配職責(zé)

7.4.1設(shè)計(jì)類圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型3.類的關(guān)系設(shè)計(jì)類與類之間主要存在著關(guān)聯(lián)關(guān)系、依賴關(guān)系、泛化關(guān)系和實(shí)現(xiàn)關(guān)系。1）泛化設(shè)計(jì)泛化在面向?qū)ο笳Z言中使用繼承來實(shí)現(xiàn)，繼承機(jī)制實(shí)現(xiàn)了子類擁有父類特性的這一過程。

7.4.1設(shè)計(jì)類圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型2）關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)在類圖中，關(guān)聯(lián)將類聯(lián)系在一起，其作用是建立一條鏈接，順著鏈接方向，一個(gè)對(duì)象能夠訪問到所關(guān)聯(lián)的另一個(gè)對(duì)象，同時(shí)使消息也沿著該鏈接發(fā)送到關(guān)聯(lián)對(duì)象。實(shí)現(xiàn)對(duì)象關(guān)聯(lián)的一個(gè)簡單策略就是：在關(guān)聯(lián)的源類中聲明一個(gè)屬性來保存對(duì)目標(biāo)類的實(shí)例的引用，這種屬性稱為關(guān)聯(lián)屬性或引用屬性。

7.4.1設(shè)計(jì)類圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型

如讀者類與圖書類的關(guān)聯(lián)關(guān)系可通過在讀者類中聲明一個(gè)圖書類的屬性來建立。PublicclassReader{……privateBookbook;//關(guān)聯(lián)屬性publicBookgetBook(){//獲取關(guān)聯(lián)對(duì)象

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……}

7.4.1設(shè)計(jì)類圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型1.活動(dòng)圖概念與表示活動(dòng)圖是把系統(tǒng)的一項(xiàng)行為表示成一個(gè)可以由計(jì)算機(jī)、人或者其他執(zhí)行者執(zhí)行的活動(dòng)，通過給出活動(dòng)中的各個(gè)動(dòng)作以及動(dòng)作之間的轉(zhuǎn)移關(guān)系來描述系統(tǒng)的行為?；顒?dòng)圖的作用是對(duì)系統(tǒng)的行為建模。

活動(dòng)圖和狀態(tài)圖都是描述狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換的表現(xiàn)形式，兩者有本質(zhì)區(qū)別：活動(dòng)圖著重表現(xiàn)從一個(gè)活動(dòng)到另一個(gè)活動(dòng)的控制流，是內(nèi)部處理驅(qū)動(dòng)的流程；而狀態(tài)圖著重表現(xiàn)從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的流程，主要有外部事件的參與。

7.4.2活動(dòng)圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型2.活動(dòng)圖組成元素1）動(dòng)作狀態(tài)2）活動(dòng)狀態(tài)3）動(dòng)作流4）分支與合并5）分叉與匯合6）泳道

7.4.2活動(dòng)圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型

6.4.2活動(dòng)圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型1.組件概念及要素組件是定義了良好接口的物理實(shí)現(xiàn)單元，是系統(tǒng)中可替換的物理部件，一般情況下，組件表示將類、接口等邏輯元素打包而成的物理模塊。

組件要素：（1）規(guī)格說明（2）一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)（3）受約束的組件標(biāo)準(zhǔn)（4）封裝方法（5）部署方法

7.4.3組件圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型2.組件和類相同：兩者都有名稱，都可以實(shí)現(xiàn)一組接口都可以參與依賴、泛化和關(guān)聯(lián)關(guān)系都可以被嵌套都可以有實(shí)例都可以參與交互。

7.4.3組件圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型2.組件和類不同：類表示的是邏輯的抽象，而組件是存在于計(jì)算機(jī)中的物理抽象。也就是說，組件是可以部署的，而類不行。組件表示的是物理模塊，而不是邏輯模塊，與類處于不同的抽象級(jí)別。甚至可以說，組件就是由一組類與協(xié)作組成的類可以直接擁有操作和屬性，而組件僅擁有可以通過其接口訪問的操作。

7.4.3組件圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型3.組件圖的表示組件圖描述了軟件的各種組件和它們之間的依賴關(guān)系。組件圖中通常包括3種元素：組件、接口和依賴關(guān)系。

