UML概述
uml课件(完整版)
uml课件(完整版)请注意，我是一名自然语言生成AI助手，无法直接展示、发送文件，也无法提供精确的格式。
但我可以为您提供一个大致的文章结构供参考。
具体的排版与格式设置，您可以根据自己的需要进行调整。
UML课件(完整版)引言：在软件开发和系统设计过程中，UML（Unified Modeling Language）作为一种标准化的建模语言被广泛应用。
本文旨在提供完整版的UML课件，全面介绍UML的基本概念、主要图形符号以及建模过程。
1. UML概述1.1 UML定义1.2 UML的演化历程1.3 UML的应用领域2. UML的基本概念2.1 模型、元素和关系2.2 视图和视图切换2.3 UML的图形符号和标记3. UML的主要图形符号3.1 用例图3.1.1 用例图的作用和用途3.1.2 用例图的元素和关系3.1.3 用例图的实例分析3.2 类图3.2.1 类图的作用和用途3.2.2 类图的元素和关系3.2.3 类图的实例分析3.3 时序图3.3.1 时序图的作用和用途3.3.2 时序图的元素和关系3.3.3 时序图的实例分析3.4 活动图3.4.1 活动图的作用和用途3.4.2 活动图的元素和关系3.4.3 活动图的实例分析3.5 状态图3.5.1 状态图的作用和用途3.5.2 状态图的元素和关系3.5.3 状态图的实例分析4. UML建模过程4.1 建模过程概述4.2 需求收集和分析4.3 架构设计和详细设计4.4 实现和测试4.5 部署和维护结论：UML作为一种标准化的建模语言，可以有效地帮助软件开发人员和系统设计者进行系统分析和设计。
通过学习和应用UML，可以提高软件开发过程中的沟通效率和开发质量。
参考文献：（这里列出您参考的相关文献，不需要包含网址链接）这个大致的结构可以帮助您按照一种逻辑清晰的方式来组织UML课件的内容。
您可以根据自己的风格和需求进行进一步的修改和完善。
UML科普文，一篇文章掌握14种UML图
UML科普⽂，⼀篇⽂章掌握14种UML图前⾔上⼀篇⽂章写了⼀篇建造者模式，其中有⼏个UML类图，有的读者反馈看不懂了，我们今天就来解决⼀哈。
什么是UML？UML是Unified Model Language的缩写，中⽂是统⼀建模语⾔，是由⼀整套图表组成的标准化建模语⾔。
为什么要⽤UML？通过使⽤UML使得在软件开发之前，对整个软件设计有更好的可读性，可理解性，从⽽降低开发风险。
同时，也能⽅便各个开发⼈员之间的交流。
UML提供了极富表达能⼒的建模语⾔，可以让软件开发过程中的不同⼈员分别得到⾃⼰感兴趣的信息。
Page-Jones 在《Fundamental Object-Oriented Design in UML》⼀书中总结了UML的主要⽬的，如下：1. 为⽤户提供现成的、有表现⼒的可视化建模语⾔，以便他们开发和交换有意义的模型。
2. 为核⼼概念提供可扩展性 (Extensibility) 和特殊化 (Specialization) 机制。
3. 独⽴于特定的编程语⾔和开发过程。
4. 为了解建模语⾔提供⼀个正式的基础。
5. ⿎励⾯向对象⼯具市场的发展。
6. ⽀持更⾼层次的开发概念，如协作，框架，模式和组件。
7. 整合最佳的⼯作⽅法 (Best Practices)。
UML图有哪些？UML图分为结构图和⾏为图。
结构图分为类图、轮廓图、组件图、组合结构图、对象图、部署图、包图。
⾏为图⼜分活动图、⽤例图、状态机图和交互图。
交互图⼜分为序列图、时序图、通讯图、交互概览图。
UML图概览什么是类图？【概念】类图是⼀切⾯向对象⽅法的核⼼建模⼯具。
类图描述了系统中对象的类型以及它们之间存在的各种静态关系。
【⽬的】⽤来表⽰类、接⼝以及它们之间的静态结构和关系。
在类图中，常见的有以下⼏种关系。
泛化（Generalization）【泛化关系】是⼀种继承关系，表⽰⼦类继承⽗类的所有特征和⾏为。
【箭头指向】带三⾓箭头的实线，箭头指向⽗类。
第三部分UML基础(第一章UML概述)
1、标准的表示方法
人们用各种方法来使用UML，而无论方
法如何变化，它们的基础是UML的图。 这就是UML的最终用途——为不同领域 的人们提供统一的交流标准。 软件开发的难点在于：一个项目的参与 包括领域专家、软件设计开发人员、客 户，以及用户他们之间交流的难题，成 为软件开发的最大难题。
