面向对象软件工程（标准建模语言uml）

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1、面向对象软件工程 （标准建模语言UML）面向对象软件工程面向对象n“面向对象”是一种认识客观世界的世界观，这种 世界观将客观世界看成是有许多不同种类的对 象构成的，每个对象有自己的内部状态和运动 规律，不同对象之间的相互联系、相互作用就 构成了完整的客观世界。面向对象软件工程面向对象n“面向对象”是从结构组织的角度去模拟客 观世界的一种方法，这种方法的基本着眼 点是构成客观世界的那些成分-对象。n用“面向对象”的观点去认识客观世界，用“ 面向对象”的方法去模拟客观世界，这就 构成了“面向对象”的完整含义。面向对象软件工程面向对象概念n对象对象是现实世界中个体或事物的抽象表示，是 其属性和相关操

2、作的封装。属性表示对象的性 质，属性值规定了对象所有可能的状态。对象 的操作是指该对象可以展现的外部服务。面向对象软件工程面向对象概念n类和实例类是某些对象的共同特性的表示，它描述 了这些对象内部是如何构造的。相同类的对象 在它们的操作和它们的信息结构两个方面都有 相同的定义。在面向对象系统中，每个对象都属于一个 类。属于某个特定类的对象称为该类的实例。 因此，常常把对象和实例当作同义词。实例是 从某类创建的一个对象。面向对象软件工程面向对象概念n继承如果类B继承类A，那么类A中描述的操作和信息结构将成为类 B的一部分。借助继承，可以表示类之间的类似性，并且在其他类能继承的 一个类中描述这些相

3、似性。因此，就能够复用公共的描述。继承常 常被提倡为软件工业界中关于复用的一个核心思想。继承还有利于 软件维护。通过抽取和共享公共特性就能够通用化一些类，并且把它们放 在继承层次的更高位置。同样，如果希望增加新类，可以寻找这样 一个类，它已经提供了适用于该新类的某些操作和信息结构。然后 ，让新类继承这个类，只需增加该新类所独有的那些内容。然后， 使这个类专用化。面向对象软件工程面向对象建模 面向对象思想比较自然地模拟了人类认识 客观世界的方式，面向对象的分析和设计应该 从建模开始。构造模型通常出于以下几个目地 ：n在着手解决一个复杂问题之前，对解决方案进行检测；n用于同客户或其他相关人员进行交

4、流；n加强视觉效果；n对复杂问题进行简化。面向对象软件工程面向对象建模n模型是对事物的一种抽象，人们常常在正 式建造实物之前，首先建立一个简化的模 型，以便更透彻地了解它的本质，抓住问 题的要害；n在模型中，人们总是剔除那些与问题无关 的、非本质的东西，从而使模型与真实的 实体相比更加简单、易于把握；面向对象软件工程面向对象建模n在建造一个复杂系统时，开发者必须从多 种不同的角度来抽象系统，使用准确的符 号来构造模型，然后检查这些模型是否符 合系统的需求，并逐步添加细节，从而将 这些模型转化成实现方案。n建模语言是面向对象建模中的一个非常关 键的因素。标准建模语言UMLUML的设计目标：n运用

5、面向对象概念来构造系统模型n建立起从概念模型直至可执行体之间明显 的对应关系n着眼于那些有重大影响的问题n创建一种对人和机器都适用的建模语言标准建模语言UMLUML概要nUML由OMG与1997年11月批准为标准建模语言 (Booch,Jacobson,Runbaugh)。nUML建立在当今国际上最有代表性的三种面向 对象方法（Booch(Grady Booch : The Booch method targets object-oriented analysis and design with emphasis on detailed design)方法 ，OMT(Object Modeli

6、ng Technique)方法， OOSE方法）的基础之上。nUML是一种建模语言而不是一种方法，UML本 身是独立于过程的。标准建模语言UMLUML为人们提供了从不同的角度去 观察和展示系统的各种特征的一种标准表 达方式。在UML中，从任何一个角度对系 统所作的抽象都可能需要用几种模型图来 描述，而这些来自不同角度的模型图最终 组成了系统的完整模型。标准建模语言UML一般而言，我们可以从以下几种常用的视 角来描述一个系统：n系统的使用实例：从系统外部的操作者的角度描述系统 的功能。n系统的逻辑结构：描述系统内部的静态结构和动态行为 ，即从内部描述如何设计实现系统功能。n系统的构成：描述系统由

7、哪些程序构件所组成。n系统的并发性：描述系统的并发性，强调并发系统中存 在的各种通信和同步问题。n系统的配置：描述系统的软件和各种硬件设备之间的配 置关系。标准建模语言UMLUML模型图（5类，10种）：n用例图n静态图（类图，对象图，包图）n行为图（状态图，活动图）n交互图（顺序图，合作图）n实现图（构件图，配置图）标准建模语言UMLUML语义n元-元模型：元模型的基础体系结构，定义一种说明元模型的语言n元模型：元-元模型的一个实例，定义一种说明模型的语言n模型：元模型的一个实例，定义一种语言来描述信息领域n用户对象：模型的一个实例，定义一个特定的领域标准建模语言UMLUML主要文件：nUM

8、L概要（UML Summary）nUML语义（UML Semantics）nUML表示法指南（UML Notation Guide）n对象约束语言规约（Object Contraint language Specification）：该文件定义并介绍了一种对象约束语 言（OCL），其用途是用来说明在图形化的系统模型中 不能充分表达的建模信息。它是一种形式化语言。 http:/ （用例图）从本质上将，一个用例是用户与计算 机之间为达到某个目的的一次典型交互作 用：n用例描述了用户提出的一些可见的需求；n用例可大可小；n用例对应一个具体的用户目标标准建模语言UML （用例图）用例图描述系统外部的执

