结构化方法与面向对象方法之比较

         软件开发是一门技术，它需要相应的理论、技术、方法、手段和工具来支持。就软件开发技术的发展而言，主要经过了结构化开发方法和面向对象的软件开发方法。鉴于结构化方法与面向对象方法在软件开发过程中的广泛应用,从结构化方法与面向对象方法的基本思想出发,引用一些简单的软件实例说明结构化方法和面向对象方法的基本组成及在建模中的应用,并对结构化方法和面向对象方法进行比较。从比较结果可以看出,结构化方法和面向对象方法各有优缺点。所以,在实际的开发过程中可以发挥二者的优势,在采用当前主流的面向对象方法开发软件时，可以辅助结构化方法，有利于建造高质量的软件。

结构化方法简介：

         结构化方法（SD方法）是一种传统的软件开发方法，它是由结构化分析、结构化设计和结构化程序设计三部分有机组合而成的。它的基本思想：把一个复杂问题的求解过程分阶段进行，而且这种分解是自顶向下，逐层分解，使得每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。

面向对象方法简介：

面向对象方法(Object-Oriented Method)是一种把面向对象的思想应用于软件开发过程中，指导开发活动的系统方法，简称OO (Object-Oriented)方法，是建立在“对象”概念基础上的方法学。对象是由数据和容许的操作组成的封装体，与客观实体有直接对应关系，一个对象类定义了具有相似性质的一组对象。而每继承性是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种方式。所谓面向对象就是基于对象概念，以对象为中心，以类和继承为构造机制，来认识、理解、刻画客观世界和设计、构建相应的软件系统。

基本思想比较：

结构化方法的基本思想主要体现在三个方面。一、自顶向下，逐步求精：把程序看成是一个逐步演化的过程。把一个系统与程序看成是一层一层的。例如：户籍管理系统可以划分为：户籍迁入迁出，人员迁入迁出，户籍注销，人员注销等几个子系统，而每个子系统又划分为接收用户信息，实施处理，提供返回信息等等部分。二、模块化：即将几个系统分成几个模块，每个模块实现特定的功能，最终整个系统由这些模块组成。模块跟模块之间通过接口传递信息，模块最重要的特点就是独立性，模块之间还有上下层的关系，上层模块调用下层模块来实现一些功能。三、语句结构化：顺序结构、分支结构、循环结构，都是常用的语句结构。

面向对象方法的基本思想主要有：一、客观世界中的事物都是对象，对象之间存在一定的关系，并且复杂对象由简单对象构成。二、具有相同属性和操作的对象属于一个类，对象是类的一个实例。三、类之间可以有层次结构，即类可以有子类，其中，子类继承父类的全部属性和操作，而且子类有自己的属性和操作。四、类具有封装性，把类内部的属性和一些操作隐藏起来，只有公共的操作对外是可见的，对象只可通过消息来请求其他对象的操作或自己的操作。五、强调充分运用人在日常逻辑思维中经常采用的思想方法与原则。例如：抽象，分类，继承，聚合，封装，关联等。

建模技术比较：

结构化方法建模技术:

         DFD: 数据流图（Data Flow Diagram）：简称DFD，它从数据传递和加工角度，以图形方式来表达系统的逻辑功能、数据在系统内部的逻辑流向和逻辑变换过程，是结构化系统分析方法的主要表达工具及用于表示软件模型的一种图示方法。如下图

         DD: DD（Data dictionary,数据字典）是用规范化的，无二义性的语言表达数据流程图中的各组成部分，是对数据流程图各个组成部分的详细说明，也是表达新系统逻辑模型的主要工具之一。

         ERD:也称实体-联系图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。它是描述现实世界概念结构模型的有效方法。是表示概念模型的一种方式，用矩形表示实体型，矩形框内写明实体名；用椭圆表示实体的属性，并用无向边将其与相应的实体型连接起来；用菱形表示实体型之间的联系，在菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体型连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型。

