物件導向分析的八項技術（下）

在物件導向分析設計領域的兩位大師級人物Peter Coad和Edward Yourdon，共同在《Object-Oriented Analysis》書中提出了8項物件導向分析的技術，我們已經介紹過「抽象化」（abstraction）技術，接著從「封裝」開始談起。

封裝
前面提到的「抽象」，它管理複雜的方式，是一次專注一部分，省略其餘部分。至於此處的「封裝」（encapsulation），則是以隱藏資訊（information hiding）的方式來將資訊細節封裝起來，達到管理複雜的目標。

除了管理複雜之外，封裝還帶來另一個更強大且具吸引力的好處是：系統分析師將易變動的部分封裝起來之後，如果遇到系統的需求變動時，系統重工（rework）的部分會最少。

因為透過封裝機制，系統分析師可以將系統易於變動的部分封裝起來，一旦發生變動時，只要換掉變動的部分（也就是需要重工的部分）即可，系統不會出現牽一髮而動全身的情況。

如圖1，可以將跟收銀員有關的屬性與操作封裝在收銀員類別中，同樣把與銷售交易相關的屬性和操作封裝在銷售交易類別中。如此一來，一旦收銀員發生變動時，就重做收銀員類別；銷售交易發生變動時，則重做銷售交易類別。

由於，收銀員與銷售交易兩者的變動都被獨立封裝在各自的類別中，因此兩者中無論何者產生變動，都不會影響到對方或者影響到其他類別。封裝將相關的內容放置在一塊，把與外界的互動降到最低，所以在前面的敘述中才會提到，一旦系統需求發生變動時，系統不會出現牽一髮而動全身的不良設計。

圖1：封裝


繼承
「繼承」（inheritance）是物件導向分析方法中，另一個強大且具高吸引力的機制。系統分析師可以將數個類別中相同的部分獨立出來，成為「父類別」（super class），隨後再透過繼承機制讓數個「子類別」（sub class）可以共享事先定義在父類別中的屬性、操作和關係。除此共享相同的部分之外，子類別還可以自行擴充專屬的部分。

以圖2為例，會員與業務員類別裡，有兩個相同的屬性——姓名與電話，以及四個相同的操作——取得姓名、設定姓名、取得電話和設定電話。系統分析師可以將上述相同的屬性與操作獨立出來，形成另一個名為個人的類別，並且為個人與會員、業務員之間建立繼承（一般化關係），如圖3所示。

圖2：會員與業務員


圖3：繼承(一般化)關係


回過頭來看，繼承機制如何管理複雜呢？把原先重複且分開放置的相同部分，獨自放置在一處，因而降低了重複出現的複雜度。

結合
物件之間可以透過「結合」（association）關係，來連接其他的物件，取得保存在個別物件中的資訊，因而不需要重複維護相同的資訊，也因此而降低了系統的複雜度。
以銷售交易為例，計算總金額時，需要累計每個銷售次項的金額（小計），因此銷售交易物件不是自己保存銷售次項的金額，就是可以從其他物件處取得銷售次項的金額。再看，銷售次項的金額怎麼計算出來的？必須取得商品單價以及銷售數量，兩個數字相乘起來，才能得到小計。

● 銷售交易金額（總計）＝銷售次項金額的累加

● 銷售次項金額（小計）＝商品單價×銷售數量
套上抽象與封裝機制來看，系統分析師可以將銷售交易、銷售次項和商品的相關屬性與操作分開放置，再應用此處的結合關係來連接這三個類別，以便取得所需要資訊，形成如圖4的類別圖。

圖4：結合關係


訊息溝通
單一物件能力有限，所以在物件導向分析中，不同物件之間會透過傳遞訊息（message）來進行溝通，以便互動及合作，形成一加一大於二的群力。經由訊息傳遞，可以溝通功能單純的物件，合力提供複雜且強大的功能。

請看到圖5，系統分析師可以使用UML的循序圖，來表達一群物件傳遞訊息的互動情況。在這張循序圖中，外界先發送訊息給銷售交易物件要求計算金額，這時候，銷售交易物件會執行一個迴圈（loop），發送訊息給每一個銷售次項物件，請它們各自小計自己的金額。由於，小計需要銷售數量和商品單價，所以銷售次項物件會各自發送訊息給相關的產品物件，取得商品單價，以便乘以銷售數量，算出小計並傳回給銷售交易物件。

圖5：訊息溝通


組織方法
物件導向分析並不是一種全新的思維模式，事實上，它倚賴的是人們從小就懂得的概念。原著作者引用大英百科全書指出，人們從小就懂得使用下列三種組織方式（methods of organization）來認識事物，而這正是物件導向分析中極為重要的概念。

基於人們慣用的三種組織方式，物件導向分析進一步依此發展出相關的圖示和方法，並且使用在軟體開發上頭。這三種組織方式分別為：
● 物件與屬性（objects and attributes）：經由認知不同的屬性，來分辨出物件的異同。

● 整體與部分（wholes and parts）：區分整體物件和它的組成部分。

● 類別與成員（class and members）：物以類聚，分辨並歸類物件。此處的「成員」（member）是「物件」（object）的同義詞。

級別
一個系統不可能只包含十多個類別，通常是包含數十個類別，因此針對大型且複雜的系統，就需要採用「級別」（scale）的概念，將繁多的類別再度分類。物件導向分析中的「主題」（subject）概念，就是基於級別的概念而來。不過，我們不在此處細談「主題」，留待後面討論到如何定義主題的小節中，才來說明這個概念。

分類行為
前面，我們曾提到原著作者引用大英百科全書，說明人們從小就懂得使用三種組織方式；此處，原著作者再度引用大英百科全書，提到分類行為有下列三種常用的方法，如下：
1.立即的因果（immediate causation）

2.相似的演化（similarity of evolutionary history）

3.相似的功能（similarity of functions）

可惜的是，原著作者並沒有對這三種分類行為的方法多加解釋，僅提到物件導向分析中的「物件狀態」（object states）概念是基於上述的第二項（相似的演化）分類方法；至於「所需服務」（required services）的概念則是基於上述的第一項（立即的因果）和第三項（相似的功能）分類方法。下一期要來談談4種系統分析方法。