软件工程大复习之（四）——面向对象与UML
4.1 面向对象概述
面向对象（OO）是一种编程范式，它将数据和处理数据的方法封装在对象中。面向对象的主要概念包括：
- 对象：实例化的数据和方法的集合。
- 类：对象的蓝图或模板。
- 封装：隐藏对象的内部状态和行为，只通过方法暴露有限的接口。
- 继承：允许新类（子类）继承现有类（父类）的特性。
- 多态：允许不同类的对象对同一消息做出响应。
4.2 UML简介
UML是一种标准的建模语言，用于软件工程中可视化、构建和文档化软件系统。UML包括多种图表类型，如：
- 用例图：描述系统功能和用户如何与系统交互。
- 类图：展示系统中的类、属性、方法和它们之间的关系。
- 对象图：类图的实例，展示对象及其关系。
- 序列图：展示对象间交互的时间顺序。
- 活动图：展示业务流程或操作的步骤。
- 状态图：展示对象状态的变化。
4.3 静态建模
静态建模关注系统的结构，主要包括：
- 类图：展示类之间的关系，如关联、聚合、组合和继承。
- 对象图：展示特定时刻对象间的关系。
4.4 动态建模
动态建模关注系统的行为，主要包括：
- 序列图：展示对象间消息交换的顺序。
- 活动图：展示业务流程或操作的步骤。
- 状态图：展示对象状态的变化。
4.5 物理架构建模
物理架构建模关注系统的部署和硬件结构，包括：
- 部署图：展示系统的物理组件如何分布在硬件上。
相关题目及讲解
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面向对象中的“封装”是什么意思？
- 讲解：封装是面向对象的一个核心概念，它指的是将数据（属性）和操作数据的方法（行为）捆绑在一起，并隐藏内部实现细节，只通过一个清晰的接口与外界交互。这样做可以提高代码的安全性和可维护性。
-
在UML中，用例图的主要作用是什么？
- 讲解：用例图用于展示系统的功能和用户如何与系统交互。它包括参与者（Actor）和用例（Use Case），以及它们之间的关系。用例图帮助开发者理解系统的功能需求和用户需求。
-
请解释UML中的序列图和活动图的区别。
- 讲解：序列图关注对象间交互的时间顺序，展示对象如何通过消息传递进行通信。而活动图关注业务流程或操作的步骤，展示流程中的各个活动以及它们的执行顺序。序列图强调时间顺序，活动图强调流程步骤。
-
在面向对象中，继承和组合有什么区别？
- 讲解：继承是一种关系，其中一个类（子类）继承另一个类（父类）的特性和行为，用于表示“是一个”的关系。组合是一种关系，其中一个类的对象包含另一个类的对象，用于表示“有”的关系，并且被包含的对象的生命周期依赖于包含它的对象。
-
UML中的部署图有什么作用？
- 讲解：部署图用于展示系统的物理架构，包括软件组件如何部署在硬件上。它帮助开发者理解系统的部署需求和硬件配置。
选择题
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面向对象中，哪个概念允许新类继承现有类的特性？
A. 封装
B. 继承
C. 多态
D. 抽象答案：B. 继承
解析： 继承是面向对象编程中的一个基本概念，它允许创建新类（子类）来继承现有类（父类）的属性和方法。 -
在UML中，哪个图表用于展示对象间交互的时间顺序？
A. 类图
B. 序列图
C. 活动图
D. 状态图答案：B. 序列图
解析： 序列图（Sequence Diagram）用于展示对象间交互的时间顺序，它显示了对象之间消息传递的顺序。 -
UML中，哪个图表用于展示系统的静态结构？
A. 活动图
B. 序列图
C. 类图
D. 状态图答案：C. 类图
解析： 类图（Class Diagram）用于展示系统的静态结构，包括类、对象、属性、方法以及它们之间的关系。 -
在面向对象中，多态性允许什么？
A. 一个方法有多个实现
B. 一个类有多个父类
C. 一个类有多个实例
D. 一个实例有多个类答案：A. 一个方法有多个实现
解析： 多态性（Polymorphism）允许同一个方法或属性在不同的对象中有多个不同的实现，这使得同一个接口可以用于不同的类对象。 -
UML中，哪个图表用于展示业务流程或操作的步骤？
A. 用例图
B. 活动图
C. 部署图
D. 序列图答案：B. 活动图
解析： 活动图（Activity Diagram）用于展示业务流程或操作的步骤，它展示了流程中的活动以及它们的执行顺序。
填空题
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在面向对象编程中， （） 是一种将数据和操作数据的方法组合在一起，对外隐藏内部实现的机制。
答案：封装 -
UML中的 （） 展示了系统中的类、属性、方法以及它们之间的关系。
答案：类图 -
在UML中， （） 用于展示对象状态的变化以及触发状态变化的事件。
答案：状态图 -
面向对象中的 （） 允许新类继承现有类的特性和行为。
答案：继承 -
UML中的 （） 用于展示系统的物理架构，包括软件组件如何部署在硬件上。
答案：部署图