最突出的两条，
一是：注重系统架构的开发 一是：注重过程的迭代和递增性
尽管UML
本身对过程没有任何定义，但 UML 对任何使用它的方法或过程提出的 要求，是支持用例驱动use-case driven 、以架构为中心architecturecentric 以及递增incremental 和迭代 iterative 地开发。
26
四、UML 的应用领域
UML
被用来为系统建模，它可应用的范 围非常广泛：
可以描述许多类型的系统
它也可以用在系统开发的不同阶段，从需
求规格说明到对已完成系统的测试。
软件技术基础-------PPT课件
27
1、在不同类型系统中的应用
的目标是：用面向对象的方式描述 任何类型的系统。 其中最直接的是，用UML 为软件系统创 建模型。但UML 也可用来描述其它非计 算机软件的系统，或者是商业机构或过 程。
UML是一种建模语言，是一种标准的表
示，而不是一种方法或方法学。
方法是一种把人的思考和行动结构化的明
确方式。方法需要定义软件开发的步骤， 告诉人们做什么，如何做，什么时候做以 及为什么要这么做
UML只定义了一些图以及它们的意义。
它的思想是与方法无关。
软件技术基础-------PPT课件 20
软件技术基础-------PPT课件 4
UML基础知识
UML基础知识内容提纲：1.UML概述1.1 UML的定义2. UML的组成2.1 UML的三个基本构造块2.1.1 事物2.1.2 图2.1.3 关系3.UML中建模的机制4.UML中图的使用4.1 用例图4.1.1 组成4.1.2 用例间的关系4.1.3 如何发现用例4.2.类图4.2.1 类和对象4.2.2 类的组成4.2.3 类之间的关系4.2.4 类图4.2.5 如何发现类4.3 序列图(Sequence图)4.3.1 定义4.3.2 组成4.4 活动图4.4.1 定义4.4.2 组成4.5 状态图1.UML概述???UML是随着面向对象的分析和设计方法(OOA&D)的出现而出现的。
最早的面向对象建模语言出现在70年代中期，随后数量越来越多，其中最著名的是Booch 1993(Booch)、OOSE(Jacobson)和OMT-2(Rumbaugh)。
为了将各种各样的建模语言统一起来，建立一个统一的建模语言，这三位建模语言大师聚到一起工作，将各自的理论和方法结合在一起，从而形成了“统一建模语言(Unified Model Language)”，简称UML。
下面这张图形象的说明了UML 的发展历程。
1.1UML的定义???UML是一种通用的可视化建模语言，是一种标准化的用图形方式来建模(建立模型)的语言，是面向对象分析和设计的一种表示。
它用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统的文档。
UML适用于各种软件开发方法、软件生命周期的各个阶段、各种应用领域以及各种开发工具。
UML能够描述系统的静态结构和动态行为：静态结构定义了系统中重要对象的属性和操作，以及这些对象之间的相互关系；动态行为定义了对象的时间特性和对象为完成目标任务而相互进行通信的机制。
UML不是一种程序设计语言，但我们可以用代码生成器将UML模型转换为多种程序设计语言代码，或使用反向生成器工具将程序源代码转换为UML模型。
UML用例图的基本概念
UML的用途
需求分析
UML可以帮助开发人员更好地理 解客户需求，通过用例图等工具 将客户需求转化为可执行的用例。
系统设计
UML可以帮助开发人员在系统设 计阶段进行系统架构和组件的设 计，通过类图、时序图等工具进 行系统的分析和设计。
05
案例分析
案例一：简单登录系统用例图分析
总结词：简单明了
详细描述：简单登录系统通常包括用户名和密码输入、验证和登录成功或失败的反馈等基本功能。在 UML用例图中，可以清晰地表示出系统的主要功能和参与者的角色。
案例二：网上购物系统用例图分析
总结词：复杂多样
详细描述：网上购物系统涉及到多个参与者，如顾客、管理员和供应商等，以及多种复杂的业务功能，如商品展示、购物车 管理、订单处理和支付等。在UML用例图中，需要对各个功能进行详细的描述和分类，以便更好地理解系统的结构和功能。
用例图在系统设计中的应用
架构设计
用例图可以用于指导系统的架构设计，通过分析用例之间 的关系和交互，设计系统的组件和模块结构。