7.4.3組件圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型4.組件圖建模組件圖用于對(duì)面向?qū)ο笙到y(tǒng)的物理方面建模，建模的時(shí)候要找出系統(tǒng)中存在的組件、接口以及組件之間的依賴關(guān)系。具體的建模步驟如下：（1）用組件圖形符號(hào)表示系統(tǒng)中的組件。（2）定義、表示組件的接口。（3）確定、表示組件間的依賴關(guān)系。（4）將邏輯設(shè)計(jì)映射成物理實(shí)現(xiàn)。（5）對(duì)建模結(jié)果進(jìn)行精化和細(xì)化。

7.4.3組件圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型1.包的概念包（Package）是一種將其他模型元素組織起來，形成較大粒度的系統(tǒng)單位的機(jī)制。運(yùn)用包機(jī)制，模型的使用者可以在不同的粒度層次上觀察和理解系統(tǒng)，當(dāng)需要了解系統(tǒng)的全局和概況時(shí)，可以著眼與其高層的各個(gè)包；當(dāng)需要了解各部分的細(xì)節(jié)時(shí)則深入到各個(gè)包中閱讀其內(nèi)部成分。每個(gè)包的內(nèi)部應(yīng)該是高內(nèi)聚的，各個(gè)包之間應(yīng)該是低耦合的。

7.4.4包圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型2.包的表示法

7.4.4包圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型3.包之間的關(guān)系引入：是包之間的一種依賴關(guān)系，它表明一個(gè)包（源包）中的模型元素能夠直接引用另一個(gè)包（目標(biāo)包）中的模型元素。包引入：源包把整個(gè)一個(gè)包作為引入的目標(biāo)。元素引入：源包把一個(gè)包中個(gè)別的模型元素作為引入的目標(biāo)。包之間的引入關(guān)系

7.4.4包圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型3.包之間的關(guān)系泛化：一個(gè)包繼承了另一個(gè)包的全部內(nèi)容，同時(shí)又補(bǔ)充了自己增加的內(nèi)容。包的泛化關(guān)系

7.4.4包圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型4.包圖建模建模步驟：（1）瀏覽特定體系結(jié)構(gòu)視圖中的建模元素，找出在概念和語義上相互接近的元素所定義的組塊。（2）把每一個(gè)這樣的組塊放到一個(gè)包中。（3）對(duì)每一個(gè)包找出可以在包外訪問的元素，將這些元素標(biāo)記為公有的，把其他的元素標(biāo)記為受保護(hù)的或私有的。如果不確定則隱藏該元素。（4）確定包與包之間的關(guān)系，特別是引入關(guān)系。（5）確定包與包之間的泛化關(guān)系，以及包的多重性和重載。

7.4.4包圖7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型實(shí)現(xiàn)（Implementation）是把系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)換為可以交付測試的系統(tǒng)的一個(gè)設(shè)計(jì)過程，其重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件有源程序代碼、二進(jìn)制可執(zhí)行代碼和相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成，這些內(nèi)容以實(shí)現(xiàn)組件的形式表現(xiàn)，用實(shí)現(xiàn)模型來描述。實(shí)現(xiàn)模型則是對(duì)系統(tǒng)的抽象描述，用來描述實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個(gè)元素之間的組織關(guān)系。UML的實(shí)現(xiàn)模型可以用包圖、組件圖及配置圖來描述。

7.4.5UML實(shí)現(xiàn)模型7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型1.配置圖概念及表示配置圖（DeploymentDiagram）用來描述系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行處理的結(jié)點(diǎn)以及在結(jié)點(diǎn)上活動(dòng)的組件的配置。在UML2.0中，配置圖的定義是：“一種描述系統(tǒng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)的圖，它把系統(tǒng)制品表示成結(jié)點(diǎn)，通過通信路徑連接這些結(jié)點(diǎn)而構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。結(jié)點(diǎn)通常以嵌套的方式定義，既表示硬件設(shè)備，也表示軟件執(zhí)行環(huán)境。”配置圖中通常包括兩種元素：節(jié)點(diǎn)和關(guān)聯(lián)關(guān)系。

