软件工程—第7章 统一建模语_lyh

它提供的模型符号标记，尤其适用于面向对象的软件分析和设计。
UML是用Grady Booch、Ivar Jacobson、 Jim Rumbaugh三位 面向对象方法的专家，在多家软件公司组成的国际对象管理组织
（OMG)标准下研制的，从1997年的1.0版到现在的1.4版，经历逐
步完善的过程。目前,UML是业界共识的标准。
UML用于软件系统开发的不同阶段 ：
①用户需求： 可使用用例图来捕获用户 的需求，用例图从用户的 角度来描述系统的功能， 表示了操作者与系统的一个 交互过程。
用例图举例
签定一份 保险单
销售统计
客户
客户统计
保险销 售人员
使用用例图举例（3）
《参与者》
保险销售人员
客戶
保险 销售人员
A
B
参与者表示法
*
1
Sale date time
1 Paid-by 1
1
Store Address name
1
Houses
1..*
Payment amout
Captured-on 1
POS
UML用于软件系统开发的不同阶段 ：
② 系统分析：
可使用类图来描述系统的 静态模型。 为了实现用例，类之间需 要协作，可用动态模型的 状态图、顺序图、协作图 来描述。 分析阶段只考虑问题域的 对象建模。需要通过静态 模型和动态模型来描述系 统结构和系统行为。
State Transition框图 〈状态转换图〉 一个对象（类）的所有状态转换描述 状态是属性的值，可以刻划一个对象属性的值域 一个对象的状态图：
始点
状态1
状态2
状态3
终点
视图 • 用例视图表达从用户角度看到的系统应有的外部功能，有 时也叫用户模型视图；用用例图来描述。 • 逻辑视图主要用类图和对象图来描述系统的静态结构，它 同时也描述对象间为实现给定功能发送消息时出现的动态 协作关系，故称结构模型视图。它用状态图，时序图，协 作图和活动图来描述。 • 并发视图用于展示系统的行为及其并发性。也称模型视图。 它用状态图，时序图，协作图，活动图，构件图和部署图 来描述。 • 构件视图展示系统实现的结构和行为特征，包括实现模块 和他们之间的依赖关系，也称模型视图。构件视图用构件 图来描述。 • 部署视图显示系统地实现环境和构件被部署到物理结构中 的映射。它用部署图来描述。
（2）UML不仅仅是上述方法的简单汇合，而是扩展了 现有方法的应用范围； （3）UML是标准的建模语言,而不是标准的开发过程。
尽管UML的应用必然以系统的开发过程为背景,但由于不同的 组织和不同的应用领域,需要采取不同的开发过程。
UML的定义
(1) UML的语义 描述基于UML的精确元模型定义。 元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、 通用的定义性说明,使开发者能在语义上取得一致,消除了因人而 异的最佳表达方法所造成的影响。此外UML还支持对元模型的扩展 定义。 (2) UML表示法 定义UML符号的表示法,为开发者或开发工具使用这些图形符 号和文本语法为系统建模提供了标准。这些图形符号和文字所表 达的是应用级的模型,在语义上它是UML元模型的实例。
④
③ UML模型
图 静态图（用例图，类图，对象图，构件图，部署图） 用例图描述系统的功能； 类图描述系统的静态结构； 对象图描述系统在某个时刻的静态结构； 构件图描述实现系统的元素的组织； 部署图描述系统环境元素的配置。 动态图（状态图，时序图，协作图和活动图） 状态图描述系统元素的状态条件和响应； 时序图按时间顺序描述系统元素间的交互； 协作图按照时间和空间的顺序描述系统元素间的交互和关系； 活动图描述系统元素的活动。
事件轨迹
UML模型符号
Collaboration框图 〈合作图〉
（Sequence 对象（类）的另一种表示）
以不同方式表示的顺序图，强调每个对象（类）的事件，清 楚地表示出每个类上的作用事件，以及发出事件。 表示图符为：
自作用事件i
对象 B
对象 A
发出方
事件1 事件2 ..... 事件n
接受方
UML模型符号
银行储户
局域网
ATM数据 服务器
UML用于软件系统开发的不同阶段 ：
⑤测试： 可使用类图进行单元测试； 可使用构件图、协作图进行集 成测试； 可使用用例图进行确认测试，
构件图（物理模型）举例：
财务系统.exe
教学管理.exe
课程管理.dll
成绩管理.dll
人事管理.dll
课程
开设课程
选课注册
教师
定货