面向对象的建模方法：

         UML：Unified Modeling Language (UML)又称统一建模语言或标准建模语言，是始于1997年一个OMG标准，它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。UML规范用来描述建模的概念有，类（对象的）、对象、关联、职责、行为、接口、用例、包、顺序、协作，以及状态。

         Use-case: 在软件工程中，用例是一种在开发新系统或者软件改造时捕获潜在需求的技术。每个用例提供了一个或多个场景，该场景揭示了系统是如何同最终用户或其它系统交互的，从而获得一个明确的业务目标。用例要避免技术术语，取而代之的是最终用户或者领域专家的语言。用例一般是由软件开发者和最终用户共同创作的。Use Case可以用很多方式来描述，我们可以用自然语言（英语，汉语，随您的便），可以用形式化语言（哇！太酷了吧！），也可以用各种图示。在UML中，通常用两种图来描述Use Case，它们就是顺序图（Sequence Diagram）和协作图（Collaboration Diagram）。Use Case 由以下元素组成：名称，简单描述

事件流，关系，活动图和状态图，Use Case 图，特殊需求，前条件，后条件。

方法步骤比较：

结构化方法步骤：

分为两个部分：

         1结构化分析：

①分析当前的情况，做出反映当前物理模型的DFD；

②推导出等价的逻辑模型的DFD；

③设计新的逻辑系统，生成数据字典和基元描述；

④建立人机接口，提出可供选择的目标系统物理模型的DFD；

⑤确定各种方案的成本和风险等级，据此对各种方案进行分析；

⑥选择一种方案；

⑦建立完整的需求规约。

2结构化设计：

①评审和细化数据流图；

②确定数据流图的类型；

③把数据流图映射到软件模块结构，设计出模块结构的上层；

④基于数据流图逐步分解高层模块，设计中下层模块；

⑤对模块结构进行优化，得到更为合理的软件结构；

⑥描述模块接口。

面向对象方法步骤：

（1） 分析确定在问题空间和解空间出现的全部对象及其属性；

（2） 确定应施加于每个对象的操作，即对象固有的处理能力；

（3） 分析对象间的联系，确定对象彼此间传递的消息；

（4） 设计对象的消息模式，消息模式和处理能力共同构成对象的外部特性；

（5） 分析各个对象的外部特性，将具有相同外部特性的对象归为一类，从而确定所需要的类；

（6） 确定类间的继承关系，将各对象的公共性质放在较上层的类中描述，通过继承来共享对公共性质的描述；

（7） 设计每个类关于对象外部特性的描述；

（8） 设计每个类的内部实现（数据结构和方法）；

（9） 创建所需的对象（类的实例），实现对象间应有的联系（发消息）。

原则比较：

结构化设计方法的设计原则：

（1）使每个模块尽量只执行一个功能（坚持功能性内聚）；

（2）每个模块用过程语句（或函数方式等）调用其他模块；

（3）模块间传送的参数作数据用；

（4）模块间共用的信息（如参数等）尽量少

面向对象方法设计原则：

（1）单一职责原则（SRP）：一个类应该仅有一个引起它变化的原因

（2）开放封闭原则（OCP）：扩展即扩展现行的模块，当我们软件的实际应用发生改变时，出现新的需求，就需要我们对模块进行扩展，使其能够满足新的需求！

（3）里氏替换原则（LSP）：子类可以替换父类并且出现在父类能够出现的任何地方

（4）依赖倒置原则（DIP）：指代一种特定的解耦形式，使高层次的模块不依赖于低层次的模块的实现细节的目的。

（5）接口隔离原则（ISP）：顾名思义，在设计类时，我们需要将各种接口隔离，使用最少的接口，类间的依赖关系应该建立在最小的接口上。他的目的就是：系统解开耦合，从而容易重构，更改和重新部署。

结构化方法与面向对象方法之比较