01
接口设计
用例图可以帮助设计系统组件之间的接 口，明确组件之间的输入输出关系和交 互协议。
02
03
系统流程设计
用例图可以用于描述系统的流程，通 过分析用例的执行顺序和交互逻辑， 设计系统的流程和顺序结构。
用例图在需求分析中的应用
1 2
沟通工具
用例图作为一种可视化图形表示，可以作为沟通 工具，帮助开发团队、客户和利益相关者理解系 统的需求和功能。
需求确认
通过绘制用例图，可以与利益相关者讨论和确认 系统的需求，确保对需求的理解和期望是一致的。
面向对象方法UML(1)
类(Class):是一组具有相同属性、操作、关系和语 义的对象的描述。 对象(object)：对象是类的一个实例。
类表示为具有三个栏目的矩形，如下所示:
依据类出现的场景, 可以给出如下简化的表示:
类所在的包名
简单名 限定名
类可以是抽象类，即没有实例的类,此时类名采用斜体字. 例如： Window Window size:Area visibility:Boolean display( ) hide( )
属性的作用范围：
（１）实例范围的属性：一个类的所有对象具有相同的属性即属性的个数、名 称、数据类型相同，但属性值可不同，并随程序的执行而变化．实例范围的 属性是默认的，不需要附加的符号． （2）类范围的属性：描述类的所有对象共同特征的一个数据项，对于任何对 象实例，它的属性值都是相同的，通常对属性加下划线来表示该属性为实例 范围的属性． 注：如C++中冠以static的成员变量和smalltalk中的class attribute都是 类属性。
19
返回类型 返回类型是对操作的实现类型或操作的返回值类型的 规约，它与具体的实现语言有关。如果操作没有返回值（例 如C++ 中的void），就省略冒号和返回类型。当需要表示多 个返回值时，可以使用表达式列表。 根据实际问题的需要，可以省略全部的参数表和返回类 型，但不能只省略其中的一部分。
20
性质串 给出应用于该操作的性质值。该项是是可选的，但若省略操 作的性质串，就必须省略括号。UML提供了以下标准的性质值：
•leaf:指明该操作是“叶子”操作； •abstract:指明该操作是抽象操作； •query:指明该操作的运行不会改变系统状态，即是完全没有副作用的纯函数。 •sequential:指明在该类对象中，一次仅有一个控制流． •guarded:指明执行该操作的条件，实现操作调用的顺序化，即一次只能调用对 象的一个操作，以保证在出现多控制流的情况下，对象具有的语义和完整性． •Concurrent:指明来自并发控制流的多个调用可以同时作用于一个对象的任何一 个并发操作，而所有操作均能以正确的语义并发进行．并发操作必须设计成：在 对一个对象同时进行顺序的或监护的操作情况下仍能正确地执行． •static 指明该操作没有关于目标对象的隐式参数，其行为如同传统的全局过程 ． 其中，包含一些用于表达操作的并发语义，例如guarded、Concurrent等， 这些特性是一些仅与主动对象、进程或线程有关的特性。如果没有对并发语义进 行说明，那么就假设操作是顺序执行的。
UML概述
45
UML的基本视图
UML的五类基本视图；
UML的用例视图； UML的逻辑视图； UML的构件视图； UML的并发视图； UML的配置视图。
2020/1/4
成都信息工程学院软件工程系
2020/1/4
成都信息工程学院软件工程系
33
场景(Scenarios)
场景用于刻画构件之间的相互关系，将四个视 图有机地联系起来。可以描述一个特定的视图 内的构件关系，也可以描述不同视图间的构件 关系。
2020/1/4
成都信息工程学院软件工程系
34
UML中的图和各视图的对应关系
场景视图：用例图 逻辑视图：类图和对象图 开发视图：类图和组件图 进程视图：顺序图、协作图、状态图、活
2020/1/4
成都信息工程学院软件工程系
3
Rational三剑客
Jim Rumbaugh Ivar Jacobson
Grady Booch
2020/1/4
成都信息工程学院软件工程系
4
方法学大 战阶段
UML的历史
统一阶段
公
标准化阶 段
众 反
馈
工业化阶 段
2020/1/4
成都信息工程学院软件工程系
依赖（ dependency）
