面向对象分析

面向对象分析
- 一、面向对象的基本过程
- - （一）概述面向对象分析，就是抽取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程。
  - （二） 3个子模型与5个层次
- 二、需求陈述
- - （一）书写要点
  - （二）例子
- 三、建立对象模型
- - （一）确定类与对象
  - - １．找出候选的类与对象
    - ２．找出所有名词：
    - ３．筛选出正确的类与对象
    - - (1) 冗余
      - (2) 无关
      - (3) 笼统
      - (4) 属性
      - (5) 操作
      - (6) 实现
  - （二）确定关联
  - - 1. 初步确定关联
    - - (1) 直接提取动词短语得出的关联
      - (2) 需求陈述中隐含的关联总行由各个分行组成；
      - (3) 根据问题域知识得出的关联现金兑换卡访问账户；分行雇用柜员。
    - 2. 筛选
    - - (1) 已删去的类之间的关联
      - (2) 与问题无关的或应在实现阶段考虑的关联应该把处在本问题域之外的关联或与实现密切相关的关联删去。
      - (3) 瞬时事件
      - (4) 三元关联
    - 3. 进一步完善
    - - (1) 正名
      - (2) 分解
      - (3) 补充
      - (4) 标明重数
  - （三）划分主题
  - （四）确定属性
  - - 1. 分析
    - 2. 选择
    - - (1) 误把对象当作属性
      - (2)误把关联类的属性当作一般对象的属性
      - (3)把限定误当成属性
      - (4) 误把内部状态当成了属性
      - (5) 过于细化
      - (6) 存在不一致的属性
  - （五）识别继承关系
  - - 1．自底向上
    - 2．自顶向下
  - （六）反复修改
  - - 1. 分解“现金兑换卡”类
    - 2.“事务”由“更新”组成
    - 3.把“分行”与“分行计算机”合并
- 四、建立动态模型
- - （一）编写脚本
  - （二）设想用户界面
  - （三）画事件跟踪图
  - （四）画状态图
  - （五）审查动态模型
- 五、建立功能模型
- - （一）画出基本系统模型图图10.12是ATM系统的基本系统模型。
  - （二）描述处理框功能
- 六、定义服务
- - （一）常规行为
  - （二）从事件导出的操作
  - （三）与数据流图中处理框对应的操作数据流图中处理框都与对象上的操作相对应。
  - （四）利用继承减少冗余操作利用继承机制继承服务，减少定义的服务数目。

面向对象分析

分析过程得出的最重要的文档资料是软件需求规格说明(在面向对象分析中，主要由对象模型、动态模型和功能模型组成)。
　　面向对象分析(OOA)的关键是识别出问题域内的类与对象，并分析它们相互间的关系，最终建立起问题域的简洁、精确、可理解的正确模型。
　　在用面向对象观点建立起的三种模型中，对象模型是最基本、最重要、最核心的。

一、面向对象的基本过程

（一）概述面向对象分析，就是抽取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　面向对象开发过程的应用生存期模型

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　OOA分析过程

（二） 3个子模型与5个层次

面向对象建模得到系统3子模型：
　　静态结构——对象模型
　　交互次序——动态模型
　　数据变换——功能模型

任何问题，都需要从客观世界实体及实体间相互关系抽象出极有价值的对象模型；
当问题涉及交互作用和时序时，动态模型是重要的；
解决运算量很大的问题，则涉及重要的功能模型。

动态模型和功能模型中都包含了对象模型中的操作(即服务或方法)。复杂问题的对象模型通常由5个层次组成，这5个层次，一层比一层显现出对象模型的更多细节。在概念上，这5个层次是整个模型的5张水平切片。

5个层次对应着在面向对象分析过程中建立对象模型的5项主要活动：

找出类与对象
识别结构
识别主题
定义属性
定义服务
“5项活动”不是5个步骤，事实上，这5项工作完全没有必要顺序完成，也无须彻底完成一项工作以后再开始另外一项工作。

在概念上可以认为，面向对象分析大体上按照下列顺序进行：
　　寻找类与对象，识别结构，识别主题，定义属性，建立动态模型，建立功能模型，定义服务。
　　但是，分析不可能严格地按照预定顺序进行，大型、复杂系统的模型需要反复构造多遍才能建成。
　　通常，先构造出模型的子集，然后再逐渐扩充，直到完全、充分地理解了整个问题，才能最终把模型建立起来。

