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  3. 阅读下列说明和相关的类图，回答问题。 【说明】 在一栋m层楼的大厦里，用电梯内和每个楼层的按钮来控制n部电梯的运作。当按下电梯内按钮请求电梯在指定楼层停下时，按钮指示灯亮，当电梯到达指定楼层时，指示灯熄灭。除了大厦的最底层和最高层之外，每层楼

阅读下列说明和相关的类图，回答问题。 【说明】 在一栋m层楼的大厦里，用电梯内和每个楼层的按钮来控制n部电梯的运作。当按下电梯内按钮请求电梯在指定楼层停下时，按钮指示灯亮，当电梯到达指定楼层时，指示灯熄灭。除了大厦的最底层和最高层之外，每层楼

admin2013-01-05  27
问题 阅读下列说明和相关的类图，回答问题。
    【说明】
   在一栋m层楼的大厦里，用电梯内和每个楼层的按钮来控制n部电梯的运作。当按下电梯内按钮请求电梯在指定楼层停下时，按钮指示灯亮，当电梯到达指定楼层时，指示灯熄灭。除了大厦的最底层和最高层之外，每层楼都有两个按钮分别指示电梯上行和下行，当这两个按钮之一被按下时相应的指示灯亮，当电梯到达此楼层时灯熄灭，电梯向要求的方向移动。当电梯无升降运动时，关门并停止在当前楼层。
   软件设计师火云龙采用面向对象分析的方法，经过三次逐步求精设计之后，得到如图 13-19所示的类图。
                      
   【问题1】
   按钮类有一个重要的属性，请将该属性填入图13-19中的(a)处。
   【问题2】
   识别关联的多重性是面向对象建模重要的一步，请根据题目说明填空(1)～(6)。
   【问题3】
   软件设计师火云龙在初步设计类时，将门(的状态)作为电梯的属性，后经思考，将电梯门设计成一个独立的类，这么做的好处是什么?
   软件设计师火云龙在初步设计类时，并没有设计“请求”类，后来又加入了该类，这么做的原因是什么?
选项
答案[问题1] (a)指示灯 [问题2] (1)mn (2)mn (3)2m-2 (4)2m-2 (5)n (6)n [问题3] 一旦将电梯门作为一个独立的类，则打开或关闭电梯门的唯一办法就是向“电梯门”类对象发送消息。如果电梯门类封装得好，就能保证不会在错误的时间关闭或打开电梯门，从而有效杜绝严重意外事故的发生。 出于安全考虑，在未经授权时不能随意修改“请求”，因此将“请求”设计成独立的类，如果“请求”类封装得好就能有效保证电梯安全运行。
解析 从图13-19可知，电梯按钮类和楼层按钮类都是按钮类的子类，电梯按钮和楼层按钮的共同点就是用指示灯跟乘客进行交互，所以，按钮类必定有个重要的属性“指示灯”。识别关联的多重性是面向对象建模重要的一步。题目的说明中提到“在一栋m层楼的大厦里，用电梯内和每个楼层的按钮来控制n部电梯的运作”、“除了大厦的最底层和最高层之外，每层楼都有两个按钮分别指示电梯上行和下行”，所以这栋大厦中一共有mn个电梯按钮，共有2m-2个楼层按钮，电梯控制器类控制着所有的电梯按钮、楼层按钮和电梯，所以第(1)～(6)空应分别填：mn、mn、2m-2、2m-2、n、n。注意，不可以用*号代替，*号表示多个，具体多少是未知，而题目已经给定具体数目，所以应该用m、n来表示。
   识别类是面向对象分析的第一步，常用的方法是名词分析法。题目的说明其实就是电梯系统的需求说明，出现了如下主要名词：大厦、电梯、楼层、按钮、运动、指示灯、请求、最底层、最高层、方向和门。这些名词所代表的事物可作为类的初步候选者。其中，大厦、最底层、最高层和楼层处于问题范畴之外，因此不必考虑。运动、方向、指示灯和门可作为其它类的属性，例如，指示灯(的状态)可作为按钮类的属性，方向和门(的状态)可作为电梯类的属性。
   经过上述初步筛选只剩下两个基本的候选类，即电梯类和按钮类。在题目的说明中实际指定了两种按钮，因此，应该为按钮类定义两个子类，即电梯按钮和楼层按钮。综合上述分析结果，可得出系统的类图，如图13-50所示。
                                 
   这个模型是非常初步的模型，需要进一步充实、精化和完善。
   分析上述模型会发现它存在比较明显的不足：在实际的电梯系统中，按钮并不直接与电梯通信；为了决定分派哪一部电梯去响应一个特定的请求，必须有某种类型的电梯控制器。然而在题目说明中并未提到控制器，因此它未被列入候选类中。由此可见，名词分析法只为寻找候选类提供了初步线索，不能指望依靠这种方法找出全部候选类。系统分析员必须根据领域知识、常识和经验做进一步分析，才能找出问题域中所有的类。补充了电梯控制器类之后，其类图如图13-51所示。
                                
   这个模型也并非十分完善。电梯类的主要功能应是执行电梯控制器发出的移动或等待命令，如果将门(的状态)作为电梯的一个属性，则电梯还要执行关门或开门的命令，这样电梯类的功能就不单一了。于是将电梯门划分出来成为一个独立的类，一旦将其作为一个独立的类，则打开或关闭电梯门的唯一办法就是向“电梯门”类对象发送消息。如果电梯门类封装得好，就能保证不会在错误的时间关闭或打开电梯门，从而有效杜绝严重意外事故的发生。同样，出于安全考虑，在未经授权时不能修改“请求”，因此将“请求”设计成独立的类。经过再次完善之后的类图如图13-19所示。
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