c程序設計--對象分冊第8章(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 系統的分析 2022/2/8 40 1. 找出問題陳述中所有的名詞 表 81 問題陳述中的名詞 大樓 乘客 載客量 電梯 樓層 電梯按鈕 樓層按鈕 電梯模擬程序 樓層電梯指示燈 人（電梯內的人，樓層等電梯的人） 時間 鈴 電梯門 時鐘問題陳述中的名詞 電梯模擬系統的分析 2022/2/8 41 2. 選擇在系統中擔負主要職責的名詞 ,而去掉下面的詞 電梯模擬程序 載客量 時間 建筑物是與系統無關的事物，時間和載客量分別是時鐘和電梯所具有的特性，而非獨立的實體，電梯模擬程序是以完整的程序，而不是一個具體的實體 電梯模擬系統的分析 2022/2/8 42 ，以確定真正的類 大樓 樓層 門 按鈕（電梯和樓層按鈕） 燈 時鐘 調度 鈴 乘客（包括電梯內的人，樓層等電梯的人 ) 它們都可能成為系統中所涉及的最終類。我們為樓層按鈕和電梯按鈕創建一個類，按鈕類，并擁有兩個子類，分別為樓層按鈕和電梯按鈕（他們分別在電梯系統中擔負主要職責，分別管理呼喚電梯和指揮電梯的移動）。 系統主要的類有： 大樓，樓層，門，按鈕），燈，時鐘，調度，鈴，乘客。 電梯模擬系統的分析 2022/2/8 43 根據上面的分析得出系統的類圖。如電梯類圖、電梯按鈕和門類： 門： “ 電梯 ” 對象 電梯控制器 命令門打開和關閉，這和用例中的描述相對應。 電梯：電梯在控制下上升和下降（用不同的速度），需要時可以停下。 按鈕：電梯控制器類也控制按鈕類，按鈕類生成兩個子類電梯按鈕類和樓層按鈕類）。控制對象和按鈕對象通信，得到按鈕是否被按下，反過來控制按鈕燈的發光。 電梯模擬系統的分析 2022/2/8 44 電梯模擬系統的分析 Elevator（電梯） door ： Door + processPossibleArrival()： void Button（按鈕） pressed : bool + pressButton() :void Door（門） open : bool + closeDoor() :void elevatorButton（電梯按鈕） elevatorRef : Elevator +pressButton() :void floorButton（樓層按鈕） floorNumber : int +pressButton() :void 電梯類圖 1 擁有 1 擁有 * 1 2022/2/8 45 電梯模擬系統的分析 系統由不同的類組成，類間的關系稱為類的關聯，通過類之間的消息傳遞才構成紛繁復雜的軟件系統。Uml通過類圖描述類之間的關聯 ,如圖中繼承關聯 (樓層按鈕合電梯按鈕的關系 ),組合關聯 (電梯和門以及電梯按鈕的關系 ),一般關聯 (電梯和門的關系等 )。關聯可表示為關聯對象的個數和關聯名 ,如電梯和電梯按鈕的關聯表示。系統類圖如下： 2022/2/8 46 電梯模擬系統的分析 調度 (Scheduler) 時鐘 （ Clock） 乘客 （ Person） 樓層 （ Floor） 電梯 （ Elevator） 樓層按鈕 （ floorButton） 燈 （ Light ） 樓層按鈕 （ floorButton） 鈴 （ Bell） 門 （ Door） 圖 電梯模擬系統的類圖 1 調 度 0..1 0..1 等待 乘 1 坐 1 擁有 1 1 1..2 1..2 1..* 1 2022/2/8 47 確定類的結構以后，需要表述類本身具有的特性，也就是類的屬性。通過對用例圖中每個用例的詳細表述中查詢每個類對象擁有的屬性，并用合適的名詞描述屬性。可用一張表格描述在需求中每個類相關的描述。