Java 面向物件設計（OOAD）

OOAD

面向物件的分析與設計。

程式設計方法

軟體工程學：是指導計算機軟體開發和維護的一門工程學科。採用工程化的方法開發維護。

軟體工程三要素

1. 方法 ：完成軟體開發各項任務的技術方法（面向物件方法）
2. 工具 ： EA（為運用方法提供的自動或者半自動的軟體工程支撐環境）
3. 過程 : 基於原型的增量迭代軟體開發過程（一系列任務的框架）

軟體生命週期

（尋找商機，投標等等）
專案：有明確的需求的提出方
產品：沒有明確的需求提出方，根據市場需求，自己提需求，自己設計

1.可行性分析階段

技術可行性、資金可行性、人員可行性、…………
主要成果：可行性分析報告

2.需求分析階段

確定待開發的系統是”做什麼”
確定軟體系統的功能需求和非功能需求。
主要成果：軟體需求規格說明書（Software Requirements Specification，即SRS）

3.系統設計階段。

主要成果：概要設計說明（分幾層），詳細設計說明（介面，bean的提取）、資料庫 ,設計說明書。

4.系統實現階段（也稱編碼階段）

主要成果：通過單元測試的原始碼

5.測試階段。

通過各種測試方法和工具，使bug降到最低
主要成果：軟體測試報告

6.維護階段。

主要任務：通過各種必要的維護活動使系統持久的滿足使用者的需要。
維護活動4類：
1.改正性維護
2.適應性維護
3.完善性維護
4.預防性維護。
主要成果：軟體問題報告，軟體變動記錄，軟體維護記錄。

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瀑布模型、噴泉模型、
———————————設計語言：UML—統一建模語言（圖形化語言）

用在設計階段，從各個角度來對專案進行描述。是被IBM統一了的
（流程圖也包括在內，時序圖，泳道圖，類圖（最多））

介面與類之間的關係是實現關係。
虛線三角形箭頭
物件與物件的關係：
1.泛化(is a) —-實線三角形箭頭
2.關聯
1>聚合關係(has a) —共享關係 —- 可分離，即是沒有這個不影響物件的整體
2>組合關係(contains a) —強聚合—-不可分離的，eg ：汽車和方向盤
——–箭頭的菱形是在擁有者的身上
3>依賴關係（use a）

面向物件的設計原則

標準

1.滿足功能需求
2.滿足了也不一定是好設計

好的設計

1.可讀性（註釋，程式碼，演算法不要太複雜，儘量採用經典演算法）
2.可複用性（抽取父類，介面，方法）
3.可擴充套件性（面對需求變化時，難易程度）
4.可維護性（錯誤的修改，遺漏的功能新增）

指標考量

內聚度

一個程式的某個單元負責的任務數量和多樣性。
內聚與單個類和單個方法單元相關。
———-一個功能模組只做一個事情
—————內聚的原因就是為了重用。
———————高內聚（一個系統單元只負責一個事情）

耦合度

表示單元與單元之間的關聯程度。
耦合度決定了變更一個應用程式的容易程度。

高內聚低耦合是所有優秀軟體的共同特徵。

設計原則：

1.開閉原則（是所有原則的核心原則）

需求改變的時候可以儘量不修改已有程式碼，而是擴充套件其功能

2.單一職責SRP。

一個類僅有一個引起他變化的原因，永遠不要讓一個類存在讀個改變的理由。單一職責圍繞的所處環境的職責（不是指代的某個具體的功能）。

3.里氏替換原則

就是判斷兩個類該不該做繼承關係子類應該能夠完全替換父類能夠出現的地方，並且替換後，不會讓父類呼叫的客戶程式從行為上有任何改變
（不應該僅僅用生活知識（is a）來判斷）

4.依賴倒轉原則

是指兩個模組如果有依賴關係，那麼高層模組最好繫結依賴低層模組的抽象或者介面即是用呼叫的時候，用介面或者抽象類 來指向實現類。從而呼叫實現類裡面的方法（要針對介面程式設計，不要針對實現類程式設計）