二、需求陈述

（一）书写要点

需求陈述的内容包括：问题范围，功能需求，性能需求，应用环境及假设条件等。
　　　需求陈述应该阐明“做什么”，指出哪些是系统必要的性质，哪些是任选的性质。
　　　不能指望没有经过全面、深入分析的需求陈述是完整、准确、有效的。随后进行的面向对象分析的目的，就是全面深入地理解问题域和用户的真实需求，建立起问题域的精确模型。

（二）例子

自动取款机(ATM)系统，如图所示。

　　某银行拟开发一个自动取款机系统，它是一个由自动取款机、中央计算机、分行计算机及柜员终端组成的网络系统。ATM和中央计算机由总行投资购买。总行拥有多台ATM，分别设在全市各主要街道上。分行负责提供分行计算机和柜员终端。柜员终端设在分行营业厅及分行下属的各个储蓄所内。该系统的软件开发成本由各个分行分摊。
　　银行柜员使用柜员终端处理储户提交的储蓄事务。储户可以用现金或支票向自己拥有的某个账户内存款或开新账户。储户也可以从自己的账户中取款。通常，一个储户可能拥有多个账户。柜员负责把储户提交的存款或取款事务输进柜员终端，接收储户交来的现金或支票，或付给储户现金。柜员终端与相应的分行计算机通信，分行计算机具体处理针对某个账户的事务并且维护账户。
　　拥有银行账户的储户有权申请领取现金兑换卡。
使用现金兑换卡可以通过ATM访问自己的账户。目前仅限于用现金兑换卡在ATM上提取现金(即取款)，或查询有关自己账户的信息(例如，某个指定账户上的余额)。将来可能还要求使用ATM办理转账、存款等事务。
所谓现金兑换卡就是一张特制的磁卡，上面有分行代码和卡号。分行代码惟一标识总行下属的一个分行，卡号确定了这张卡可以访问哪些账户。
　　通常，一张卡可以访问储户的若干个账户，但是不一定能访问这个储户的全部账户。每张现金兑换卡仅属于一个储户所有，但是，同一张卡可能有多个副本，因此，必须考虑同时在若干台ATM 上使用同样的现金兑换卡的可能性。也就是说，系统应该能够处理并发的访问。
当用户把现金兑换卡插入ATM之后，ATM就与用户交互，以获取有关这次事务的信息，并与中央计算机交换关于事务的信息。
　　首先，ATM要求用户输入密码，接下来ATM把从这张卡上读到的信息以及用户输入的密码传给中央计算机，请求中央计算机核对这些信息并处理这次事务。中央计算机根据卡上的分行代码确定这次事务与分行的对应关系，并且委托相应的分行计算机验证用户密码。如果用户输入的密码是正确的，ATM就要求用户选择事务类型(取款、查询等)。当用户选择取款时，ATM请求用户输入取款额。最后，ATM从现金出口吐出现金，并且打印出账单交给用户。

三、建立对象模型

用面向对象方法开发绝大多数软件时，首先建立对象模型，然后再建立另外两个子模型。

对象模型（静态数据结构）对应用细节依赖较少，比较容易确定；当用户的需求变化时，静态数据结构相对来说比较稳定——优先创建的理由。
建立对象模型时的主要信息来源：需求陈述、应用领域的专业知识以及关于客观世界的常识。

对象模型通常有5个层次，有一定的开发步骤和规律：
　　首先确定对象类和关联①，对于大型复杂问题还要进一步划分出若干个主题②；
　　其次为类和关联增添属性③，进一步描述它们；利用适当的继承④关系进一步合并和组织类；
　　暂时不确定类中操作⑤（服务，建立动态模型和功能模型之后，更准确地描述了对类中提供的服务的需求）。
　　面向对象的分析过程，是一个需要反复迭代、逐步深化、逐步完善的过程。