7.4.5UML實(shí)現(xiàn)模型7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型配置圖

7.4.5UML實(shí)現(xiàn)模型7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型2.配置圖的建模建模步驟：（1）對(duì)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)建模；（2）對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系建模；（3）對(duì)駐留在節(jié)點(diǎn)上的配置建模；（4）對(duì)節(jié)點(diǎn)上的配置之間的依賴關(guān)系建模；（5）對(duì)建模的結(jié)果進(jìn)行精化和細(xì)化。

7.4.5UML實(shí)現(xiàn)模型7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型目錄7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念7.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型7.5設(shè)計(jì)模式7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例

軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)核心問題是軟件是否能復(fù)用。軟件復(fù)用一般分為3個(gè)不同的層次：最低層次的軟件復(fù)用技術(shù)是代碼級(jí)復(fù)用，主要由支持面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)的各種語言來提供支持；第二個(gè)層次是系統(tǒng)中的功能組件級(jí)別的復(fù)用，這可以通過應(yīng)用各種設(shè)計(jì)模式來實(shí)現(xiàn)；最高層的復(fù)用則是系統(tǒng)體系架構(gòu)級(jí)的復(fù)用，如MVC架構(gòu)模式、前端控制器模式等7.5設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)模式是一套被反復(fù)使用、多數(shù)人知曉的、經(jīng)過分類編目的、代碼設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。每一個(gè)設(shè)計(jì)模式系統(tǒng)地命名、解釋和評(píng)價(jià)了面向?qū)ο笙到y(tǒng)中一個(gè)重要的和重復(fù)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)模式的目標(biāo)是將設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以人們能夠有效利用的形式記錄下來。

7.5.1設(shè)計(jì)模式概念7.5設(shè)計(jì)模式模式的基本要素：模式名稱（patternname）問題(problem)解決方案(solution)效果(consequences)

7.5.1設(shè)計(jì)模式概念7.5設(shè)計(jì)模式

一個(gè)設(shè)計(jì)良好的系統(tǒng)應(yīng)該容易理解，可變更性好，易于復(fù)用。為了實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用，必須遵守一些設(shè)計(jì)原則，而設(shè)計(jì)模式就是實(shí)現(xiàn)了這些原則，從而達(dá)到代碼復(fù)用、增加系統(tǒng)可維護(hù)性的目的。

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式1.開放-封閉原則（Open-ClosePrinciple，OCP）具體內(nèi)容是軟件實(shí)體(類、模塊、函數(shù)等)應(yīng)該是可以擴(kuò)展的，但是不可修改的。其基本思想是“不用修改原有類就能擴(kuò)展一個(gè)類的行為”。這個(gè)原則一般通過抽象和多態(tài)來體現(xiàn)其機(jī)制。我們通過抽象基類或接口來提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用規(guī)范，每個(gè)實(shí)質(zhì)子類都繼承或者實(shí)現(xiàn)這個(gè)規(guī)范以達(dá)到不同的應(yīng)用操作。

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式

如下的模型可以處理月薪制和時(shí)薪制職工工資，如果還要增加一種職工類型，其計(jì)酬方式不同（如提成制），則必定要修改Employee類。

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式如何改進(jìn)?利用抽象機(jī)制封閉：Employee及其子類是封閉的開放：可以派生新的子類，實(shí)現(xiàn)新的需求

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式2.單一職責(zé)原則(Single-ResponsibilityPrinciple,SRP)對(duì)一個(gè)類而言，應(yīng)該僅有一個(gè)引起它變化的原因，也就是要求應(yīng)用系統(tǒng)中的一個(gè)具體設(shè)計(jì)元素(類)只完成某一類功能（職責(zé)），盡可能避免出現(xiàn)一個(gè)“復(fù)合”功能的類，即在同一個(gè)類中完成多個(gè)不同的功能。實(shí)質(zhì)上是對(duì)類的粒度劃分做出了一個(gè)規(guī)定。一個(gè)具備強(qiáng)大功能的龐大類并不是一個(gè)好的做法，不如將其分割成多個(gè)小類，每個(gè)小類僅提供某個(gè)單一的功能，這樣能夠減少類之間的耦合關(guān)系，當(dāng)需求發(fā)生變化時(shí)，開發(fā)人員只需要修改與變化有關(guān)的代碼即可。

