1.5 建立面向對象思維

本節將通過簡單、通俗的案例來闡釋對象建模的基本概念，使讀者初步認識UML模型，并在開闊視野的基礎上，輕松建立面向對象的思維，同時使讀者掌握用面向對象方法分析問題的要領，為學習對象建模方法“熱身”。

在學習案例前，我們先區分幾個概念：對象技術、建模和UML。作為一種軟件開發思想，對象技術是理論基礎。引入對象技術的目的是能夠有效地分析和設計軟件系統，這個過程就是建模（關于建模的概念，將在第2章中做詳細介紹）。為了表達建模結果，開發人員需要一種語言作為工具，這個工具就是統一建模語言（Unified Modeling Language, UML）?？偟膩碚f，建模是最終目的，對象技術是一種建模理論，而UML是一種體現面向對象思維的建模語言，它是將對象理論轉換為實踐的工具。

為了更好地理解面向對象思維方式，先來看一段個人簡介：tanHuobin是類OOTeacher的一個實例，這個類是基于beiHangUniversity的softwareSchool的工作；類GraduateStudent的所有實例都可以通過Course類的對象OOTechnology建立關聯，并可發送phone消息或email消息。

在該個人簡介中，我們看到了類、實例、關聯、消息等面向對象的詞匯，這是建立面向對象思維的基礎。當然，在實際應用中，這些概念并不是一次就能夠定義清楚的，它需要經歷一個分析和設計的過程。在本節的最后，我們將利用面向對象思維方式描述一件在日常生活中發生的事情，并借此引入后面將要學習的各種UML模型。

1.5.1 引入案例

我的一位朋友結婚了

這是人們日常生活中一件很普通的事情，但這只是事情的結果，結果背后還隱藏著很多活動和過程。這就需要經過有效地分析和設計過程來描述，下面我們將從不同的角度進行探討。

A．這里面有什么事物？

要分析問題，首先要找到問題中所包含的事物。在本案例中，可能存在月老、小伙、姑娘、戀人、玫瑰花等各種人/物或事件。

B．每個事物看上去是什么樣的？

找到這些事物后，本步就要分析每個事物的特征，以認識和理解事物本質。在本案例中，每個事物可能的特征為：月老——看上去有些年紀了、挺熱心；小伙——看上去很強壯、很誠實；姑娘——看上去很漂亮，還很溫柔；戀人——看上去很黏糊，最終結婚了；玫瑰花——火紅火紅的。

C．每個事物能做什么？

認識這些事物后，本步要分析這些事物的能力，以完成特定的事情。在本案例中，每個事物的能力有：月老——牽線搭橋，介紹兩人認識；小伙——獻花追求，表達愛意；姑娘——仰慕傾情，以身相許；戀人——交往，結婚；玫瑰花——令姑娘心動，傳情示愛。

D．這些事物都在什么地方？

分析完這些事物本身的特征和能力后，本步就要安排這些事物出場，為此還要定義每個事物所處的位置。在本案例中，月老可能在婚介所或交友網站；小伙可能在軟件園工作；姑娘可能在醫院工作；而戀人則可能出現在電影院；玫瑰花可以在花店，也可以在小伙或姑娘的手中。

E．這些事物之間有什么關系？

安排好所有事物后，為了能夠有效地完成事情，還需要分析他們彼此之間的關系，以便彼此合作。在本案例中，可能的關系如表1-1所示。

F．這些事物是怎么完成整件事情的？

最后就是我們的重頭戲——要利用前面的那些事物及事物之間的關系，完成整件事情。完成本案例的過程如下所示。

（1）月老牽線搭橋，介紹小伙和姑娘認識。

（2）姑娘和小伙一見鐘情，成為一對戀人。

（3）一對戀人開始交往。

（4）小伙用獻花表達對姑娘的愛意。

（5）姑娘收到999朵紅玫瑰，心情無比激動。

（6）小伙真心求婚，姑娘以身相許。

（7）一對戀人終于走入婚姻殿堂。

1.5.2 用面向對象思維分析案例

第1.5.1小節中用通俗的語言展示了分析問題的6個方面（A～F）。而在面向對象的方法中，分析問題的思路還是一樣的，只是引入了相應的術語來表達分析維度。

A．這里面有什么事物？（類和對象）

本案例中的類為：小伙、姑娘、月老、戀人、玫瑰花。

B．每個事物看上去是什么樣的？（類的屬性）

每個類都有自己的屬性，每個對象都有一個相應的屬性值。小伙屬性：體格，屬性值：強壯；姑娘屬性：性情，屬性值：溫柔；月老屬性：年紀，屬性值：較大；戀人屬性：關系，屬性值：初戀。玫瑰花：顏色；屬性值：紅色。

C．每個事物能做什么？（類的操作）

每個類都具備操作功能，而其對象利用這些操作完成相應的行為。小伙：追求、送花、娶親；姑娘：愛慕、相許、出嫁；月老：牽線搭橋；玫瑰花：示愛。

D．這些事物都在什么地方？（類的狀態、部署）

每個類的對象都會有它合理的或者必需的空間位置和邏輯位置。尤其當這些位置對對象的行為造成重要影響的時候，表明它們的位置極其重要。在本案例中，列出的位置對故事主要情節沒有太大的影響，系統可以不予考慮。

E．這些事物之間有什么關系？（類之間的關聯）

類之間的關系非常多，根據面向對象的觀點，一般將類之間的關系主要分為三類：協作關系（關聯），甲會對乙做什么（如月老和小伙、姑娘的關系，小伙和玫瑰的關系，小伙和姑娘的關系）；整體—部分關系（聚合和組合），甲是乙的一個組成部分（如戀人和小伙的關系，戀人和姑娘的關系）；抽象—具體關系（泛化），甲是乙的一個特例（如人和小伙的關系，人和月老的關系，人和姑娘的關系）。

F．這些事物是怎么完成整件事情的？（類之間的交互）

每個類都會盡量利用伙伴的能力；類之間分工協作，互通信息，共同完成整體的目標，這是面向對象的分析和設計的核心。第1.5.3小節我們將通過特定的工具（UML）表達整個完成事件的過程。

1.5.3 利用UML表達分析結果

前面兩小節是通過文字的形式呈現了分析問題的過程。而在面向對象的方法中，還有更好的方式呈現這個過程，這就是建模——采用UML進行建模。

◆ 為了描述整個系統中的靜態關系，采用UML類圖。圖1-12中的類圖則代表了完整故事情節的靜態模型。

◆ 為了理解整個事情的業務流程，可以采用UML活動圖。圖1-13中的活動圖描述了整個事情的發生經過。

◆ 為了對每個活動的細節進行詳細分析，可以采用UML順序圖。圖1-14中的順序圖描述了初次見面的情節。

◆ 為了能夠理解在活動系統中各個參與對象之間的關系，可以采用UML通信圖。圖1-15中的通信圖還是描述了初次見面的情節，不過它更關注參與對象之間的協作。

◆ 為了了解某個對象內在的變化過程，可以采用UML狀態圖。圖1-16的狀態圖展示了戀人關系的發展歷程。