（一）确定类与对象

类与对象在问题域中客观存在的，需要通过分析找出这些类与对象，具体做法：

１．找出候选的类与对象

对象是对问题域中有意义的事物的抽象，大多数客观事物可分为下述5类：
　　(1) 可感知的物理实体；例如：飞机、汽车、书、
　　房屋等等。
　　(2) 人或组织的角色；例如：医生、教师、雇主、雇员、计算机系、财务处等等。
　　(3) 应该记忆的事件；例如：飞行、演出、访问、交通事故等等。
　　(4) 两个或多个对象的相互作用，通常具有交易或接触的性质；例如：购买、纳税、结婚等等。
　　(5) 需要说明的概念；例如：政策、保险政策、版权法等等。
可参照上述5类常见事物，找出候选类与对象。

另一种是非正式分析（更简单）。
　　这种分析方法以用自然语言书写的需求陈述为依据，把陈述中的名词作为类与对象的候选者，用形容词作为确定属性的线索，把动词作为服务(操作)的候选者。
　　当然，这种方法选取的候选者往往不准确，须经更进一步的严格筛选。
　　
　　以ATM系统为例，说明非正式分析过程。

２．找出所有名词：

银行，自动取款机(ATM)，系统，中央计算机，分行计算机，柜员终端，网络，总行，分行，软件，成本，市，街道，营业厅，储蓄所，柜员，储户，现金，支票，账户，事务，现金兑换卡，余额，磁卡，分行代码，卡号，用户，副本，信息，密码，类型，取款额，账单，访问。
根据领域知识或常识进一步把隐含的类与对象提取出来：“通信链路”和“事务日志”。

３．筛选出正确的类与对象

严格考察每个候选对象，去掉不正确的或不必要的，仅保留确实应该记录其信息或需要其提供服务的那些对象。
　　筛选时主要依据下列标准，删除不正确或不必要的类与对象：

(1) 冗余

如果两个类表达了同样的信息，则应该保留在此问题域中最富于描述力的名称。
　　用非正式分析法得出了34个候选的类。
　　其中储户与用户、现金兑换卡与磁卡及副本，分别描述了相同的两类信息，因此，应该去掉“用户”、“磁卡”、“副本”等冗余的类，仅保留“储户”和“现金兑换卡”这两个类。

(2) 无关

许多对象与系统无关，应该把它们删掉。
　　在ATM系统中，不处理分摊软件开发成本问题，并且ATM和柜员终端放置的地点与本系统关系不大。
　　因此，应该去掉候选类“成本”、“市”、“街道”、“营业厅”和“储蓄所”。

(3) 笼统

通常把笼统的或模糊的类去掉。
　　在ATM系统中，“银行”实际指总行或分行， “访问”在这里实际指事务，“信息”的具体内容在需求陈述中随后就指明了。此外还有一些笼统含糊的名词。总之，在本例中应该去掉“银行”、“网络”、“系统”、“软件”、“信息”、“访问”等候选类。

(4) 属性

在需求陈述中有些名词实际上描述的是其他对象的属性，应该把这些名词从候选类与对象中去掉。
　　在ATM系统的例子中，“现金”、“支票”、“取款额”、“账单”、“余额”、“分行代码”、“卡号”、“密码”、“类型”等，实际上都应该作为属性对待。

(5) 操作

在需求陈述中一些既可作为名词，又可作为动词的词，应确定作为类还是作为类中定义的操作。
　　例如，谈到电话时“拨号”通常当作动词，当构造电话模型时确实应该把它作为一个操作，而不是一个类。但在开发电话的自动记账系统时，“拨号”需要有自己的属性(日期、时间、受话地点等)，应该把它作为一个类。
　　本身具有属性需独立存在的操作，应该作为类与对象。

(6) 实现

应该去掉仅仅和实现有关的候选的类与对象（分析阶段不要过早考虑实现，分散注意力）。
　　在ATM系统的例子中，“事务日志”是对一系列事务的记录，它是面向对象设计的议题；“通信链路”在逻辑上是一种联系，在系统实现时它是关联类的物理实现。
应该暂时去掉“事务日志”和“通信链路”这两个类，在设计或实现时再考虑它们。

综上所述，在ATM系统的例子中，经过初步筛选，剩下下列类与对象：ATM、中央计算机、分行计算机、柜员终端、总行、分行、柜员、储户、账户、事务、现金兑换卡。(11个类对象)

