软考（软件设计师）考点总结 -- 面向对象设计基础

Posted 2021-05-28 龙源lll

软考（软件设计师）考点总结：https://blog.csdn.net/Lzy410992/article/details/117321579

面向对象基本概念

面向对象的分析： 认定对象、组织对象、描述对象之间的相互关系、定义对象操作、定义对象的内部消息
分析过程中： 采用名词短语识别对象，动词短语识别对象操作。

对象是基本的运行实体，它既包括数据（属性），也包括作用于数据的操作（行为）。
对象的状态： 用来标识对象的所有属性以及每个属性的当前值。
行为： 对象根据它的状态以及消息传递所采取的行动和所作的反应
操作： 一个类提供个给它的对象的一种服务

封装： 一种信息的隐蔽技术，使对象的使用者与对象的生产者分离，通过组件提供功能和接口，开发者无需了解所使用的软件组件内部的工作机制，只需要知道如何使用组件接口即可。

继承： 在定义和实现一个类时，可以在一个已存在的类的基础上进行。
一种模仿现实世界中继承关系的一种类之间的关系，是父类（超类）和子类之间共享数据的方法和机制。一个父类可以有多个子类，子类可以继承父类或祖先类的属性或操作作为自己的内容而不用重新定义，也可以覆盖这些操作，并加入新的内容。

覆盖： 子类通过更具体的方式实现从父类继承来的方法

多重继承： 一个类可以继承另一个类，而另一个类可以继承别的类。多重继承可能造成混淆的情况，出现二义性的成员。

多态： 多种状态，即接口的不同实现方式，例如游戏中不同角色发动攻击时会有不同的效果。多态的实现受到继承的支持，利用类的继承的层次关系，把具有通用功能的消息存放在高层次，而不同的实现这一功能的行为放在较低层次。一个对象发送通用消息服务时，要根据接收对象的具体情况将求的操作与实现的方式进行连接，即动态绑定，以实现这些低层次上发生的对传给用消息以不同响应。
参数多态（静态多态）： 采用参数化模板，通过给出不同的类型参数，使得一个结构有多种类型
包含多态（属于动态多态）： 在许多语言中都存在，最常见的例子就是子类型泛化，即一个类型是另一个类型的子类型。
过载多态（属于静态多态）： 同一个名字在不同的上下文中所表示的含义不同。比如：运算符重载、函数重载
强制多态（属于静态多态）： 编译程序通过语义操作，把操作对象的类型强行加依变换，以符合函数或操作符的要求。

接口： 一种特殊的抽象机制，其中操作不需要自己实现，而是需要由实现类进行实现。对于实现类为抽象类的仍然可以保持操作为抽象，如果实现类是一个具体类，其中的操作必须实现。

消息： 不同类的对象通过消息传递互相通信

绑定：面向对象系统中，绑定是一个把过程调用和响应调用需要执行的代码加以结合的过程。
静态绑定： 在编译时进行的绑定
动态绑定： 在运行时进行的绑定。

重载： 一个类中，函数或方法拥有同样的名称，单参数列表。

依赖：
泛化：一个类与它的一个或多个细化类之间的关系
组合：一种聚合关系，其中整体负责其部分的创建和销毁，如果整体不存在，那么部分也将不存在。
聚合：较大的整体类包含一个或多个较小的部分类

设计原则：

设计模式

设计模式的基本分类：

创建型模式

用于创建对象的模式

抽象工厂模式（Abstract Factory） ： 提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无须指定它们具体的类。

构建器/生成器模式（Builder） ： 将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

工厂方法模式（Factory Method） ： 定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。使一个类的实例化延迟到其子类。

原型模式（Prototype） ： 用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这些原型创建新的对象。

单例模式（Singleton） ： 保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点。

结构型模式

主要处理类和对象的组合问题，让类或对象形成更大的结构提供相应的指导

适配器模式（Adapter） ： 将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。

桥接模式（Bridge） ： 将抽象部分与其实现部分分离，使它们可以独立地变化。

组合模式（Composite） ： 将对象组合成树形结构以表示“部分-整体”的层次结构，使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。

装饰模式（Decorator） ： 对对象进行包装，动态地给一个对象添加一些额外的职责。（给对象添加行为）

外观模式（Facade） ： 为子系统中的一组接口提供一个一致的界面。定义了一个高层接口，这个接口使得这一子系统更加容易使用。（简化接口）

享元模式（Flyweight） ： 运用共享技术有效地支持打两细粒度的对象。 （对象共享）

代理模式（Proxy） ： 为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。

行为型模式

主要描述类或对象交互的情况以及职责的分配问题。

责任链模式（Chain of Responsibility） ： 使多个对象都有机会处理请求，从而避免请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链，并沿着这条链传递该请求，直到有一个对象处理它为止。