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式職責(zé)過多的職工類

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式對(duì)“雜湊類”進(jìn)行分解

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式3.Liskov替換原則指子類型必須能替換掉它們的基類型（BaseType）。這個(gè)原則實(shí)質(zhì)上就是多態(tài)的一種體現(xiàn)，子類繼承或者覆蓋基類的方法，具有和基類完全相同的調(diào)用規(guī)范。本原則和開放-封閉原則關(guān)系密切，正是由于子類的可替換性，增加或修改任何一個(gè)子類型，基類不用修改（封閉），基類的使用者也可以得到擴(kuò)充或修改過的行為，從而使應(yīng)用系統(tǒng)能遵守開放-封閉原則。

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式4.依賴倒置原則(DependenceInversionPrinciple，DIP)指應(yīng)用系統(tǒng)中的高層模塊不應(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)實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴于抽象。滿足依賴倒置原則的一個(gè)有效方法是面向接口編程實(shí)現(xiàn)，即在具體實(shí)現(xiàn)某個(gè)類的功能時(shí)，應(yīng)該為它需要的各個(gè)服務(wù)都聲明一個(gè)抽象接口，較低層次的類來實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口，每個(gè)高層的類都通過該抽象接口使用下一層的類。

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式傳統(tǒng)的依賴層次高層使用低層的對(duì)象及其服務(wù)

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式都依賴于抽象設(shè)計(jì)抽象接口，上層類使用接口，下層類實(shí)現(xiàn)接口這樣Button類也可以得到重用，也許是開關(guān)燈，也許是開關(guān)電視，根據(jù)創(chuàng)建具體對(duì)象完成多態(tài)的行為。

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式5.接口隔離原則(InterfaceSegregationPrinciple，ISP)該原則主要思想是：一個(gè)類對(duì)另一個(gè)類的依賴關(guān)系應(yīng)該是建立在最小接口上的；另外，使用多個(gè)專門的接口比使用單一的復(fù)合總接口要優(yōu)越。這個(gè)原則實(shí)際上時(shí)單一職責(zé)原則應(yīng)用在接口設(shè)計(jì)的自然結(jié)果，遵守該原則就不會(huì)強(qiáng)迫接口的使用者依賴于他們不需要的方法。

7.5.2設(shè)計(jì)原則7.5設(shè)計(jì)模式

從接口隔離原則的角度出發(fā)，根據(jù)客戶需要的不同，而為不同的客戶提供不同的服務(wù)是一種應(yīng)該得到鼓勵(lì)的做法。7.5設(shè)計(jì)模式一般根據(jù)設(shè)計(jì)模式涉及的解決問題的層次性來分類：（1）系統(tǒng)架構(gòu)模式（如J2EE核心模式中的各種架構(gòu)模式）。（2）基于職責(zé)分配的通用軟件模式（GRASP模式-GeneralResponsibilityAssignmentSoftwarePattern）。（3）代碼設(shè)計(jì)模式（如GoF的23種代碼設(shè)計(jì)模式）

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式1.基于職責(zé)分配的通用軟件模式（GRASP）

GRASP模式是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的基本設(shè)計(jì)模式，它描述了有關(guān)對(duì)象設(shè)計(jì)和職責(zé)分配的最基本的指導(dǎo)原則，能幫助設(shè)計(jì)人員理解和把握面向?qū)ο蠹夹g(shù)中基本的類設(shè)計(jì)技術(shù)、類職責(zé)的分配和類之間關(guān)系的確定。

