《uml-1基础知识幻灯片》第二版

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1、UML建模基础,江先伟 Tel: 13609550304 Email: QQ: 553210908 -闽江学院软件学院 -Date: 2011年8月,UML基础、案例与应用,第一部分 基础知识,第二部分 学习案例,第三部分 高级应用,第四部分 附录,第一部分 基础知识 内容,第1章 UML简介,第2章 理解面向对象,第3章 运用面向对象,第4章 关系,第5章 聚集、组成、接口和实现,第6章 介绍用例,第7章 用例图,第8章 状态图,第一部分 基础知识 内容,第9章 顺序图,第10章 协作图,第11章 活动图,第12章 构件图,第13章 部署图,第14章 理解包和UML语言基础,第15章 在开

2、发过程中运用UML,第二部分 学习案例 内容,第16章 学习案例介绍,第17章 领域分析,第18章 收集系统需求,第19章 开发用例,第20章 交互,第21章 设计外观：感觉和部署,第22章 理解设计模式,第三部分 高级应用 内容,第23章 嵌入式系统建模,第24章 描绘UML的未来,第四部分 附录 内容,附录A 小测验答案,附录B UML建模工具,附录C UML图总结,第一章 UML简介 Date: 2011-8-30,第一章 UML简介 内容,什么是模型 为什么要建模 什么是UML UML的发展状况 UML的组成 本章小结,模型是对现实的简化,Modeling captures essen

3、tial parts of the system. Visual Modeling is modeling using standard graphical notations.,常见的模型,生活相关：气象图、道路交通图、交通标志 展示相关：建筑物模型、沙盘、公司总部的3D复制品 数据分析相关：条形图、饼状图 业务分析相关：组织结构图、跨职能流程图 设计相关：建筑平面图、管线图、电路板设计图,何时应该建模,建模的使用是软件成功的一个基本因素。 模型的实质：抓住事物的本质，对现实的简化。 建模的目标 ： 便于展现系统。 允许指定系统的结构或行为。 提供构造系统的模板。 记录决策。,建模的目的,建

4、模的原则,选择建立什么样的模型对如何发现和解决问题具有重要的影响。 每个模型可以有多种表达方式。 最好的模型总是能够切合实际。 孤立的模型是不完整的。任何好的系统都是由一些几乎独立的模型拼凑出来的。,在软件开发中需要建模,一个企业需要与客户沟通，与开发人员沟通，与销售沟通，与市场沟通；如果各自使用的语言都不一致，这样会导致企业沟通不畅，结果可想而知。 术语的不能统一，对一门科学的发展是很不利的 希望有一种标准的沟通语言在软件开发中使用； 可视化建模是一种沟通的工具； 帮助定义软件的架构； 抽象出可复用的的组件；,什么是UML,UML是一种Language（语言） UML是一种Modeling（

5、建模）Language UML是Unified（统一）Modeling Language 已进入全面应用阶段的事实标准 应用领域正在逐渐扩展，包括嵌入式系统建模、业务建模、流程建模等多个领域 成为“产生式编程”的重要支持技术：MDA、 可执行UML等,UML发展历程,UML的诞生 Rational三剑客,Grady Booch,Jim Rumbaugh,Ivar Jacobson,为什么使用UML建模，可以建立什么模型,UML是一种统一的、标准化的建模语言 UML是一种应用面很广泛的建模语言,在软件开发中，谁应该建模,业务建模：以领域专家为主，需求分析人员是主力，系统分析员、架构师可参与 需求

6、模型：以需求分析人员为主，系统分析员是主力，领域专家提供指导，架构师和资深开发人员参与 设计模型：高层设计模型以架构师为主，系统分析员从需求方面提供支持，资深开发人员从技术实现方面提供支持。详细设计模型则以资深开发人员为主，架构师提供指导。 实现模型：以资深开发人员（设计人员）为主，架构师提供总体指导。 数据库模型：以数据库开发人员为主，架构师提供指导，资深开发人员（设计人员）予以配合。,UML的组成,1、类图 2、对象图 3、用例图 4、状态图 5、顺序图 6、活动图-流程图 7、协作图 8、构件图 9、部署图,1、类图,事物都有其各自所属的种类（汽车、家具、洗衣机）。我们把这些种类成为类