（二）确定关联

两个或多个对象之间的相互依赖、相互作用的关系就是关联。
　　确定关联，能促使分析员考虑问题域的边缘情况，有助于发现那些尚未被发现的类与对象。

1. 初步确定关联

在需求陈述中使用的描述性动词或动词词组，通常表示关联关系，大多数关联可以通过直接提取需求陈述中的动词词组而得出。

进一步分析需求陈述，还能发现陈述中隐含的关联。另外与用户及领域专家对问题域实体间的相互依赖、作用关系，再进一步补充一些关联。

以ATM系统为例，经分析初步确定出下列关联：

(1) 直接提取动词短语得出的关联

ATM、中央计算机、分行计算机及柜员终端组成网络；
总行拥有多台ATM；
ATM设在主要街道上；
分行提供分行计算机和柜员终端；
柜员终端设在分行营业厅及储蓄所内；
分行分摊软件开发成本；储户拥有账户；
分行计算机处理针对账户的事务；
分行计算机维护账户。
柜员终端与分行计算机通信；柜员输入针对账户的事务；
ATM与中央计算机交换关于事务的信息；中央计算机确定事务与分行的对应关系；
ATM读现金兑换卡；
ATM与用户交互；
ATM吐出现金； ATM打印账单；

系统处理并发的访问。

(2) 需求陈述中隐含的关联总行由各个分行组成；

分行保管账户；总行拥有中央计算机；系统维护事务日志；系统提供必要的安全性；储户拥有现金兑换卡。

(3) 根据问题域知识得出的关联现金兑换卡访问账户；分行雇用柜员。

2. 筛选

根据下述标准删除候选的关联：

(1) 已删去的类之间的关联

删除那些已被删除的候选类相关的关联。
已删除的候选类：系统、网络、市、街道、成本、软件、事务日志、现金、营业厅、储蓄所、账单等；与这些类有关的下列8个关联也应该删去：
①ATM、中央计算机、分行计算机及柜员终端组成网络；
②ATM设在主要街道上；
③分行分摊软件开发成本；
④系统提供必要的安全性；
⑤系统维护事务日志；
⑥ATM吐出现金；
⑦TM打印账单；
⑧柜员终端设在分行营业厅及储蓄所内。

(2) 与问题无关的或应在实现阶段考虑的关联应该把处在本问题域之外的关联或与实现密切相关的关联删去。

例如：例子中“系统处理并发的访问”，并发事件没有设计对象间的新关联（没有提供新的关联），它只是需要在实现阶段实现并发访问的算法，以处理并发事务。

(3) 瞬时事件

关联应该描述问题域的静态结构，而不应该是一个瞬时事件。
　　例如：“ATM读现金兑换卡”描述了ATM与用户交互周期中的一个动作，并不是ATM与现金兑换卡之间的固有关系→删去。
类似，删去“ATM与用户交互”候选的关联。

(4) 三元关联

一般将三个或三个以上对象间的关联，分解为二元关联或用词组描述成限定的关联。
　　在ATM系统中，“柜员输入针对账户的事务” 可分解成“柜员输入事务”和“事务修改账户” 这样两个二元关联。
　　“分行计算机处理针对账户的事务”同上分解。
　　“ATM与中央计算机交换关于事务的信息”候选关联，隐含了“ATM与中央计算机通信”和“在ATM上输入事务”这两个二元关联。
(5) 派生关联
去掉可以用其他关联定义的冗余关联。
在ATM系统的例子中：
“总行拥有多台ATM ”实质上是“总行拥有中央计算机”和“ATM与中央计算机通信”这两个关联组合的结果；
“分行计算机维护账户”的实际含义是“分行保管账户”和“事务修改账户”。

3. 进一步完善

从几个方面进一步完善经筛选后余下的关联：

(1) 正名

选择含义更明确的名字作为关联名。
“分行提供分行计算机和柜员终端”改为：
“分行拥有分行计算机” “分行拥有柜员终端”。

(2) 分解

分解以前确定的类与对象，以适用不同的关联。
在ATM系统中，应把“事务”分解成“远程事务”和“柜员事务”（12个类与对象）。

(3) 补充

发现了遗漏的关联及时补上。
在ATM系统中，把“事务”分解成上述两类之后，需要补充“柜员输入柜员事务”、“柜员事务输进柜员终端”、“在ATM上输入远程事务” 和“远程事务由现金兑换卡授权”等关联。

