Object Oriented Systems Analysis and Design pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Ronald J. Norman

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1996-01-23

价格:USD 120.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780131229464

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图书标签:

• 软件设计
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《面向对象系统分析与设计》 引言 在当今信息技术飞速发展的时代，软件系统扮演着越来越重要的角色，它们渗透到我们生活的方方面面，从企业管理到个人娱乐，无处不在。然而，随着系统规模的不断扩大和复杂度的急剧增加，传统的系统开发方法往往显得力不从心。如何有效地分析需求、清晰地设计系统、可靠地实现与维护，成为了软件工程领域持续探索的难题。 《面向对象系统分析与设计》正是为了应对这一挑战而诞生的。本书深入探讨了面向对象方法论在系统开发中的核心理念与实践应用，旨在为读者提供一套系统、全面、行之有效的工具与技术，帮助他们掌握构建高质量、可维护、可扩展的软件系统的关键技能。本书并非简单地罗列理论，而是将抽象的概念与具体的案例相结合，引导读者从“面向对象”的思维模式出发，理解如何将现实世界的问题转化为面向对象的模型，并在此基础上进行系统分析与设计。 第一部分：面向对象思维的基石 本部分将带领读者走进面向对象编程（OOP）的殿堂，理解其核心思想，为后续的系统分析与设计打下坚实的基础。 对象与类：现实世界的映射 我们将从最基本的概念——“对象”开始。在现实世界中，我们周围的一切都可以看作是对象，它们拥有属性（数据）和行为（方法）。例如，一辆汽车是一个对象，它有颜色、品牌、型号等属性，可以加速、刹车、转向等行为。 接着，我们将引入“类”的概念。类是对象的蓝图或模板。就像生产线上制造汽车的模具一样，一个类定义了一组具有相同属性和行为的对象。通过类，我们可以批量地创建具有相似特征的对象，极大地提高了开发的效率。 本书将详细阐述如何识别现实世界中的对象和类，以及如何将它们抽象出来，形成初步的面向对象模型。我们将通过一系列生动形象的例子，帮助读者建立对“万物皆对象”的直观理解。 封装：隐藏细节，保护数据 封装是面向对象的三大核心特性之一。它指的是将数据（属性）和操作数据的方法（行为）捆绑在一起，形成一个独立的单元（对象）。更重要的是，封装允许我们隐藏对象的内部实现细节，只暴露必要的接口供外部访问。 想象一个电视机遥控器。我们只需要知道按下“音量+”按钮可以增加音量，而不需要了解遥控器内部复杂的电路如何实现这一功能。这就是封装的好处：它简化了用户的使用，同时也保护了内部数据的完整性和安全性，防止外部随意修改。 本书将深入探讨封装的意义，以及如何在设计中恰当地应用封装，实现信息隐藏，降低系统的耦合度，提高代码的可维护性。 继承：代码复用，构建层次 继承是面向对象另一个强大的特性，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和行为。这就像家庭中的遗传一样，子类会自动拥有父类的特征，并且可以在此基础上添加自己独特的属性和行为，或者修改继承来的行为。 例如，我们可以有一个“交通工具”的父类，它拥有“速度”、“颜色”等属性，以及“移动”等方法。然后，我们可以创建“汽车”、“自行车”、“飞机”等子类，它们都继承了“交通工具”的通用特征，并且分别增加了自己特有的属性（如“汽车”有“引擎”，“飞机”有“机翼”）和行为（如“汽车”可以“鸣笛”，“飞机”可以“起飞”）。 继承极大地促进了代码的复用，减少了重复编码的工作量，并且有助于构建清晰的类层次结构，使系统更加易于理解和扩展。本书将详细讲解继承的机制，以及如何在设计中合理地运用继承来组织和管理类。 多态：一种接口，多种实现 多态（Polymorphism）是面向对象最令人着迷的特性之一，它意味着“多种形态”。在面向对象编程中，多态允许我们使用一个通用的接口来操作不同类的对象，而具体的行为则由对象自身决定。 举个例子，我们有一个“播放”的通用操作。