2020-8-1 物件導向程式設計

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1. 什麼是物件導向程式設計 ?

   • 物件導向設計是一種設計方法，此方法包含物件導向分解的程序，以及一套用來描述系統的邏輯與實體、靜態與動態模型的圖形表示法。
   • 物件導向設計需要使用物件導向分解法。
   • 物件導向設計使用不同的表示法來表達邏輯設計(類別與物件結構)和實體設計(模組與流程架構)的模型，以及系統的靜態與動態觀點。

2. 物件導向程式設計和一般的程式設計有什麼差別?

3. 物件導向程式上的特點是什麼?

4. 物件導向程式設計的優點?

5. 如何有效運用物件導向技術來解決實際的問題。

6. 如何拆解複雜的系統?

7. 如何在開發過程中運用OOAD?

8. 如何分辨什麼是好的，不好的物件導向架構? 並在碰到兩難的設計問題時做出適當的取捨。

9. 開發團隊的資源分配?

10. 軟體品質?度量?

11. 複雜軟體系統的風險管理?

12. 開發複雜系統的重要技能?及相關必要知識?

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1. 了解物件模型的基礎觀念與發展歷程
2. 掌握物件導向分析設計的圖形表示法與開發流程
3. 透過各種不同的領域，傳授物件導向分析設計的實戰經驗

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1. 軟體為什麼有複雜性? 複雜性在哪? 複雜性以什麼形式呈現出來?
2. 你要先知道複雜性在哪? 才能去處理! 程式哪裡複雜? 哪裡不複雜? 為什麼這裡會複雜? 這裡不會複雜?
3. 如何利用物件模型協助我們處理軟體的複雜性?
   • 如果知道程式哪裡複雜，要如何處理才能讓程式不複雜! 簡易好懂，好維護。好修改。> 物件模型

物件模型 : 就是解決軟體複雜度的方法

• 物件模型的基礎觀念

  • 什麼是類別?
  • 什麼是物件?
  • 辨識類別與物件是物件導向開發的重要工作 : 分類方法，運用它來協助識別軟體系統的類別與物件。

• 物件模型的方法

  • 使用物件模型來處理複雜系統的開發方法。
  • 圖形表示法
  • 通用的流程框架
  • 軟體開發生命週期中的地位。

+應用

• 不同領域 : 系統架構、控制系統、密碼分析、資料擷取、Web 應用程式。
• 軟體工程師面對那些複雜的問題?
• 物件模型如何處理複雜的應用系統?
  • 有效的原則 ?
  • 架構完善的模型?
  • 漸進的軟體開發方式?
    • 章節
• 8-12章 : 物件導向技術如何實際應用在特定的問題領域
• 5-6章 : 物件導向分析設計流程
• 1-4章 : 物件模型的觀念或原則的動機。

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複雜性

• 複雜系統具有階層的特性
• 階層的層次代表不同的抽象程度，例如: 電腦的邏輯閘層級。
• 系統的每一個部份形成一個階層，而此階層的每個層級也都有其複雜的結構。
• 同一個抽象層次的所有元素會依循特定的方式互動。
• 不同抽象層次的元素各有其明確的分工
• 植物的階層結構有許多共同元素。亦即根、莖、葉最終都是由細胞所組成。
• 雖然基礎元素都是細胞，但是細胞還分很多種類。
• 各個元素都是以獨立的方式運作。唯有當這些元素結合在一起並相互合作，我們才能看到植物呈現出較高層次的功能。整體的行為表現大於各部分的總和。
• 細胞的集合 > 構成組織 > 組織合作 > 構成器官 > 器官結合 > 系統(例如: 消化系統)
• 跨國公司 > 分公司 > 部門 > 分部 > 區域辦事處
• 同一個層級的元素會互動比較多 +不同層級擁有共同的機制。(例如: 共用公司的設備來完成工作。)

軟體的複雜性

• 一直重複地使用、修正或者增加它們的功能。
• 工業級軟體。
• 工業軟體的特徵 : 難以憑個人之力掌握所有設計細節。這類系統的複雜度已經超出人類的理解能力。
• 軟體何以生來複雜
  • 問題領域的複雜性
  • 管理開發流程的困難
  • 軟體的彈性
  • 表現離散系統行為時所遭遇的問題。

問題領域的複雜性

• 為什麼會複雜?

  • 軟體需求在開發過程中經常會變動。(因為系統行為隱晦不明，儘早將軟體建置完成供客戶使用，不但讓使用者了解系統，同時也協助開發人員逐漸熟悉問題領域)
    • 外在複雜性 : 非功能性需求，如易用性、效能、成本、永續性、以及可靠性。(隱晦不明、很難描述)
    • 系統的基本功能本身就已經很複雜了。

• 維護 : 修正錯誤。

• 演進 : 針對需求變更所做的修改。

• 延續 : 持續使用特定方法來維持老舊系統的正常運作。

管理開發流程的困難

• 開發人員越多，溝通就越複雜，因此也就更難協調。尤其團隊分散在各國更為嚴重
• 維持設計的一致性與完整性是管理者最大的挑戰。
• 軟體開發團隊的基本工作就是以簡馭繁
  • 例如 : 重複既有的設計與架構，以減輕撰寫程式碼的工作。
  • 但還是會有大量需求出現的時候。
  • 現在的程式碼幾百萬行，已不是一個人能夠全盤了解
  • 即使將程是有條理的切割，還是有數以千計的獨立模組。
  • 因為程式碼太多以致於我們會採取團隊開發的方式。

軟體的彈性