9、行者与系统 的用例之间的某种联系。n所谓用例是指对系统提供的功能（或称系统的 用途）的一种描述；n执行者是那些可能使用这些用例的人或外部系 统；n用例和执行者之间的联系描述了“谁使用哪个用 例”。标准建模语言UML （用例图）n用例图着重于从系统外部执行者的角度来 描述系统需要提供哪些功能，并且指明了 这些功能的执行者是谁；n用例图在UML方法中占有十分重要的地位 ，人们甚至称UML是一种用例图驱动的开 发方法。标准建模语言UML （用例图）用例图中的图符：n 用例n 执行者n 系统：用于界定系统功能范围，描述该 系统功能的用例都置于其中，而描述外部实体 的执行者都置于其外。n 关联：连接执行

10、者和用例，表示执行者 所代表的系统外部实体与该用例所描述的系统 需求有关。标准建模语言UML （用例图）用例图中的图符：n 使用：由用例A连向用例B，表示用例 A中使用了用例B中的行为或功能。n 扩展：由用例A连向用例B，表示用例 B描述了一项基本需求，而用例A则描述了该基 本需求的特殊情况。n 注释体：对UML实体进行文字描述n 注释连接：将注释体与要描述的实体 连接，说明该注释体是针对该实体所进行的描 述。使用扩展标准建模语言UML （用例图）设置边界风险分析交易估计进行交易超越边界更新帐目评价贸易经理营销人员记帐系统销售人员使用使用扩展标准建模语言UML （用例图）标准建模语言UML （

11、用例图）用例模型的获取：n获取执行者n获取用例标准建模语言UML （用例图）获取执行者：n谁使用系统的主要功能（主要使用者）？n谁需要系统支持他们的日常工作？n谁来维护、管理系统使其能正常工作（辅助使 用者）？n系统需要控制哪些硬件？n系统需要与其他哪些系统交互？n对系统产生的结果感兴趣的是哪些人？标准建模语言UML （用例图）获取用例：n执行者要求系统提供哪些功能？n执行者需要读、产生、删除、修改或存储 系统中的信息有哪些类型？n必须提醒执行者的系统事件有哪些？n执行者必须提醒系统事件有哪些？怎样把 这些事件表示成用例中的功能？标准建模语言UML （类图）n在面向对象的建模技术中，类、对象和

12、它 们之间的关系是最基本的建模元素。对于 一个想要描述的系统，其类模型、对象模 型以及它们之间的关系揭示了系统的结构 。n类图描述了系统中的类及其相互之间的各 种关系，其本质反映了系统中包含的各种 对象的类型以及对象间的各种静态关系（ 关联，子类型）。标准建模语言UML （类图）类图中的图符：n 类：表示一个类，其中第一栏是类的名，第二栏是类的属性，第三栏是类 的操作。n 包：包是一种分组机制，表示一个类图集合。n 关联：用于表示类的对象之间的关系 。其特殊形式有组成关联和聚集关联。OperationsAttributesClassPackage标准建模语言UML （类图）类图中的图符：n 聚

13、集关联：用于表示类的对象之间的 关系是整体与部分的关系。n 组成关联：用于表示类的对象之间的 关系：整体拥有各部分，部分与整体共存，如 整体不存在了，部分也会随之消失。n 泛化关联：泛化关系（继承关系）定 义了类和包间的一般元素和特殊元素之间的分 类关系。标准建模语言UML （类图）类图中的图符：n 依赖关系：有两个类或包元素X、Y， 修改元素X的定义可能会引起对另一个元素Y的 定义的修改，则称元素Y依赖于元素X。n 对象：类的一个实例。n 链接：用于表示对象间的关联关系的 一个实例。ValuesObject标准建模语言UML （类图）n单一继 承CarPowered VehicleTruck

14、TruckCarPowered Vehicle标准建模语言UML （类图）n多重继承AircraftPowered VehicleCarAirplaneTruck标准建模语言UML （类图）n关联的基本UML表示 法PersonCompanyCountry0.*0.*0.*1.*1.10.1居民雇员雇主EmploymentSiteResidence标准建模语言UML （类图）关联表示的一些说明：UML并不要求关联一定要有名字。但给所 有关联命名（组成和聚集关联除外），是 一个好习惯。UML也不需要角色名。但最好给出有意义 的角色名。 UML通常简写多重性。Eg. 0.* 简写为* ，1.1写为

15、1。标准建模语言UML （类图）多向关联CompanyPurchasedQuantityItemType减价程度0.*0.*0.*厂商产品ItemPurchase CatalogunitPrice:Money标准建模语言UML （类图）整体/部分关联n组成n聚集标准建模语言UML （类图）组成 整体： 组成对象（compositeobject) 部分：成分对象（ componentobject)n如果没有成分对象，组成对象也不存在。n 在任何时候，每个给定的成分对象只能是组成 对象的组成部分。n组成是典型的异构。成分对象可能由多个类型 混合组成。Eg.轮子、车轴、木头构成四轮马车 。标准建模语言UML （类图）组 成滑翔机机翼机尾机身fuselagetailleftWingrightWing1111标准建模语言UML （类图）聚集 整体：聚集对象（aggregateobject) 部分：构成对象（constituentobject)n构成对象不存在，聚集对象还可存在。n在任何时候，每个对象都可是多个聚集的 构成。n聚集往往是同构的。 Eg.森林是树木构成 的。标准建模