occ體系結構和基本概念

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1、第1章OCC體系結構和基本概念OCC是用面向?qū)ο蠓椒ㄔO計的一個CAD基礎平臺（軟件）。為了能從整體上把握OCC的組織情況，也為了方便后續(xù)章節(jié)的討論，本章將介紹OCC體系結構和幾個基本概念。1.1OCC體系結構1.1.1面向?qū)ο蠓椒ê兔嫦驅(qū)ο蟮能浖こ淘诮榻BOCC體系結構之前，先介紹面向?qū)ο蠓椒ǖ母拍詈褪裁唇忻嫦驅(qū)ο蟮能浖こ?。在面向?qū)ο蟮姆椒ǔ霈F(xiàn)以前，程序員都采用面向過程的程序設計方法，其中典型的是結構化程序設計。這種設計的思路是：自頂向下、逐步求精。其程序結構是按功能劃分為若干個基本模塊，這些模塊形成一個樹狀結構。各模塊間的

2、關系盡可能簡單，在功能上相對獨立；每一模塊內(nèi)部均是由順序、選擇和循環(huán)三種基本結構組成。其模塊化實現(xiàn)的具體方法是使用子程序。結構化程序設計由于采用了模塊分解與功能抽象以及自頂向下、分而治之的方法，從而有效的將一個復雜的程序系統(tǒng)設計任務分解成許多易于控制和處理的子任務，便于開發(fā)和維護[2]。這種設計方法的致命缺點是：程序的可重用性差。因為它把數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的過程分離為相互獨立的實體，當數(shù)據(jù)結構改變時，所有相關的處理過程都要進行相應的修改。而面向?qū)ο蟮姆椒▽?shù)據(jù)及對數(shù)據(jù)的操作放在一起，作為一個相互依存、不可分離的整體——對象。對同類

3、型對象抽象出其共性，形成類。類中的大多數(shù)數(shù)據(jù)，只能用本類的方法進行處理。類通過一個簡單的外部接口與外界發(fā)生關系，對象與對象之間通過消息進行通信[2]。這樣，程序模塊間的關系更為簡單，程序模塊的獨立性、數(shù)據(jù)的安全性就有了良好的保障，實現(xiàn)了“高內(nèi)聚”“低耦合”。另外，繼承與多態(tài)性可以大大提高程序的可重用性，使得軟件的開發(fā)和維護都更為方便。面向?qū)ο蟮能浖こ淌敲嫦驅(qū)ο蠓椒ㄔ谲浖こ填I域的全面應用。它包括面向?qū)ο蟮姆治觯∣OA）、面向?qū)ο蟮脑O計（OOD）、面向?qū)ο蟮木幊蹋∣OP）、面向?qū)ο蟮臏y試（OOT）和面向?qū)ο蟮能浖S護（OOSM

4、）等主要內(nèi)容[2]。1.1.1OCC的體系結構整個OCC就是用面向?qū)ο蠓椒ㄔO計出來的一個對象庫。之所以用面向?qū)ο蠓椒ǘ皇敲嫦蜻^程方法，是因為用面向?qū)ο蠓椒ㄓ腥齻€好處。第一，由面向?qū)ο蠓椒ǔ橄蟮南到y(tǒng)結構能映射到數(shù)據(jù)庫結構中,很容易實現(xiàn)程序與數(shù)據(jù)結構的封裝。第二，面向?qū)ο蠓椒◤乃幚淼臄?shù)據(jù)入手,以數(shù)據(jù)為中心來描述系統(tǒng),數(shù)據(jù)相對于功能而言,具有更強的穩(wěn)定性,這樣設計出的系統(tǒng)模型往往能較好地映射問題域模型[3]。第三，對象、類、繼承性、多態(tài)性的引入使用,令面向?qū)ο蟮脑O計方法能更好地生產(chǎn)可重用的軟件構件和解決軟件的復雜性問題。不過，面

5、向?qū)ο蟮脑O計方法要求開發(fā)人員必須花很大精力去分析對象是什么，每個對象應該承擔什么責任，所有這些對象怎樣很好地合作以完成預定的目標。這樣做換來的好處是：提高了目標系統(tǒng)的可重用性，減少了生命周期后續(xù)階段的工作量和可能犯的錯誤，提高了軟件的可維護性[3]。用面向?qū)ο蠓椒ê蛙浖こ趟枷敕治?，整個OCC由五個模塊組成，分別是基礎類模塊、建模數(shù)據(jù)模塊、建模算法模塊、可視化模塊、數(shù)據(jù)交換模塊和應用程序模塊。其中，建模數(shù)據(jù)模塊主要提供二維和三維幾何模型的數(shù)據(jù)結構，也稱數(shù)據(jù)結構模塊。一個模塊主要由一個或幾個工具箱構成。當然它也可以包含一些執(zhí)行體

6、和資源體等。就結構上看，一個工具箱就是一個共享庫（如.so或.dll類型的文件）。每個工具箱由一個或幾個包組成。而每個包則由許多類組成，例如，一個幾何包包含點類、線類和圓類等。在同一個包中，不能含有相同名字的兩個類。使用類的時候，類名要以包名作前綴，如Geom_Circle。圖2.1簡要說明了包的內(nèi)容。圖2.1包的內(nèi)容1.1基本概念1.1.1類和泛化1、類OCC是一個面向?qū)ο蟮能浖?，與所有面向?qū)ο蟮能浖粯?，其最基本的軟件成分是類。一個類就是一種數(shù)據(jù)類型的實現(xiàn)。類有自己的行為（由它的函數(shù)提供的服務）和結構（類的數(shù)據(jù)結構——用來

7、存儲其數(shù)據(jù)）。OCC中所有類按其實現(xiàn)方式可以分三種：普通類、推遲類和通用類。普通類含有實例方法，可以被直接實例化。而推遲類則不能被實例化。推遲類的作用在于使一層類共同擁有一種給定的行為，而這些行為的發(fā)生取決于普通類（推遲類的派生類）的實現(xiàn)。通過推遲類的創(chuàng)建，可以保證所有派生自同一推遲類的普通類擁有相同的繼承行為。在C++中，與推遲類等同的是抽象類。至于通用類，它提供了一套處理其他數(shù)據(jù)類型的功能行為。通用類的實例化需要為它的參數(shù)指定類型。通用類的作用與C++中模板類的作用一樣。2、泛化這里所謂的泛化，主要是通過通用類的實現(xiàn)來獲得

8、的。通用類分兩步實現(xiàn)。首先，對一個通用類進行聲明以建立模型。在CDL（CASCADE定義語言）中，通用類被聲明為對不確定類型數(shù)據(jù)項的操作。這里的數(shù)據(jù)項就是通用類中的形參。對通用類的形參進行限制，就可以使形參類型成為普通類的子類。要注意的是：聲明一個通用類并沒有創(chuàng)建一個新的類類