1 实际中的面向对象

虽然现实场景往往比预想的要复杂得多。但是由于面向对象提供易理解可重用，可维护性，使代码更易于其他开发人员理解和维护，面向对象方法正变得越来越流行。 那么如何实践该方法？

即使如此要成功实践该方法并不是一件容易的事情，这里先简单介绍执行的步骤，然后通过一个时钟的案例说明如何在实际场景匹配面向对象的特性。

最后强调命名对重用和维护的重要性，并提供三种命名方式，并简单说明OO的优缺点。

2 执行步骤的分歧

面向对象分析 Object-Oriented Analysis经典OOA 由三个步骤组成

– 1 用例建模
– 2 类建模
– 3 属性方法建模

当代OOA 有五个步骤

① 确认对象和类。
② 确认结构。
结构是指问题域的复杂性和连接关系。类成员结构反映了泛化-特化关系，整体-部分结构反映整体和局部之间的关系。
③ 确认主题。主题是指事物的总体概貌和总体分析模型。
④ 确认属性。
⑤ 确认方法。

• 综合以上，避开陷阱的方式如下：

首先要清楚地了解您要解决的问题。这将帮助您识别关键对象及其关系。

其次使用 UML或者sysML3（建模语言）创建表示对象及其关系的关系图。这可以帮助您可视化系统并识别任何潜在的设计问题。

再次遵循标准设计模式和原则（如SOLID），以确保代码是模块化的、可扩展的和可重用的。

最后彻底测试您的代码，以确保其正常运行并满足系统的要求

3 使用OO分析面向对象特性：封装，继承，多态

假设我们所在工厂需要设计一个设备，需要该设备告诉您时间、温度、压力和湿度。

而你正好负责该设备的设计。该设备告诉用户时间、温度、压力和湿度，当完成设备生产时，用户会看到四个仪表告知四条数据。

用户不会知道设备里面有什么，或者显示的数字是如何确定的。
获取此数据的实现是封装的。
用户所看到的（以及用户想要/需要看到的）就是界面。

有朝一日，设计师可能会改变一种仪表，使其更准确或更便宜。
而你不必更改界面，用户也永远不会知道发生了更改。

• 多态

如果用户想要两个天气时钟，一个用于客厅，一个用于厨房怎么办？
只需再购买一个漂亮的时钟设备实例——拥有两个时钟。

但是它们是不同的，显示不同的数据，在不同的地方，具有不同的身份，做同一件事，一个可以现实天气温湿度的时钟。
仅仅因为用户需要拥有其中两个，并不意味着工厂必须重新发明一个新的天气时钟。

工厂只需为用户生产了另一个。由于市面上的用户已经拥有一个，在厨房中使用新的很容易-因为界面是相同的。实现是一样的吗？

如果用户转而回到市场上并购买数字手表怎么办？
假设工厂为了省钱，在手表和天气时钟中使用相同的计时机制和界面。

• 继承

我们可以通过识别它们相似的原因来对这些设备进行分类：它们都是钟表类型。
数字手表只有时间功能。天气时钟会做更多的事情，但它也会保留和显示时间。

用户认为工厂喜欢为这两款产品重新设计计时机制的想法吗？当然不，所以你只需重复使用该部分。

我们在 OO 中通过形成继承层次结构来做到这一点。
可能有读者听说过这个层次结构的术语“isa”，因为我们可以说天气时钟是一个计时器( Time Piece)（请注意，在这种情况下，最好说天气时钟至少是一类计时器).

		计时器 TimePiece 
		/      \
DigtalWatch   WeatherCiock
数字时钟        天气时钟

上图展示了计时器，数字时钟，天气时钟 的继承层次结构，那么问题来了

计时器TimePiece中需要有什么？
数字时钟DigitalWatch 中需要有什么？
天气时钟WeatherClock 中需要有什么？

• 封装

有人会购买计时器产品吗？
假设您有一个连接到设备的串行接口。您想从他们那里获取当前时间。

在面向对象方法OO中，你发送了一条消息。消息需要不同吗？不需要，当它要求提供相同的信息时，为什么要这样发不同消息？

假设你可以生产气压计和湿度计。如果重新发明轮子并拥有两个气压计，一个用于独立使用，一个嵌入天气时钟，这不是很麻烦吗？

我们可以通过继承来避免这种情况吗？不，我们需要另一种手段：封装。我们可以在另一个对象中嵌入、包含或组合一个对象。

经过一番分析后，可以得到基本的用例图。

4 名称很重要：命名方案

类、对象、实例变量和方法的标准命名方案非常重要。这里有两种选择。

• 命名方案 1

类名：连接的单词，每个单词都以大写字母开头。

帐户、银行帐户、CashDispenser、SortedIntegerQueue
宾语、ivar、方法：串联的单词，第一个单词全部小写，后续单词以大写字母开头。

balance， share余额， count， quantityOfFives
列表、节点列表、帐户、newAcct
存款， 余额， 对象At， 分配货币

• 命名方案 2

类名：连接的单词，每个单词都以大写字母开头。

帐户、银行帐户、CashDispenser、SortedIntegerQueue
对象：用下划线分隔的小写字母。

列表、node_list、帐户new_acct
Ivars：小写，用下划线分隔。

平衡、share_balance、计数quantity_of_fives
方法：串联词，第一个词全部小写，后续词以大写开头，

存款， 余额， 对象At， 分配货币

• 匈牙利语符号

所有东西都有一个标识它的标签。此标记将追加到名称中，因此，例如，可以称 float 类型的名为 height 的 ivar height_i_f。同样，每个类都以大写字母“C”结尾。

该方案迫使您进入解决方案空间（编程语言），并分散您对问题空间的注意力。

名称至关重要，原因与它们在非面向对象语言中很重要的原因相同，但也因为面向对象编程的拟人化性质。

在面向对象语言中，通常使用类名和定冠词或不定冠词（Control，aController;视图，视图）。当找不到更合适的名称（列表、员工）时，这些名称很好。

5 小结 优缺点和参考

一 面向对象分析和设计的优点：

模块化：面向对象允许您将复杂的系统分解为更小、更易于管理的部件或对象。随着时间的推移，这使得开发、测试和维护代码变得更加容易。

可重用性：由于面向对象强调模块化设计，因此您通常可以在不同的项目或应用程序中重用代码。这可以节省时间和精力，还可以提高代码的整体质量。

可扩展性：面向对象可帮助您设计可扩展的软件，这意味着它可以处理增加的负载或功能，而无需对代码库进行重大更改。

可理解易维护：通过使用标准的面向对象 技术和设计模式，易于维护。

二 面向对象分析和设计的缺点：

在 OOAD 中，任何时候都很难确定系统所需的所有必要类和对象。
我们的大多数项目开发团队都熟悉传统的分析和设计。

OOAD 提供了一种新型的项目管理方式。
这就是为什么可能很难在估计的时间和预算内完成解决方案的原因。
如果没有明确的重用过程，这种方法一般不会导致大规模的成功重用。

• 参考书目：

《面向对象开发的陷阱》 – 布鲁斯.韦伯斯特 Bruce Webster