dataReceived isPrepaid number:String price:Money dispatch( ) close( ) 1
顾客
*
1 name address creditRating( ):String
协作顾客
contactName creditRating creditLimit remind( ) billForMonth( )
第七章 统一建模语言 （Unified Modeling Language UML)
UML是一种定义良好，易于表达，功能强大且普遍实 用的建模语言，不是一种方法，它独立于过程。利用 它建模时，可遵循任何类型的建模过程。
UML的主要内容
（1）UML融合了Booch、OMT和OOSE方法中的基本 概念，而且这些基本概念与其他面向对象技术中的基本 概念大多相同；
实例连接示例及表示
教师为学生 授课：
教师
教学 0,m 0,n
学生
教师为学生 指导论文：
教师
指导论文 0,m 1
学生
关联关系(链属性)的表示 允许实例连接带有一组属性，这些属性通过关联 来描述
类1
连接名称 m n 连接 属性
类1
关联关系
(链属性)
教师
指导论文 0,m 1 题目 答辩时间 成绩
学生
销售代表
个人顾客
creditCard# {creditRating( ) ==“poor”}
物品
*
定货作业线
Quantity:Integer price:Money isSatisfied:Boolean
*
0 .. 1
雇员
*
1
产品
UML用于软件系统开发的不同阶段 ：
③系统设计： 对类进行细化，如引入人 机交互的接口类、处理数 据类、处理通信类。
UML用于软件系统开发的不同阶段 ：
④系统实现： 用构件图描述代码构件的 物理结构以及构件之间的 关系。 用配置图来描述和定义系 统中软硬件的物理通信结 构。
主机与外设配置图举例：
A 客户机
应用 服务器
网络
数据库 服务器
“TCP/IP”
B 客户机
ATM系统配置图：
ATM客户机
Internet
ATM应用 服务器
系统与子系统包图
§7.2 静态建模
1.用例模型
用于把应满足需求的基本功能聚合起来表示。对 于将要开发的新系统，用例描述系统应该做什么； 对于已构造完毕的系统，用例则反映了系统能够 完成什么样的功能。
金融机构类图举例 ：
人员
* 所有人
借方
*
债权人
金融机构 *
抵押
本金 利率 到期
信贷银行
*{有次序的 }
银行
财产
*
房屋
保险机构类图举例 ：
接电话的顺序图 ：
受话者
{b-a<1}
交换机
远程交换机
受话者
a
拿起话筒
听通话声 拨号码 ...... <10 路径
b {c-b<10} c
{e-d<5}
亲自拜訪 电話客戶 的客戶 参与者之间的 一般 /特殊关系表示
完整需求定义要用五种图
• 用例图
• 类图 • 状态图 • 顺序图 • 协作图
建立概念模型（UML中的类图）
•确定并定义类 •建立关联 •添加属性 •描述系统行为：系统顺序图等
建立关联 对象之间的静态联系称为实例连接(Instance Connection) ，它通过对象的属性来表现对象 之间的依赖关系。 面向对象术语中把对象之间的实例连接称为 链接(Link)，把类之间的实例连接称为关联 (Association)
UML模型符号
Use Case 框图 〈使用场景图〉 显示使用案例与角色之间的交互，从用户的角度对系统的要求。 使用案例： 表示功能
角色：
表示系统功能的直接使用者。可换成
关系说明：《use》使用关系 《include》包含关系 《extend》扩展关系 关系连线：
UML模型符号
Class框图 〈类图〉 对象类之间的关系，只反映静态的结构，用关联来表示 关联：表示对象类之间固有的联系 关联表示的图符： 对象是所有参与系统的实体，用
②
UML的元模型结构
按照UML的语义，UML模型可定义为4个抽象层次。 从低到高分别为 元元模型，元模型，模型和用户模型。 下一层是上一层的基础，上一层是下一层的实 例。
① ② ③
元元模型层：定义了用于描述元模型的语言，它是任何 模型的基础。 元模型层：定义了用于描述模型的语言，它组成了UML 的基本元素，包括面向对象和构件的概念。 模型层：定义了用于描述信息领域的语言，他组成了 UML的模型。模型是对现实世界的抽象，无论是问题与 还是解决方案，都可以抽象成模型。 用户模型层：是模型的实例，它用于表达一个模型的特 定情况。
（短式）
或
表示
（长式）
对象和类的关系： 类是对象的抽象概括 对象是类的实例 从若干对象中提取类