(4) 标明重数

初步判定各关联类型，并粗略确定关联的重数，伴随着对问题认识的逐渐深入，重数也会改动。
12个类与对象：ATM、中央计算机、分行计算机、柜员终端、总行、分行、柜员、储户、账户、“远程事务”、“柜员事务”、现金兑换卡。
　各类对象之间的关联：
总行拥有中央计算机（1:1）； ATM与中央计算机通信(n:1)；总行由各分行组成(1:n); 分行拥有分行计算机(1:1)；分行拥有柜员终端(1:n)；储户拥有账户(1:n)；柜员终端与分行计算机通信(n:1) ；柜员输入柜员事务(1:n); 分行保管账户(1:n); 柜员事务修改账户(1:n); 柜员终端输入柜员事务(1:n)；中央计算机与分行计算机通信(1:n) ；
ATM输入远程事务(1:n)；远程事务修改帐户(n:1) ; 现金兑换卡授权远程事务(1:n) ；储户拥有现金兑换卡(1:n) ；现金兑换卡访问账户(n:n) ；分行雇用柜员(1:n) ；
下图是经上述分析过程之后得出的ATM系统原始的类图：

（三）划分主题

为了降低复杂度，将一个大的系统再进一步划分成几个不同的主题。
当系统对象较多（系统规模较大），可参照如下进行：先识别出类与对象和关联，然后划分主题，并用它作为指导开发者和用户观察整个模型的一种机制；
对于规模极大的系统，则首先由高级分析员粗略地识别对象和关联，然后初步划分主题，经进一步分析，对系统结构有更深入的了解之后，再进一步修改和精炼主题。

划分主体的原则：
应按问题领域而不是用功能分解方法来确定主题。另外，各个主题内对象应较少依赖和交互。
以ATM系统为例，可以把它划分成总行（包含总行和中央计算机这两个类）、分行（包含分行、分行计算机、柜员终端、柜员事务、柜员和账户等类）和ATM（包含ATM、远程事务、现金兑换卡和储户等类）等3个主题。
教材中ATM系统是一个简化的系统，将不考虑主题层。

（四）确定属性

属性是对象的性质，藉助于属性我们能对类与对象和结构有更深入更具体的认识。注意，在分析阶段不要用属性来表示对象间的关系，使用关联能够表示两个对象间的任何关系，而且把关系表示得更清晰、更醒目。
一般说来，确定属性的过程包括分析和选择两个步骤。

属性是对象的性质，确定属性有助于我们对类与对象和结构有更深入更具体的认识。
确定属性的过程包括分析和选择两个步骤。

1. 分析

一般在需求陈述中用名词词组表示属性，例如
“汽车的颜色”或“光标的位置”。
往往用形容词表示可枚举的具体属性，例如，
“红色的”、“打开的”。
此外还需要领域知识和常识才能分析得出需要的属性。
由于属性对问题域的基本结构影响很小。结构相对稳定，属性可能随时间的推移而改变了。
在分析中首先找出最重要的属性，再逐渐把其余属性增添进去。

2. 选择

删掉不正确的或不必要的属性：

(1) 误把对象当作属性

如果某个实体的独立存在比它的值更重要，则应把它作为一个对象而不是对象的属性。同一个实体在不同应用领域中可扮演

(2)误把关联类的属性当作一般对象的属性

如果某个性质依赖于某个关联链的存在，则该性质是关联类的属性，在分析阶段不应该把它作为一般对象的属性。
如：学生选课程（n:m）,成绩是关联类属性。

(3)把限定误当成属性

在ATM系统的例子中，“分行代码”、“账号”、“雇员号”等都是限定词。
使用关系限定符可以

更精确地表达实体关系
直接指导实现代码的编写

新的领域知识：每年要有一套价格表

UML图表示

代码
产品实体类可以使用一个类型为IDictionary的属性关联价格实体类

public class 产品{
private IDictionary<int, 价格> _价格s;
public IDictionary<int, 价格> 价格s
{get { return _价格s; }
set { _价格s = value; }}
}