GRASP提供的模式有9種：信息專家、創(chuàng)建者、高內(nèi)聚、低耦合、控制器、多態(tài)、中介、純虛構(gòu)和受保護(hù)變化。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式1.基于職責(zé)分配的通用軟件模式（GRASP）1）信息專家模式（informationexpert）問題描述：對(duì)象設(shè)計(jì)和職責(zé)分配的通用原則是什么？解決方案：將職責(zé)分配給擁有履行一個(gè)職責(zé)所必需信息的類-信息專家。這個(gè)類就是相對(duì)于這個(gè)職責(zé)的信息專家類。優(yōu)點(diǎn)：能夠產(chǎn)生低耦合的設(shè)計(jì)效果，也能產(chǎn)生高內(nèi)聚的設(shè)計(jì)結(jié)果。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式1.基于職責(zé)分配的通用軟件模式（GRASP）1）信息專家模式（informationexpert）示例：在網(wǎng)上購物系統(tǒng)中，往購物車?yán)锾砑由唐窌r(shí)，需要與購物車?yán)锏囊延猩唐繁容^，比較商品是否相同的方法應(yīng)該由購物車和商品哪個(gè)類來實(shí)現(xiàn)？

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式2）創(chuàng)建者模式問題描述：創(chuàng)建對(duì)象的職責(zé)具體由哪個(gè)類來承擔(dān)，即某個(gè)類的對(duì)象實(shí)例由哪個(gè)相關(guān)類來創(chuàng)建或者統(tǒng)一由某個(gè)類集中創(chuàng)建？解決方案：如果符合下列的一個(gè)或多個(gè)條件①A是B的聚合（A類中包含B類的對(duì)象實(shí)例）。②A是B的容器（B類的對(duì)象實(shí)例在A類產(chǎn)生的容器中運(yùn)行）。③A持有初始化B的信息（數(shù)據(jù)）。④A記錄B的實(shí)例。⑤A頻繁使用B類中的方法。就可以稱類A是類B的創(chuàng)建者。優(yōu)點(diǎn)：支持低耦合，這種設(shè)計(jì)模式具有更低的維護(hù)依賴性和更高的復(fù)用機(jī)會(huì)。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式2）創(chuàng)建者模式示例：在網(wǎng)上購物系統(tǒng)中商品對(duì)象該由誰來創(chuàng)建？由于訂單是商品的容器，同時(shí)訂單擁有初始化商品類對(duì)象實(shí)例的屬性信息，因此基于創(chuàng)建者模式的原則，商品信息類的對(duì)象實(shí)例應(yīng)該由訂單類來創(chuàng)建。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式3）高內(nèi)聚模式問題描述：如何讓復(fù)雜性可管理？解決方案：分配一個(gè)職責(zé)，保持類的高內(nèi)聚。高內(nèi)聚設(shè)計(jì)具體體現(xiàn)為系統(tǒng)中的各個(gè)功能模塊是相對(duì)獨(dú)立和分離的。為了達(dá)到“高內(nèi)聚”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，常用的設(shè)計(jì)手段是功能分解，即把應(yīng)用系統(tǒng)中各個(gè)具體的功能及實(shí)現(xiàn)該功能的模塊程序代碼分解開。優(yōu)點(diǎn)：功能獨(dú)立、接口簡化，易于多人合作開發(fā)實(shí)現(xiàn)；維護(hù)和擴(kuò)展容易，復(fù)用性好。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式3）高內(nèi)聚模式示例：在網(wǎng)上購物系統(tǒng)中對(duì)訂單數(shù)據(jù)保存方式的要求是既可以保存為XML格式的文件，也可以保存到某個(gè)物理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中。按照高內(nèi)聚模式，比較好的設(shè)計(jì)方案是不同的職責(zé)由不同的類來實(shí)現(xiàn)。因此可以設(shè)計(jì)一個(gè)具體的“訂單數(shù)據(jù)訪問的接口”，并在該接口中規(guī)定了具體的功能要求，同時(shí)再為該接口提供兩個(gè)不同的實(shí)現(xiàn)類，一個(gè)類的職責(zé)是保存XML格式的文件，另一個(gè)類的職責(zé)則是實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)保存到物理數(shù)據(jù)庫中。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式4）低耦合模式問題：如何支持低依賴性以及增加復(fù)用性？解決方案：分配職責(zé)時(shí)使（不必要的）耦合保持為最低，同時(shí)盡可能減少或者除去不必要的耦合關(guān)系。優(yōu)點(diǎn)：類之間松散聯(lián)系，不受其它類或組件改變的影響，復(fù)用方便。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式4）低耦合模式示例：在網(wǎng)上購物系統(tǒng)中，當(dāng)訂購商品金額達(dá)到要求會(huì)享受優(yōu)惠政策。訂購商品時(shí)產(chǎn)生訂購服務(wù)，訂購消息會(huì)先發(fā)給商品對(duì)象，由該對(duì)象負(fù)責(zé)請(qǐng)求訂購對(duì)象計(jì)算訂單金額，并負(fù)責(zé)創(chuàng)建優(yōu)惠對(duì)象，可以看到，商品對(duì)象依賴了訂購對(duì)象和優(yōu)惠對(duì)象，且優(yōu)惠對(duì)象與訂購對(duì)象有關(guān)聯(lián)，三者都存在耦合。