依赖关系描述一个元素对另一个元素的依附。
聚合（aggregation）
描述元素之间整体和部分的关系
2020/1/4
成都信息工程学院软件工程系
15
图（diagram）
UML模型图（5类，9种）： 用例图 静态图（类图，对象图） 行为图（状态图，活动图） 交互图（顺序图，协作图） 实现图（构件图，配置图）
UML概述ppt课件精选全文
注释体 用于对UML实体进行文字描述
注释连接
注释连接将注释体与要描述的实体相连。说 明该注释体是对该实体所进行2-
协作图（通讯图）
协作图表示一组对象间关系以及交互活动
协作图可以认为是对象图的扩展，它增加了一些符号用于表 示对象间的交互。协作图和顺序图具有同构性。
指向源同步 消息
表示对象间从目的对象向源对象发送同步消息
指向目的的 同步消息
表示对象间从源对象向目的对象发送同步消息
注释体
注释连接
-35-
示例：协作图
-36-
活动图
活动图：通过动作来组织，主要用于描述某一方法、机制或 用例的内部行为
主要使用场合：业务建模、用例分析
-37-
活动图元语-1
活动 组合活动
1997.1公布 UML 1.0 合作伙伴
业
公
意见
众 1996.6和1996.10 UML 0.9&0.91
化
反
馈 OOPSLA95 Unified Method 0.8
标
准
Booch93 OMT-2
化
Booch91 OOSE
OMT-1 其他方法 统
一
UML基本图
静态模型 (系类统图结 构) class diagrams
转移
用于说明两个对象间存在某种关系，如满足某 个条件并当某一事件发生时，对象将从一个状 态变迁到另一个状态并同时执行一些活动
注释体
注释连接
示例：状态图
顺序图
顺序图：主要用于显示对象间的交互活动，但没有明确的交 互环境和对象状态
主要使用场合：系统分析（用例分析）、设计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
注释事物（Annotational thing）： UML 模 型 的 解 释 部 分 ， 用 来 对 模型中的元素进行说明和解释。
• 注解（note）
关系（relationship）
关联（association） 泛化（generalization） 实现（realization） 依赖（dependency）
• 类（class） • 接口（interface） • 协作（collaboration） • 用例（use case） • 主动类（active class） • 构件（component） • 节点（node）
事物（Thing）
行为事物（Behavioral Thing）：UML模型图的动 态部分，描述跨越空间和时间的行为
UML构成
用例图
用例图是从用户角度描述系统功能， 是用户所能 观察到的系统功能的模型图，用例是系统中的一 个功能单元。
25
UML构成
类图
类图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中 的类，表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等， 也包括类的内部结构(类的属性和操作)
类图是以类为中心来组织的，类图中的其他元素 或属于某个类或与类相关联
关系(Relationships)：关系把事物紧密联系在一起 图(Diagrams )：图是事物和关系的可视化表示
16
UML构成
UML包含4种事物。
• 结构事物（构件事物 ） • 行为事物 • 分组事物 • 注释事物
UML事物
17
事物（Thing）
结构事物（structural thing）：UML模型的静态 部分，描述概念或物理元素。
• 交互（interaction）：实现某功能的一组构件事物之间的 消息的集合，涉及消息、动作序列、链接
• 状态机（state machine）：描述事物或交互在生命周期内 响应事件所经历的状态序列
事物（Thing）
分 组 事 物 （ Group Thing ） ： UML 模 型 图 的 组 织 部 分 ， 描 述 事物的组织结构。
进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描 述软件体系结构。 每一个视图只关心系统的一个侧面，5个视图结 合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内 容。
