Java基础：第二十五讲软件系统的对象与现实世界对象的关系

来源：互联网发布：java vo bo po 编辑：程序博客网时间：2024/04/29 20:34

本讲介绍现实世界中的对象与软件系统中的对象的区别，以及如何从现实世界中抽象出软件系统中的对象。

1、现实世界中的对象并不一定是软件系统中的对象。

公交系统中有大量的对象：汽车、乘客、司机、站牌、候车厅、道路、红绿灯、调度室、刷卡机、投币机、方向盘、车门、座位、车上的扶手、油箱、离合器、穿的衣服等等。列出的这些对象并不是所有的。

如果仔细看某个对象，还会有很多相关的对象。例如您仔细想十字路口，可能会想到红绿灯、每个路口、摄像设备、红绿灯所依赖的电线杆等。想到电线杆，可能还会想上面的固定设备，如螺丝钉等。如果继续下去，可以想到系统中的更多对象。

这么多的对象在软件系统中都需要吗？肯定不是都需要。如果要在软件系统中实现，一方面工作量太大，基本上没有办法实现。另一方面，也是最重要的一方面，是很多对象不需要。如果这个对象是必须的，那么不管多么困难也要实现。

既然有这么多的对象，有的对象需要在软件系统中实现，有的对象不需要在软件系统中实现，那么如何来选择呢？

每个系统都会有相应的目的，用于解决特定的问题。在考虑某个对象是否为软件系统中的对象的时候，只需关心该对象是否与要解决的问题相关。如何确定哪些对象与系统相关呢？

通常的做法，就是仔细分析用户提供的需求文档，这里假设所获得的需求文档是完整的。因为对象都是名词，所以可以从需求文档中来查找这些名词，在获取这些名词的过程中最好不要加入自己的想法，不能因为感觉某个对象好就添加到系统中。

通过对需求文档的分析可以得到很多名词，但是并不是所有这些名词都应该设计成对象。例如需求中可能有这样一句话“乘客上车后，如果有座位就坐下”，这里的名词有“乘客”、“车”和“座位”。因为乘客有相关的属性和行为，并且在系统中也非常重要，所以应该作为系统的对象。同样，车也有相关的属性和行为，并且也是系统的非常重要的组成部分，所以也应该作为系统的对象。但是，座位没有自己的行为和属性，因为在模拟系统中，不会考虑座位的高度、长度、宽度、形状等，本身也没有什么行为，所以座位就不应该作为系统的对象。

【注意】这里说“座位”不是对象，只是强调在当前的系统中不是对象。如果在另外一个软件系统中，它可能就是对象了。比如汽车生产商，肯定会考虑座位的形状、颜色、材料等。

2、从现实世界的对象抽象出软件系统中的对象

想一下软件系统能够干什么？多数情况下，是对现实世界的模拟，是对现实世界中的某些工作模拟，由电脑来完成一些原来需要人工完成的任务。例如使用的ATM自动提款机，原来要取钱，需要到银行去，由银行的工作人员来办理业务。现在如果取款不超过5000元，就可以在自动提款机上提取，并且现在很多银行都要求客户在ATM上取款，这种要求也许不合理，但是不可否认的是，ATM代替银行的工作人员办理了业务。

如果要构造一个系统模拟10路公交系统的运行情况，这时候需要在系统中构造汽车对象模拟现实世界中的汽车。就像前面在介绍对象的属性的时候，知道汽车有很多属性，汽车的长宽高，重量，颜色，车牌号，投币机，车门，广播，车轮，发动机等等。在软件系统中是否需要把这些属性全部模拟？

汽车有这么多属性，首先必须肯定的是无法把这些属性描述出来，这也是能力所不允许的。

既然要模拟汽车，又不能把所有的属性全部模拟出来，那么应该描述哪些属性呢？这就是一个抽象的过程，从现实世界中的具体对象抽象出软件系统中的抽象对象。

抽象的过程实际上就是选择属性和行为的过程，要哪些属性，不要哪些属性，取决于这些属性是否对要构建的系统有用。下面通过分析汽车的几个属性来介绍如何选择属性。

n 车牌号。汽车有车牌号，车牌号对软件系统有用，可以把所有汽车区分开，系统需要根据车牌号来调度汽车。所以需要车牌号。

n 车的位置信息。要模拟10路公交系统的运行情况，需要知道在某个时刻，某辆汽车的位置，所以也是需要的。

n 车的运行方向。知道车的方向，才可以根据运行方向和车的当前位置决定下一个时刻汽车的位置，所以也是需要的。

n 汽车的长度。汽车的长度是6米还是5米，对模拟系统来说没有太大的影响，所以在这个系统中不需要考虑汽车的长度。

这个抽象的过程可以根据模拟系统的功能来进行，功能涉及哪些属性，就对哪些属性进行分析。

这个过程实际上就是对系统所需要的所有对象进行分析，提取有用的属性和行为。

【注意】同样一个对象在不同的软件系统中的抽象结构是不一样的。同样是汽车，如果不是在10路公交系统中，相关属性的选择就不同了。如果是公交公司的资产管理系统，这时候对汽车对象的抽象结果就不一样了，可能需要考虑汽车的出厂日期、汽车价格、上次维修时间、出车次数、责任人等。

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