如下表 82： 電梯模擬系統的分析 2022/2/8 48 電梯模擬系統的分析 表 82 電梯模擬系統中類的相關描述 類 與類相關的描述詞（名詞或名詞短語） 電 梯 電梯運行的時間 電梯的狀態 電梯運行的方向 電梯目前處于的位置 電梯到達樓層的時間 門 門的狀態（開和關） 時 鐘 時鐘的時間 樓 層 按 鈕 按鈕的狀態（按下核釋放） 電 梯 按 鈕 按鈕的狀態（按下核釋放） 燈 燈的狀態（開和關） 鈴 沒有 調 度 到達指定樓層的時間，人到達時間 樓 層 燈，按鈕， 2022/2/8 49 電梯模擬系統的分析 電梯按鈕 電梯狀態：布爾 = 假 樓層按鈕 電梯狀態：布爾 = 假 電 梯 目前的位置：整形 = 1 電梯的方向：枚舉 = UP 電梯到達的時間：整形 電梯移動：布爾 = 假 命名類的屬性： 包括屬性的名字、類型、初始值，如圖 ： 燈 開關狀態 : 布爾 = 假 圖 87 具有屬性的類圖 2022/2/8 50 類的行為 行為是指為了完成某一任務，一個對象提供的、并體現其責任的操作。同類對象之間和不同的對象之間通過相互通信來完成復雜的系統狀態的控制。 行為的獲取類的方法仍舊從用例圖中的每個用例入手，通過對用例中每個場景的詳細分析區或去每個對象所擁有的職責，具體從三個方面完成類的行為的獲取。 （ 1）提取對象外部行為的大致功能和名稱，同時進行適當的精化； （ 2）標識對象之間的消息傳遞； （ 3）使用模板描述對象的外部服務和對象間的消息傳遞。所謂模板是軟件組織制定的用于描述對象行為的標準格式。 電梯模擬系統的分析 2022/2/8 51 電梯模擬系統的分析 表 83 電梯模擬系統中類的行為描述 類 動作行為的描述 電 梯 類 移動，到達指定樓層，按下電梯按鈕，釋放電梯按鈕，人進入電梯，人離開電梯，開關門，響鈴等 時 鐘 類 每秒計時 調 度 類 創建一個乘客，時間安排，處理樓層等待的人，延遲時間 電 梯 按 鈕 類 標識電梯的移動 樓 層 按 鈕 類 按鈕按下和釋放 門 類 開門，關門，表示人已經乘坐電梯 樓 層 類 通知電梯的到來，標識電梯離開等 鈴 類 創建自身，響鈴 燈 類 創建自身，開關燈 總控類 運行電梯系統，獲取時鐘，發送時間給計劃表和電梯類 2022/2/8 52 電梯模擬系統的分析 根據以上描述命名類的行為 ， 包括行為的名字 ， 返回類型和參數 。 如圖 ： 電梯按鈕 電梯狀態：布爾 = 假 按下按鈕（） 釋放按鈕（） 樓層按鈕 電梯狀態：布爾 = 假 按下按鈕（） 釋放按鈕（） 電 梯 目前的位置：整形 = 1 電梯的方向：枚舉 = UP 電梯到達的時間：整形 電梯移動：布爾 = 假 電梯運行的時間（） 人進入電梯（） 人離開電梯（） 燈 開關狀態 : 布爾 = 假 開燈（） 關燈（） 圖 具有屬性和行為的類圖 2022/2/8 53 設計階段的主要任務是定義包 (子系統 )，包括包間的依賴性和主要通信機制，以及細化包的內容，使編程人員得到所有類的一個足夠清晰的描述。同時使用 UML中的動態模型，描述特定情況下這些類的實例之間的行為。 1．結構設計 本系統較為簡單 ,僅給 出類間的包含關系和系統結構圖。根據系統需要，添加控制類 Building類，完成對電梯的總控，各類的關系如圖 ： 電梯模擬系統的設計與實現 2022/2/8 54 電梯模擬系統的設計與實現 Person ID : int +stepOntoFloor(Flooramp。):void +enterElevator(Elevatoramp。 ,Flooramp。) :void +exitElevator(Flooramp。,Elevator amp。) :void Floor floorNumber ： int elevatorRef: elevator occupantPtr:Person + elevatorArrived( ) : void + isOccupied( ) : bool + personArrives( ) :void Building floor : Floor elevator : Elevator clock : Clock scheduler : Scheduler + runSimulation(int) : void Elevator currentFloor : int = 1 direction : enum = up capacity : int = 1 arrivalTime : int moving : bool