但實(shí)際上優(yōu)惠對(duì)象與訂購對(duì)象密切相關(guān)，創(chuàng)建優(yōu)惠對(duì)象的職責(zé)交給訂購類應(yīng)該更合適，這樣就將耦合限制在商品對(duì)象和訂購對(duì)象、訂購對(duì)象和優(yōu)惠對(duì)象之間，達(dá)到了低耦合的目的。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式5）控制器模式問題：誰負(fù)責(zé)處理一個(gè)與輸入有關(guān)的系統(tǒng)事件？解決方案：當(dāng)類代表下列一種情況時(shí)，為它分配接收或處理系統(tǒng)事件消息的職責(zé)。①代表整個(gè)系統(tǒng)、設(shè)備或子系統(tǒng)（外觀控制器）。②代表系統(tǒng)事件發(fā)生的用例場景（用例或會(huì)話控制器）。通常使用控制器類來處理一個(gè)用例的所有系統(tǒng)事件，完成從表現(xiàn)層（界面類）到領(lǐng)域?qū)樱▽?shí)體類）的消息分發(fā)和控制。優(yōu)點(diǎn)：能確保表現(xiàn)層不處理任何業(yè)務(wù)邏輯，分離出的業(yè)務(wù)流程封裝后能得到復(fù)用。表現(xiàn)層只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸入輸出格式，因此比較容易維護(hù)。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式5）控制器模式示例：在web應(yīng)用系統(tǒng)中可以采用Servlet組件來構(gòu)建系統(tǒng)的全局控制器，為整個(gè)系統(tǒng)或某個(gè)子系統(tǒng)提供統(tǒng)一的訪問入口，由它接收來自表現(xiàn)層的請(qǐng)求消息，調(diào)用一個(gè)或多個(gè)JavaBean完成業(yè)務(wù)邏輯處理。Struts框架中提供的Action組件類，就是控制器設(shè)計(jì)思想的具體應(yīng)用。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式2.GoF設(shè)計(jì)模式對(duì)設(shè)計(jì)模式影響最深的書當(dāng)推Gamma、Helm、Johnson和Vissides的《設(shè)計(jì)模式：可復(fù)用面向?qū)ο筌浖A(chǔ)》，該書中總結(jié)了23種模式，習(xí)慣上稱為GoF設(shè)計(jì)模式。GoF設(shè)計(jì)模式并不是一種具體的技術(shù)，它更多講述的是編程的思想和具體解決問題的方法，該模式中的一個(gè)重要原則就是系統(tǒng)開發(fā)中的各個(gè)模塊類盡可能地可被重用，并簡化對(duì)問題的實(shí)現(xiàn)代碼。對(duì)GoF設(shè)計(jì)模式的分類有多種不同的方式，從應(yīng)用目的的角度可分為：創(chuàng)建型模式、結(jié)構(gòu)型模式和行為型模式三類。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式以創(chuàng)建型模式為例創(chuàng)建型模式是涉及類的對(duì)象在實(shí)例化時(shí)使用的各種模式，描述怎樣創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，以及如何隱藏對(duì)象創(chuàng)建的細(xì)節(jié)，從而使得程序代碼不依賴于具體的對(duì)象，這樣在增加一個(gè)新對(duì)象時(shí)對(duì)代碼改動(dòng)非常小。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式（1）抽象工廠模式（abstractfactory）：該模式提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴對(duì)象的接口，而無需指定它們具體的類。參與角色：抽象工廠（AbstractFactory），是工廠方法模式的核心，它是與應(yīng)用系統(tǒng)商業(yè)邏輯無關(guān)的；具體工廠（ConcreteFactory），這個(gè)角色直接在客戶端的調(diào)用下創(chuàng)建產(chǎn)品的實(shí)例，它含有選擇合適的產(chǎn)品對(duì)象的邏輯，而這個(gè)邏輯是與應(yīng)用系統(tǒng)的商業(yè)邏輯緊密相關(guān)的；抽象產(chǎn)品（AbstractProduct），擔(dān)任這個(gè)角色的類是工廠方法模式所創(chuàng)建的對(duì)象的父類或它們共同擁有的接口；具體產(chǎn)品（ConcreteProduct），這個(gè)角色用以代表具體的產(chǎn)品；Client，僅使用由AbstractFactory和AbstractProduct類聲明的接口。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式（2）生成器模式（Builder）將一個(gè)復(fù)雜類的表示與其構(gòu)造相分離，使得相同的構(gòu)建過程能夠得出不同的表示。（3）工廠方法模式（factorymethod）定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，而讓子類來決定實(shí)例化哪個(gè)類。工廠方法使得子類實(shí)例化的過程推遲。（4）原型模式（prototype）用原型實(shí)例制定創(chuàng)建對(duì)象的類型，并且通過拷貝這個(gè)原型來創(chuàng)建新的對(duì)象。（5）單例模式（singleton）保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問它的全局訪問點(diǎn)。