产品 AK47 = new 产品Finder().Find产品ByName(“AK47”); decimal price = AK47.价格s[2008].标准价格;
或者为价格Finder添加一个 FindBy产品Id年度() 函数
产品 AK47 = new 产品Finder().FindByName(“AK47”);
价格 AK47价格 = new 价格Finder().FindBy产品Id年度(AK47.产品
Id, 2008);
decimal price = AK47价格.标准价格

(4) 误把内部状态当成了属性

如果某个性质是对象的非公开的内部状态，则应该从对象模型中删掉这个属性。

(5) 过于细化

在分析阶段应该忽略那些对大多数操作都没有影响的属性。

(6) 存在不一致的属性

往往是由于类的划分不准确造成，分解成两个不同的类。
经过筛选之后，得到ATM系统中各个类的属性，如图所示：

（五）识别继承关系

继承关系的建立实质上是知识抽取过程，它应该反映出一定深度的领域知识，因此必须有领域专家密切配合才能完成。
可使用两种方式建立继承(泛化)关系：

1．自底向上

模拟人类归纳思维过程，从现有类抽象出共同性质泛化出父类。
例如，在ATM系统中，“远程事务”和“柜员事务”是类似的，可以泛化出父类“事务”；
可以从“ATM”和“柜员终端”泛化出父类“输入站”。

2．自顶向下

模拟人类的演绎思维过程，从现有类细化成更具体的子类。
这个过程比较自然，但避免过细。
如图是增加了继承关系之后的ATM对象模型。

（六）反复修改

面向对象开发过程是反复修改、逐步完善的过程。
　　相对结构分析、设计技术而言，面向对象更容易实现反复修改、逐步完善的过程。
　　下面以ATM系统为例，讨论可能做的修改：

1. 分解“现金兑换卡”类

“现金兑换卡”它是ATM获得分行代码和卡号等数据的数据载体，又具有鉴别储户使用ATM的权限的卡的两个独立功能。
“现金兑换卡”类→“卡权限”和“现金兑换卡”两个类，将使每个类的功能更单一。
10.3.6 反复修改

2.“事务”由“更新”组成

事务对账户的更新，指的是对账户所做的一个动作(取款、存款或查询)。
这个动作有自己的属性(类型、金额等)，应该独立存在，应作为类。

3.把“分行”与“分行计算机”合并

“分行”与“分行计算机”对分析系统没有区别的意义→合并。类似合并“总行”和“中央计算机”。
如图是修改后的ATM对象模型，更简单、清晰。

四、建立动态模型

动态模型，UML状态图、结构化分析状态转换图。
对于仅存储静态数据的系统(例如数据库)来说，动态模型并没有什么意义，例如：MIS。
在开发交互式系统时，动态模型起着很重要的作用，具体步骤：

第1步，编写交互行为的脚本；
第2步，提取事件，确定事件两侧的对象（触发事件者和事件目标者）——事件跟踪图；
第3步，排列事件次序，确定各对象可能状态及状态间的转换关系，用状态图描绘它们。
第4步，比较各个对象的状态图，检查它们之间的一致性，确保事件之间的匹配。

（一）编写脚本

脚本是系统在某一执行期间内出现的一系列事件，是对用户(或设备)与目标系统之间的交互过程的描述。
　　脚本的目的：对目标系统的行为进一步的认识。
脚本的内容：
　　①编写正常情况的脚本；
　　②考虑特殊情况，例如输入或输出的数据为最大值(或最小值) ；
　　③考虑出错情况，例输入的值为非法值或响应失败。

（二）设想用户界面

用户界面不是分析阶段考虑的重点（信息流和控制流作为重点），但是也需要考虑用户界面，确保能够完成全部必要的信息交换，而不会丢失重要的信息。
　　　图是初步设想出的ATM界面格式。

（三）画事件跟踪图

状态图的绘制步骤：
　　①完整、正确的脚本；
　　②事件跟踪图（简易的UML顺序图）；
　　③状态图。
　　因为，脚本用自然语言书写，阅读时会有二义性。
　　确定事件，分析各脚本（正常、异常），提取所有外部事件（包括系统与用户(或外部设备)交互的所有信号、输入、输出、中断、动作等等）。正常事件易找，异常事件和出错条件易遗漏。传递信息的对象的动作、大多数对象到对象的交互行为都对应着事件。
　　如图所示，事件跟踪图（简易顺序图）。
竖线——对象，横线——事件，箭头——作用方向。