对于“音乐文件”对象，播放可能是发出声音；对于“视频文件”对象，播放可能是显示画面并发出声音；对于“动画文件”对象，播放可能是执行一系列的动画序列。通过多态，我们可以编写一套通用的播放代码，而无需关心具体播放的是哪种类型的文件，系统会自动调用相应对象的播放方法。 多态的存在使得代码更加灵活，易于扩展。当我们需要支持新的文件类型时，只需创建一个新的类并实现“播放”接口即可，而无需修改已有的播放代码。本书将深入剖析多态的实现方式，以及其在提高代码灵活性和可扩展性方面的巨大作用。 第二部分：面向对象系统分析——理解问题域 在本部分，我们将学习如何运用面向对象的方法来理解和分析现实世界中的问题，将其转化为清晰、准确的系统需求。 用例建模：捕捉用户需求 用例（Use Case）是描述用户与系统交互过程的功能性需求的一种有效方式。它以用户的视角，描述了系统在特定情境下应如何响应用户的请求，并达成特定的目标。 本书将详细介绍如何识别系统中的参与者（Actors），他们是与系统交互的人员或外部系统。然后，通过分析参与者与系统之间的交互，绘制出系统的用例图。每个用例都代表一个独立的功能，并包含其触发条件、基本流程、备选流程以及异常流程。 我们将通过大量的实践案例，教授读者如何编写详细的用例规约（Use Case Specification），清晰地描述每个用例的详细行为，确保需求的完整性和准确性。用例建模是面向对象分析的起点，它为后续的设计和开发提供了坚实的基础。 类图建模：刻画系统结构 在用例建模的基础上，我们将进入类图（Class Diagram）的构建。类图是面向对象分析中最核心的图之一，它用于描述系统的静态结构，即系统中存在哪些类，类之间存在什么关系。 本书将详细讲解如何从现实世界中提取出潜在的类，并为其定义属性（Attributes）和操作（Operations）。我们将深入探讨类之间的主要关系： 关联（Association）：表示两个类之间存在某种连接，例如“顾客”与“订单”之间存在关联。 聚合（Aggregation）：一种特殊的关联，表示“整体-部分”的关系，但部分可以独立于整体存在，例如“部门”包含“员工”，但部门消失后，员工仍然存在。 组合（Composition）：比聚合更强的“整体-部分”关系，部分不能独立于整体存在，例如“房屋”包含“房间”，房屋消失，房间也就不存在了。 泛化/继承（Generalization/Inheritance）：表示“is-a”的关系，子类是父类的一种特殊类型。 依赖（Dependency）：表示一个类依赖于另一个类，例如一个方法需要另一个类的对象作为参数。 通过绘制清晰的类图，我们可以直观地展现系统的组织结构，理解数据如何在系统内部流动和处理。 对象图建模：展示实例状态 对象图（Object Diagram）与类图类似，但它展示的是类的具体实例及其之间的关系。它更侧重于描述在某个特定时刻，系统中存在的对象以及它们的状态。 本书将说明对象图在理解系统行为、调试和验证模型方面的重要性。通过创建对象图，我们可以可视化地模拟系统的运行，从而更容易发现设计中的潜在问题。 交互建模：描绘对象协作 为了理解系统是如何工作的，我们需要知道对象之间是如何进行通信和协作的。交互建模（Interaction Modeling）就是用来描述这种动态行为的。 顺序图（Sequence Diagram）：顺序图侧重于描述对象之间消息发送的时间顺序。它清晰地展示了在一段时间内，对象之间如何相互发送消息，以及消息的顺序。 协作图（Communication Diagram）（在某些UML版本中称为通信图）：协作图也描述对象之间的交互，但它更侧重于对象之间的连接关系，消息的顺序则通过编号来表示。 本书将详细讲解如何根据用例规约，绘制出准确的顺序图和协作图，从而揭示系统的动态行为和对象间的协作模式，为后续的设计奠定基础。 第三部分：面向对象系统设计——构建解决方案 在充分理解了问题域的需求之后，本部分将带领读者进入面向对象系统设计的核心，学习如何将分析模型转化为可执行的系统设计。 设计原则：SOLID与KISS 优秀的设计并非凭空而来，它遵循一系列被实践证明行之有效的原则。本书将重点介绍面向对象设计的“SOLID”原则： 单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP）：一个类应该只有一个引起它变化的原因。 