優點：是如果以後如果需要修改的時候，就只需要從新寫一個實現類，傳給介面指向，就不需要修改主程式碼。

5.組合/聚合複用原則。

即是少用繼承。新物件需要使用到老物件的屬性或者方法，應該採用其他的一些方法來進行處理。比如包含住作為一個屬性，但是儘量不要用extends。

6.介面隔離原則

最小介面原則（不要用上層介面汙染下層介面）

7.迪米特法則

最小知識原則。一個軟體實體應當儘可能少與其他實體相互摩擦。
eg ： import 匯入的時候不要匯入過多，匯入操作的就可以了。

模式分類

1.架構模式（eg：三層架構）巨集觀概念

    表示層專用模式：MVC模式
    ----------------M 模型  C 控制器  V檢視
    V ---介面  C--Listener  
    三層架構-（不是純面向物件的）----貧血模型
   業務層裡面既有bean也有行為    ----復血模型

2.設計模式

    微觀（對應某個具體的問題和場景）

模式包含的要素

1.模式名稱
2.該模式能解決的問題
3.解決方案
4.使用該模式後的效果（優缺點）

設計模式

根據設計模式是幹什麼的分類： 

1.建立模式

 涉及物件的建立
*單列模式（即是隻能建立一個物件的）--Singleton 模式
 設計一個能且只能產生一個物件的類

1.單列模式預載入模式實現—懶漢模式。

  1>預載入實現，就算你不用，也會在記憶體產生放起。
    ---------------優點：執行緒絕對安全的
public class Singleton{
private static Singleton sin = new Singleton();
private Singleton(){

}
public static Singleton getInstance(){
return sin;
}
}

2.單列模式二 —————–餓漢模式。

1>延遲載入實現。只有真正要使用的時候才產生
2>不加同步執行緒不安全，加了同步效率就低—————
缺點：這是執行緒不安全的。

 public class Singleton{
    private static Singleton sin;
    private Singleton(){

            }
    public static Singleton getInstance(){
        if(sin == null){
        sin = new Singleton();
        }   
    return sin;
    } 
}

3.單列模式三———-雙鎖模式

1>既支援延遲載入，又支援執行緒安全的高併發。

    public class Singleton{
        private static Singleton sin;
        private Singleton(){
        }
        public static Singleton getInstance(){
            if(sin == null){
            synchronized(Singleton.class){
            if(sin == null){
            sin = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return sin;
        }
    }

*工廠模式

定義：集中建立例項物件
將客戶類和工廠類（eg：DBUtil）分開。最常見的模式
由一個類專門來產生物件，其餘類來使用物件。
解耦：物件的建立和使用分離

1.簡單工廠模式
一個工廠生產多個物件
2.工廠方法模式
多個工廠生產同一個物件
3.抽象工廠
產品和工廠都在變化，多個產品和多個工廠

建造者模式

*原型模式 Prototype

建立一個和已有的一模一樣的新物件。
注意：重寫的類必須實現Cloneable —也只是一個標誌性介面

克隆的方法：對屬性的實現是用的值傳遞

1.淺克隆

     重寫Object類的clone方法：
public Object clone() throws CloneNotSupportException{
return super.clone();
}

2.深克隆

克隆的所有類實現Cloneable 介面,Serializable介面。
public 克隆物件型別 deepClone（）｛
當前物件型別 newObject = null ;
ObjectOutputStream oos = null;
ObjectInputStream ois = null;
ByteArrayOutputStream bos = null;
try{
bos = new ByteArrayOutputStream();
oos  = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this);
ois  = new ObjectInputStream(new  ByteArrayInputStream(bos.toByteArray()));
newObject =(克隆物件型別) ois.readObject();
} finally{
………………
}
return  newObject;
｝

2.結構模式 ：涉及類與物件的組合

*Facade外觀模式 eg：MVC

*介面卡模式（Adaptor）：

----即是 A B ,在C類中需要呼叫AB的方法。就是在C中包含住AB

*裝飾器模式Decorator：

eg:IO 管道對接用的就是裝飾器模式。
用的地方：東西有主次之分，
   而且需要用次要的東西來修飾主的

代理模式（Proxy）：

可以實現面向切面程式設計。也稱面向方向程式設計。

橋樑模式（Bridge）：

一個型別有兩個或者多個維度的變化。沒有主次之分

3.行為模式：對於類和物件職責方法的設計

觀察者模式

*命令模式

模版模式