7、概念：一个类（Class）是一类或者一组具有类似属性和共同行为的事物。描述静态的系统结构。 UML类图标,2、对象图,对象（object）是一个类的实例，是具有具体属性值的一个具体事物。对象图描述对象之间的关联。 例 你的洗衣机的品牌可能是“Laundaotium”，型号为“Washmejster”，序列号为“GL57774”，容量为16磅。,3、用例图(use case),概念：用例是从用户的观点对系统行为的一个描述。 对于系统开发人员来说，用例是一个有价值的工具：它是用来从用户的观察角度收集系统需求的一项屡试不爽的技术。需求的捕获，测试依据。,4、状态图State chart,概念：在任一

8、给定的时刻，一个对象总是处于某一个特定的状态。生命周期中的状态转换。 例如：一台洗衣机可以处于浸泡（soaking） 洗涤（washing）、漂洗（rinsing）、脱水 （spinning）或者关机（off）状态。 UML状态图 如1.4所示 该图能够描述上面所提及的状态。 该图说明洗衣机可以从一个状态转移到 另一个状态。 最顶端的符号代表起始状态，而最底端 的符号表示终止状态。,5、顺序图Sequence diagram,类图和对象图表达的是系统的静态结构。 在一个运行的系统中，对象之间要发生交互，并且这些交互要经历一定的时间。获取时间上的顺序。 UML顺序图所表达的正是这种基于时间的动态

9、交互。,洗衣机的构件包括一个定时器（timer）、一个注水的进水管（water piper）和一个用来装衣物的洗涤缸（drum）。当然，这些构件也是对象（一个对象之中还可以包含其他的对象）。 当“洗衣服”这个用例被执行时，将会依次发生什么事情呢？,假设你已经完成了“加衣物”、“加洗涤剂”和“开机”的操作，那么步骤应按照如下顺序进行： 浸泡开始前，先通过进水管向洗涤缸中注水。 洗涤缸保持5分钟静态状态。 在浸泡之后，停止注水。 洗涤开始的时候，洗涤缸往返旋转15分钟。 洗涤完成后，通过排水管排掉洗涤后的水。 洗涤缸停止旋转。 漂洗开始时，要重新开始注水。 洗涤缸继续往返旋转洗涤。 15分钟后停止

10、向洗衣机中注水。 漂洗结束时，通过排水管排掉漂洗衣物的水。 洗涤缸停止旋转。 脱水开始时，洗涤缸顺时针方向持续旋转5分钟。 脱水结束，洗涤缸停止旋转。 洗衣过程结束。,6、活动图activity diagram,用例和对象的行为中的各个活动之间通常具有时间顺序，这种交互称为活动图。,7、协作图communication diagram,系统的工作目标是由系统中各组成元素相互协作完成的。建模语言必须具备这种协作关系的表达方式。 顺序图就具备描述各元素的相互协作的功能。而UML协作图（communication diagram）也能完成此项任务，不过其表达方式和顺序图略有不同。,8、构件图comp

11、onent diagram,现在软件开发是基于构件的，这种开发方式对群组开发尤为重要。如图1.8说明UML1.X表示软件构件。,9、部署图,UML部署图显示了基于计算机系统的物理体系结构。它可以描述计算机，展示它们之间的连接，以及驻留在每台机器中的软件。,UML的其他特征,1、注释(note) 2、关键字和构造型,浮光掠影鸟瞰UML,UML各种图形的名称及作用； UML如何用于开发过程简略介绍；,综合示例选课系统,XX大学想用软件系统实现选课过程： 教务处课程管理人员昭示所有本学期可以选择的课程 每一门课程可能有多个不同的教师在教授； 学生选择4门必修课和2门选修课； 当学生选课完毕，学校的独

