面向对象的程序设计方法及应用

第1章面向对象技术概述1

1.1面向对象技术的由来1

1.1.1软件危机1

1.1.2软件工程原则2

1.1.3面向对象技术的特征3

1.2程序设计方法的发展4

1.2.1结构化程序设计4

1.2.2逻辑型程序设计和函数式程序设计5

1.2.3抽象数据类型和面向对象程序设计7

1.3程序设计语言的发展8

1.3.1过程型程序设计语言8

1.3.2说明型程序设计语言9

1.3.3面向对象程序设计语言10

1.4面向对象的软件开发方法10

1.4.1面向对象分析11

1.4.2面向对象设计11

1.4.3面向对象软件的测试12

1.5面向对象技术的发展13

1.5.1软件构件技术13

1.5.2UML语言15

1.5.3设计模式16

本章小结18

习题18第2章对象的概念与应用19

2.1对象的概念与封装性19

2.1.1基于对象的抽象方法20

2.1.2C++语言支持的对象描述22

2.1.3对象的封装性262.2实体型对象29

2.2.1实体型对象的分析与设计29

2.2.2应用案例： 有理数30

2.3管理型对象35

2.3.1管理型对象的分析与设计35

2.3.2应用案例： 图书订单36

2.4加工型对象41

2.4.1加工型对象的分析与设计41

2.4.2应用案例： 文本最长行提取43

2.5事务型对象47

2.5.1事务型对象的分析与设计47

2.5.2应用案例： 大奖赛评分管理48

本章小结55

习题56第3章对象关系与复杂对象58

3.1一般与特殊关系59

3.1.1对象之间的继承机制60

3.1.2层次化的继承关系65

3.1.3应用案例： 二维图元对象67

3.2整体与部分关系78

3.2.1整体与部分关系的识别与分类78

3.2.2基于C++语言的整体与部分关系实现79

3.2.3应用案例： 驾驶证管理82

3.3对象关联的设计89

3.3.1对象关联与对象依赖90

3.3.2基于C++语言的对象关联实现91

3.3.3应用案例： 行车路线监视模拟程序94

3.4可复用类库100

3.4.1基本类库与软件复用101

3.4.2MFC类库103

3.4.3应用案例： 学院班级管理系统106

本章小结116

习题117第4章多态性及其应用方法119

4.1多态性的概念与语言支持119

4.1.1多态性和虚函数120

4.1.2C++语言对多态性的支持123

4.1.3抽象数据类型与软件接口126

4.1.4应用案例： 数据库查询接口129

4.2数据容器的多态性132

4.2.1异质链表及应用实例133

4.2.2通用异质容器与C++模板139

4.2.3应用案例： 广义表142

4.3多态性与通用算法151

4.3.1通用算法的程序实现方法151

4.3.2应用案例： 通用的冒泡排序程序152

4.3.3STL数据容器模板与函数模板158

本章小结162

习题163第5章软件系统的设计方法164

5.1软件系统的建模165

5.1.1功能划分和对象设计165

5.1.2交互过程分析和方法设计168

5.1.3应用案例： 网上书店171

5.2软件模块与接口的设计182

5.2.1软件模块的抽象描述182

5.2.2软件功能接口的设计183

5.2.3C++语言描述的接口185

5.2.4应用案例： 机票预订系统188

5.3软件结构的组织与设计198

5.3.1控制逻辑的分解198

5.3.2复杂数据集的处理200

5.3.3应用案例： XML语法分析201

本章小结222

习题222第6章设计模式及其应用224

6.1设计模式概述225

6.1.1设计模式与软件复用225

6.1.2设计模式的描述226

6.2创建型模式228

6.2.1抽象工厂模式228

6.2.2生成器模式230

6.2.3工厂方法模式和原型模式230

6.2.4单件模式233

6.3结构型模式233

6.3.1代理模式和适配器模式233

6.3.2组合模式238

6.3.3外观模式和桥接模式240

6.4行为模式242

6.4.1观察者模式243

6.4.2访问者模式和解释器模式244

6.4.3命令模式和装饰模式248

6.5设计模式的综合应用255

6.5.1图形编辑程序255

6.5.2程序设计语言处理框架277

本章小结293

习题293参考文献295

本书以面向对象的设计方法为主线，通过大量实用的设计实例，由浅入深地介绍了对象基本概念、对象分类与设计、对象关系与复杂对象、多态性及其应用方法、软件建模和结构设计、设计模式及其应用等面向对象的方法与技术。本书采用C++语言作为程序设计语言，随着各种设计方法的讲述，逐步介绍了对象、类、继承、类模板、常用基本类库等语言功能的使用方法。 全书共6章：第1章介绍面向对象技术的由来、面向对象的软件开发方法、程序设计方法、程序设计语言及发展趋势；第2章阐述对象的基本概念，举例介绍了4种分类设计方法；第3章基于4个设计案例深入讨论对象关系和复杂对象的分析与设计方法；第4章介绍多态性的基本概念，通过三个设计案例深入分析了多态性的应用方法；第5章基于三个设计案例介绍了面向对象的软件建模和结构设计方法；第6章介绍常用的各种设计模式，提供了两个基于设计模式的软件设计案例。本书可作为计算机相关专业“面向对象程序设计”等本科课程以及“面向对象方法与技术”等研究生课程的教材，也可以作为专业技术人员的参考书或培训教材。同时，本书提供的应用案例及其设计方法可以作为“软件工程”、“软件开发与体系结构”等课程的教学参考资料。

●本书从对象概念、对象设计、对象关联、多态性与继承讲起，逐步深入到面向对象的系统建模、设计模式及其应用方法，由浅入深地介绍面向对象的程序设计方法及典型应用案例。
●提供大量实用型设计案例，用于展示各种设计方法；为多态性和设计模式等软件技术的应用提供经典案例，可以作为应用软件开发的范例。
●对于每个设计案例，依次介绍问题陈述、案例分析、解题思路、对象设计、算法设计、程序实现、测试案例、技术小结等内容，强化了分析方法和设计方法的训练。
●通过程序案例，由易到难地逐步介绍主要的C++语言功能，且涵盖了UML语言、MFC和STL等基本类库的核心功能。
●本书可作为高等学校计算机与软件工程相关专业的教材，适用于面向对象程序设计、C++语言程序设计等课程；也可以作为软件工程相关专业的教材或教辅材料，适用于面向对象方法与技术、软件开发方法、软件构造与体系结构等研究生课程。