命令模式（Command） ： 将请求封装为一个对象，从而使得可以用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。

解释器模式（Interpreter） ： 给定一个语言，定义它的文法的一种表示，并定义一个解释器，这个解释器使用该表示来解释语言中的句子。（用来表示解释语言）

迭代器模式（Iterator） ： 提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，且不需要暴露该对象的内部表示。

中介者模式（Mediator） ： 用一个中介对象来封装一系列的对象交互。使各对象不需要显式地相互引用，从而使耦合松散，而且可以独立地改变它们之间的交互。（中介对象封装对象交互）

备忘录模式（Memento） ： 在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在对象之外保存这个状态。这样以后就可以将对象恢复到原先保存的状态。

观察者模式（Observer） ： 定义对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都能得到通知，并被自动更新。 （通知所有依赖对象）

状态模式（State） ： 允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。

策略模式（Strategy） ： 定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可以相互替换。（封装算法）

模板方法（Template Method） ： 定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。

访问者模式（Visitor） ： 标识一个作用于某对象结构中的各元素的操作，它允许在不改变各元素的类的前提下定义作用于这些元素的新操作。

UML

UML：一种面向对象软件的标准化建模语言，由三个要素构成：UML的基本构造快、支配这些构造快如何放置在一起的规则、运用与整个语言的一些公共机制。

UML词汇表由三部分组成：事物、关系和图
事物： 对模型中最具有代表性的成分抽象
关系： 包括依赖、关联、泛化、实现
图： 聚集了相关的事物

四种事物：
结构事物：模型中的名词，通常是模型的静态部分，描述概念或物理元素，包括：类、接口、协作、用例、主动类、构件、制品和结点
行为事物：UML模型中的动态部分，是模型中的动词，描述了跨越时间和空间的行为。包括：交互、状态机、活动。
分组事物：UML模型的组织部分，是一些由模型分解成的盒子。例如：包
注释事物：UML模型的解释部分。这些注释事物用来描述、说明和标注模型的任何元素。例如：注解

依赖：两个事物间的语法关系，其中一个事物发生变化会影响另一个事物的语义。
泛化：一种特殊/一般关系，特殊元素的对象可以替代一般元素的对象，用这种方法，子元素共享父元素的结构和行为。
关联：一种结构关系，它描述了一个组链，组链是对象之间的连接。
实现：类元之间的语义关系，其中一个类元指定了由另一个类元保证的契约。

用例图： 描述一组用例、参与者以及它们的关系（包含关系、扩展关系、泛化关系），主要支持系统的行为，即系统在它的周边环境的语境中所提供的外部可见服务。
用例图用于对一个系统的需求进行建模，说明这个系统应该做什么，而不考虑应该怎么做。

类图： 展现一组对象、接口、协作和它们之间的关系。（一种静态设计视图）
对象图：展现某一时刻一组对象以及它们之间的关系。用来描述类图中所建立的事物的实例和静态快照。
1：一个集合一个对象对应一个集合一个对象、
0..*：一个集合一个对象对应另一个集合中0个或多个对象
1..*或*：一个集合一个对象对应另一个集合中1个或多个对象

顺序图（时序图）： 以二维图形的形式显示对象之间交互的图，主要体现体现对象间消息传递的时间顺序，强调参与交互的对象及其间消息交互的时序。
包括：活动者、对象、生命线、控制焦点、和消息等。

状态图： 描述一个状态机，由状态、事件和活动组成。给出了对象的动态视图。

活动图： 展现了在系统内从一个活动治动到另一个活动的流程，专注于系统的动态视图。一般包括：活动状态、动作状态、转换和对象。

通信图（协作图）： 一种交互图，描述对象与对象之间的关系，以一个类操作的实现。对象、链接、消息

构件图： 用来表示系统中构件与构件之间，类或接口与构件之间的关系图，由源代码文件、二进制代码文件、可执行文件、或动态链路库等构件构成，并通过依赖关系相连接。表示系统的静态设计实现图。
部署图： 对面向对象系统的物理方面建模的方法，展现了运行时处理结点以及其中构件的配置。

系统领域建模：类图
物理方面建模：部署图、构件图
交互关系建模：顺序图、交互概念图
复杂用例建模：活动图

UML模型：