12、立计费系统将会记录学生应缴纳的学费金额； 在选定课程后的一段时间里，学一可以删除或添加别的课程； 老师可以通过该系统得到选修自己课程的学生名单； 学生登陆时需要进行验证。,UML运用于开发过程,1、完成Use Case Diagram 9、测试并修改，有必要的话从前面的步骤开始； 10、部署并和用户一起进行测试； 11、从实施和测试的反馈驱动下一次的1-11。,开发过程,本章小结,首先简单介绍了什么是建模、可视化建模，为什么要建模；然后，概要地介绍了什么是UML、UML的发展历程和发展现状，让读者对UML的来龙去脉有个感性的了解 从模型的定义开始，讲述UML各种图形元素的用法，帮助读者理解UM

13、L的组成，以建立对UML及模型的初步认识 最后，本章还指简单介绍了UML应用于开发过程基本步骤。对UML在软件开发中建立宏观认识。,小测验,1、在系统模型中为什么要使用多种UML图？ 2、哪种UML图给出了系统的静态视图？ 3、哪种UML图提供了系统的动态视图？ 4、图1.5中是何种对象？ ,本章到此结束,第二章 理解面向对象 Date:2011-9-6,第二章 理解面向对象 内容,什么是对象 为什么要面向对象建模 面向对象的基本概念,对象的概念,对象（Object）：客观世界里的任何实体都可以称为对象，是客观事物或概念的抽象表述。 对象不仅能表示具体有形的物，例如人、汽车等； 也可以是无形的

14、事物或概念，例如抽象的规则、计划或事件。 由于客观世界中的实体通常都既具有静态的属性（例如笔的颜色、型号），又具有动态的行为（如笔可以写字），因此面向对象方法学中的对象是由描述该对象属性的数据，以及可以对这些数据施加的所有操作封装在一起构成的统一体。用对象的操作表示它的动态行为，有时会把对象的操作称为服务或者方法。 ,对象(Object),对象无处不在 对象，不论是具体的还是抽象，遍布于我们的周围，它们组成了整个世界。典型的现代软件都要模拟现实世界（至少是模拟现实世界的一个片段），因此程序通常也要模拟现实世界中的对象。 如果体领会了对象的实质，那么你就能够理解如何用软件来表达对象，以及软件是否

15、是面向对象的。传统的程序员能够从面向对象概念中受益，因为面向对象概念提供了他们所工作的领域的建模。 对象是一个类（种类）的实例 对象具有自身的结构（structure）。也就是说，它具有属性（特性）和行为。对象的行为包括所能执行的操作。 属性和操作合起来被称为特征（feature） ,为什么要面向对象,面向对象(Object-Oriented, OO)是一种新的软件工程方法，新的程序设计范型 基本思想：尽可能地运用人类的自然思维方式来构造软件系统。现实世界的问题是由客观实体和实体之间的联系构成的，对象就是客观实体的抽象。 基本技术：使用对象、类、继承、封装、消息等基本概念进行程序设计和实现,面

16、向对象技术的基本观点,客观世界是由对象组成的。 具有相同类型数据和相同操作的对象可以归并为一类，对象是类的一个实例。类可以产生对象。 类可以派生子类，子类继承父类的特性。 对象之间通过消息传递相互联系。 软件工程学家认为： 面向对象 = 对象 + 类 + 继承 + 通讯,面向对象方法的优点,按照人类的自然思维方式，面对客观世界建立软件系统模型。有利于对问题域和系统责任的理解，有利于人员交流。 对需求变化的适应性。把最稳定的部分，即对象作为构筑系统的基本单位，而把容易发生变化的部分，既属性与服务，封装在对象之内，对象之间通过接口联系，使得需求变化的影响尽可能地限制在对象内部。 可维护性好。 支持软件重用。对象所具有的封装性和信息屏蔽等特性，使它容易实现软件重用。类可以产生实例对象，对象类可以派生出新类，这些就实现了对象类的数据结构和操作代码的软构件重用。 ,一些面向对象的概念,1、抽象（abstraction) 2、继承（inheritance） 3、多