开放封闭原则（Open/Closed Principle, OCP）：软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改封闭。 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle, LSP）：子类必须能够替换其父类，而不会破坏程序的正确性。 接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）：客户端不应该被迫依赖于它们不使用的接口。 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle, DIP）：高层模块不应该依赖于低层模块，两者都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。 我们还将探讨“KISS”原则（Keep It Simple, Stupid），强调设计的简洁性，避免不必要的复杂性。理解并应用这些设计原则，是写出高质量、易于维护代码的关键。 设计模式：成熟的解决方案 设计模式（Design Patterns）是在软件开发中反复出现、被证明是有效的解决特定问题的通用解决方案。它们是前人经验的总结，能够帮助我们避免重复造轮子，并构建出更具弹性和可维护性的系统。 本书将介绍一些经典且常用的面向对象设计模式，并结合实际案例进行讲解： 创建型模式：如单例模式（Singleton）、工厂模式（Factory Method/Abstract Factory）、建造者模式（Builder），用于解决对象的创建问题。 结构型模式：如适配器模式（Adapter）、装饰器模式（Decorator）、代理模式（Proxy），用于解决类或对象之间的组合关系。 行为型模式：如观察者模式（Observer）、策略模式（Strategy）、命令模式（Command），用于解决对象之间的交互与职责划分。 通过学习设计模式，读者将能够更优雅、更高效地解决常见的软件设计难题。 系统架构设计 在本部分，我们将讨论如何将分散的类和组件组织成一个整体的系统架构。我们将探讨不同的架构风格，例如分层架构、模型-视图-控制器（MVC）架构等，并分析它们在不同场景下的适用性。 本书还将强调如何进行系统的模块化设计，将复杂系统分解为易于管理和开发的子系统。我们将讨论接口设计的重要性，以及如何通过清晰的接口来实现模块之间的解耦。 用户界面（UI）与用户体验（UX）设计考虑 虽然本书的重点在于系统分析与设计，但我们也会触及用户界面（UI）和用户体验（UX）设计的一些基本原则。一个良好的系统不仅仅是技术上的先进，更重要的是能够被用户方便、有效地使用。 我们将简要介绍如何从用户的角度出发，考虑界面的易用性、直观性以及整体的交互流程，确保系统的最终用户能够获得满意的体验。 第四部分：面向对象开发实践与进阶 本部分将引导读者将理论付诸实践，并探讨一些在实际开发中需要注意的关键点。 面向对象数据库设计 在现代应用中，数据存储是必不可少的一部分。本书将探讨如何将面向对象的模型映射到关系型数据库，或者直接使用面向对象数据库（OODBMS）来存储对象。我们将讨论对象-关系映射（ORM）技术，以及它在简化数据库访问方面的作用。 面向对象重构（Refactoring） 软件系统在生命周期中会不断发展和变化。重构是指在不改变软件外在行为的前提下，对软件的内部结构进行优化和改进的过程。 本书将介绍一些常见的重构技术，例如提取方法、移动方法、替换继承关系等，并说明重构如何帮助我们提高代码的可读性、可维护性和可扩展性，修复设计中的“坏味道”。 面向对象测试 测试是保证软件质量的重要环节。本书将探讨面向对象的测试策略，包括单元测试、集成测试以及系统测试。我们将强调如何编写可测试的代码，以及利用测试来驱动设计和开发。 敏捷开发中的面向对象实践 敏捷开发方法论（如Scrum、XP）在当前软件开发中占据主导地位。本书将探讨如何将面向对象分析与设计与敏捷开发流程相结合，实现快速迭代、持续交付高质量的软件。 结论 《面向对象系统分析与设计》旨在为广大软件工程师、系统分析师、架构师以及计算机科学专业的学生提供一本实用、深入的学习指南。本书通过对面向对象核心概念的深刻阐释，以及对分析与设计方法的系统性介绍，帮助读者建立起坚实的面向对象思维，掌握构建复杂、高效、可维护软件系统的关键技能。我们相信，掌握了本书的内容，读者将能够更自信、更专业地应对软件开发中的各种挑战，设计出真正优秀、持久的软件系统。