7.5.3常用設(shè)計(jì)模式7.5設(shè)計(jì)模式目錄7.1面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本概念7.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模型7.3面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)過程7.4UML的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)模型7.5設(shè)計(jì)模式7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例

系統(tǒng)平臺(tái)是系統(tǒng)開發(fā)和運(yùn)行的環(huán)境。圖書管理系統(tǒng)的開發(fā)和運(yùn)行環(huán)境如下：1.操作系統(tǒng)圖書管理系統(tǒng)可以運(yùn)行在Windows2000/WindowsXP等操作系統(tǒng)下。2.支撐軟件支撐軟件是協(xié)助人們開發(fā)和維護(hù)系統(tǒng)的工具和環(huán)境軟件。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、集成開發(fā)環(huán)境等都屬于支撐軟件。圖書管理系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是MicrosoftSQL2000，開發(fā)環(huán)境是eclipse3.3，分析設(shè)計(jì)建模環(huán)境是Rose2003。

7.6.1系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例1.用戶界面包（UIPackage）描述系統(tǒng)用戶界面使用的類，這些類提供用戶瀏覽、輸入數(shù)據(jù)等操作。用戶界面包是與業(yè)務(wù)模型包相互協(xié)作的，可以調(diào)用業(yè)務(wù)模型包中的類實(shí)例方法對(duì)圖書信息進(jìn)行檢索、添加和修改等操作。2.業(yè)務(wù)模型包（BMPackage）包括了分析階段主要的類，如圖書類、讀者類等，在設(shè)計(jì)階段要將進(jìn)一步細(xì)化這些類，從而完整地定義它們的操作，并為它們?cè)黾映志眯源鎯?chǔ)支持。該包可以與數(shù)據(jù)庫包相互協(xié)作，訪問數(shù)據(jù)庫中的持久數(shù)據(jù)。

7.6.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例3.數(shù)據(jù)庫包（DBPackage）該包為業(yè)務(wù)模型包中的類提供數(shù)據(jù)存取服務(wù)，為這些類實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久性存儲(chǔ)功能。4.組件包（ComponentsPackage）組件包中包含一些可以被系統(tǒng)中其他包所使用的公共服務(wù)。

7.6.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例6.6.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是把系統(tǒng)劃分成相對(duì)獨(dú)立、功能相對(duì)完整的子系統(tǒng)（包），并標(biāo)識(shí)子系統(tǒng)（包）及其聯(lián)系。圖書管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)視圖由用戶界面包、業(yè)務(wù)模型包、數(shù)據(jù)庫包和組件包組成

7.6.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.6面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)案例用例設(shè)