（四）画状态图

状态图描绘事件与对象状态的关系。
　　集中精力仅考虑具有重要交互行为的那些类。
　　事件序列引出状态序列。
具体方法：
　　选定事件跟踪图中的一条竖线（一个类对象），仅考虑指向该条竖线的那些箭头线（事件），将这些事件作为状态图中的有向边(即箭头线)，边上标以事件名。
　　两个事件之间的间隔就是一个状态。
　　根据一张事件跟踪图画出状态图之后，再把其他脚本的事件跟踪图合并到已画出的状态图中。
　　例如ATM系统，在考虑正常情况后，需要考虑异常情况。
　　为此需在事件跟踪图中找出以前考虑过的脚本的分支点(例如“验证账户”就是一个分支点，因为验证的结果可能是“账户有效”，也可能是“无效账户”，然后把其他脚本中的事件序列并入已有的状态图中，作为一条可选的路径。

在ATM系统中：
　　“ATM”、“柜员终端”、“总行”和“分行” 都是主动对象，它们相互发送事件；
　　“现金兑换卡”、“事务”和“账户”是被动对象，并不发送事件。
　　“储户”和“柜员”虽然也是动作对象，但是，它们都是系统外部的因素，无须在系统内实现它们。
　　因此，只需要考虑“ATM”、“总行”、“柜员终端”和“分行”的状态图，如下各图（由于“柜员终端”同“ATM”类似，略）。

ATM类的状态图

（五）审查动态模型

在完成了每个具有重要交互行为的类的状态图之后，应该检查系统级的完整性和一致性。

一般说来，每个事件都应该既有发送对象又有接受对象（发送者、接受者可以相同）。
没有前驱或没有后继的状态应该是交互序列的起点或终点，否则出错误。
应该审查每个事件，跟踪它对系统中各个对象所产生的效果，以保证它们与每个脚本都匹配。

以ATM系统为例。在总行类的状态图中，事件 “分行代码错”是由总行发出的，但是在ATM类的状态图中并没有一个状态接受这个事件。因此，在ATM类的状态图中应该再补充一个状态“do/显示分行代码错信息”，它接受由前驱状态“do/验证账户”发出的事件“分行代码错”，它的后续状态是“退卡”。

五、建立功能模型

通常在建立了对象模型和动态模型之后再建立功能模型。
功能模型由一组数据流图组成。
其中的处理功能可以用IPO图(或表)、伪码等多种方式进一步描述。

（一）画出基本系统模型图图10.12是ATM系统的基本系统模型。

（二）描述处理框功能

描述处理框的功能——要着重描述每个处理框所代表的功能，而不是实现功能的具体算法。
可利用IPO图、伪代码等。

六、定义服务

“对象”是由属性及对这些数据施加的操作(即服务)封装在一起构成的独立单元。
服务需要在建立了动态模型和功能模型基础之上确定服务。

在确定类中服务时应考虑如下:

（一）常规行为

类中定义的每个属性都是可访问的，即都定义了读、写该类每个属性的操作（服务）。
但这些常规操作一般不在类图中显示表示（设计时考虑即可）。

（二）从事件导出的操作

在状态图中，事件是某对象接收到的消息，根据消息选择符指定的操作修改对象状态(即属性值)，并启动相应的服务。
　　例如ATM系统：
　　　发往ATM对象的事件“中止”，启动该对象的服务“打印账单”；
　　　发往分行的事件“请分行验卡”启动该对象的服务“验证卡号”；
　　　事件“处理分行事务”启动分行对象的服务
　　　“更新账户”。

（三）与数据流图中处理框对应的操作数据流图中处理框都与对象上的操作相对应。

综合考虑状态图和数据流图，确定对象应提供服务。
　　例如，在ATM系统中，从状态图上看出分行对象应该提供“验证卡号”服务，而在数据流图上与之对应的处理框是“验卡”，根据实际应该完成的功能看，该对象提供的这个服务应该是“验卡”。

（四）利用继承减少冗余操作利用继承机制继承服务，减少定义的服务数目。

只要不违背领域知识和常识，就尽量抽取出相似类的公共属性和操作，以建立这些类的新父类，并在类等级的不同层次中正确地定义各个服务。

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