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这本书绝对是软件工程领域的一部里程碑式的作品，尤其是对于那些渴望深入理解系统构建底层逻辑的实践者来说。作者没有停留在那些空泛的、教科书式的理论堆砌上，而是用一种近乎庖丁解牛般的细致，将整个面向对象分析与设计的过程拆解得淋漓尽致。我印象最深的是它对UML图示的讲解，简直是教科书级别的范本。不同于市面上许多只罗列各种图表名称的指南，它深入剖析了每种图在不同开发阶段的真正意图和价值所在——类图如何捕捉静态结构，活动图如何描绘流程控制，以及序列图如何展现时间维度的交互细节。更难能可贵的是，书中非常强调“为什么”要这样做，而不是仅仅告诉你“怎么做”。它成功地搭建起了一座从抽象需求到具体实现的坚实桥梁，让初学者也能窥见大师设计时的思维路径，这对于培养严谨的架构师思维至关重要。阅读过程中，我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的前辈，一步步走过真实项目的迷雾，那种清晰度和指导性是无可替代的。

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我必须承认，这本书的阅读门槛并不低，它要求读者对基础的编程概念有扎实的理解，并且对软件工程的挑战有一定的初步认识。它不是那种可以抱着咖啡轻松翻阅的读物，而更像是一本需要笔记本和大量草图纸陪伴的工具书。在处理并发和分布式系统的部分，作者的处理方式尤其令人印象深刻，他并没有回避这些复杂性，而是通过细致的状态机和交互协议的建模，将原本令人头疼的问题可视化了。其中关于模式语言的探讨，也远超出了GoF（设计模式之父）的经典范畴，它开始触及更高级别的架构模式。对于那些已经工作多年，感觉自己被困在“CRUD”循环中，渴望突破技术瓶颈，追求更高层次抽象和抽象提炼能力的资深工程师来说，这本书提供了一次重塑思维的机会。

评分☆☆☆☆☆

本书最大的贡献在于，它成功地将“分析”与“设计”这两个看似分离的阶段，在面向对象的范式下进行了深度融合。以往的教材往往将需求分析和技术实现割裂开来，导致最终产品与用户期望产生偏差。而这本书通过贯穿始终的对象视角，强调了在需求捕获阶段就必须引入设计思维——识别关键对象、明确其职责边界，这直接决定了后续建模的质量。书中对边界上下文（Boundary Context）和聚合根（Aggregate Root）的讨论，即便是在今天看来，依然是构建可维护微服务架构的基石。它教会读者如何通过系统性的思考来管理复杂性，而不是单纯依赖工具或框架的魔力。这是一本真正意义上的“内功心法”，一旦内化，无论未来技术栈如何变迁，其指导思想都能屹立不倒。

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对于那些习惯于敏捷和快速迭代环境的开发者而言，这本书提供了一个至关重要的“锚点”。在现代开发流程中，我们常常被要求“先跑起来再说”，但这往往会导致技术债的迅速积累。这本书强大的地方在于，它并没有因此就忽视了严谨设计的必要性。相反，它提出了一种与迭代思想相契合的渐进式设计方法论。它教导我们如何在初步设计中保持足够的灵活性，避免过早的僵化，同时又确保核心的领域模型是健壮且可扩展的。书中关于领域驱动设计（DDD）思想的介绍，与面向对象建模的结合堪称完美，它将“业务语言”转化为“代码结构”的过程描绘得清晰而流畅，极大地提升了我对复杂业务系统建模的信心。读完此书，你会明白，优雅的设计并非阻碍速度的绊脚石，而是加速长期交付的加速器。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，当我刚拿到这本书时，我对它抱持着一种怀疑的态度，毕竟市面上同类主题的书籍多如牛毛，大多不过是换汤不换药的重复。然而，这本书真正让我眼前一亮的地方，在于它对设计原则的阐述角度极其新颖且富含洞察力。它没有将SOLID原则视为必须遵守的教条，而是将其置于具体的业务场景中进行拷问，展示了当这些原则被违反时，系统会如何缓慢地走向腐烂。作者在讨论高内聚、低耦合时，引用了大量的反面案例，这些失败的案例分析比任何成功的教程都更有教育意义。我特别欣赏其中关于重构策略的部分，它不是简单地提供了一系列重构手法，而是建立了一个评估现有设计健康度的框架，让你能自己判断何时介入，以及采用何种力度进行调整。这本书的价值在于，它培养的不是代码工人，而是能够对技术债务保持警惕并积极预防的架构卫士。

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