“4+1”模型概述
最终用户：功能需求 逻辑视图
场景
进程视图 系统集成人员：性能 可扩充性、吞吐量等
编程人员：软件管理 开发视图
物理视图 系统工程人员：系统 拓扑、安装、通信等
UML
统一建模语言
李巍
四川师范大学 liw@
UML概述
UML概述
建模的意义
模型是对现实的简化，建模是为了更好地理解系 统。
• 模型帮助我们按照实际情况或需求对系统可视化；(掌握 不了文字，画幅画代替)
• 模型允许我们详细说明系统的结构、行为； • 模型给出了一个构造系统的模板； • 模型对我们作出的决策进行文档化。（先有文档，再有
的转换组成
30
UML构成
活动图是状态图的一 个变体，用来描述执 行算法的工作流程中 涉及的活动
活动图描述了一组顺 序的或并发的活动
活动图
31
UML构成
构件图
构件图为系统的构件建模型—构件即构造应用的 软件单元—还包括各构件之间的依赖关系，以便 通过这些依赖关系来估计对系统构件的修改给系 统可能带来的影响
会话
转换服务
终端 控制器
连接服务 编号计划
逻辑视图
对于规模更大的系统来说，体系结构级中包含数 十甚至数百个类 。
仿真和培训
显示及用户 接口
外部接口网 关
飞行管理
空中交通管 理
航空信息 基本元素
机械服务
开发视图
开发视图也称模块视图，主要侧重于软件模块的 组织和管理。
开发视图要考虑软件内部的需求，如软件开发的 容易性、软件的重用和软件的通用性，要充分考 虑由于具体开发工具的不同而带来的局限性。
UML概述
UML简介
UML概述
UML的发展历史
最新
UML 2.0
P67
03.3 01.9 99.6 97.9 97.1 96.6和96.10
UML 1.5
UML 1.4 （使用非常多的一个版本）
UML 1.3
UML 1.1
OMG UML 1.0
UML 0.9&0.91
UML合作伙伴意见
95
Unified Method 0.8
Booch'93 OMT-2 其它方法 Booch'91 OMT-1 OOSE
UML概述
UML的特点
统一的标准, 已经被OMG接受为标准建模语言 面向对象, 支持面向对象开发 可视化, 表示能力强 独立于开发过程, 可以适用于不同软件过程 概念明确, 表示简洁, 结构清晰, 容易学习掌握
泛化
• 泛化(generalization)是一种特殊/一般的关系。也可以看作 是常说的继承关系
实现
• 实现(realization)是类元之间的语义关系，其中的一个类 元指定了由另一个类元保证执行的契约
图（diagram）
用例图（use case diagram） 顺序图（sequence diagram） 协作图（collaboration diagram） 类图（class diagram） 对象图（object diagram） 活动图（activity diagram） 状态图（state chart diagram） 构件图（component diagram） 部署图（deployment diagram）
UML简介
UML (Unified Modeling Language)为面向对象软 件设计提供统一的、标准的、可视化的建模语言。 适用于描述以用例为驱动，以体系结构为中心的 软件设计的全过程。
UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部 分。
(1) UML语义：UML对语义的描述使开发者能在 语义上取得一致认识，消除了因人而异的表达方 法所造成的影响。
开发视图通过系统输入输出关系的模型图和子系 统图来描述。
开发视图
与逻辑视图一样，可以使用Booch标记法中某些 符号来表示开发视图。
构件
连接件
模块
参照相关性
子系统 层
开发视图
在开发视图中，最好采用4-6层子系统，而且每 个子系统仅仅能与同层或更低层的子系统通讯， 这样可以使每个层次的接口既完备又精练，避免 了各个模块之间很复杂的依赖关系。
的描述
对象
接口
是描述了一个类或构件的一个服 务的操作集
协作
定义了一个交互，它是由一组共 同工作以提供某种协作行为的角 色和其他元素构成的一个群体
用例 是对一组动作序列的描述
主动 对象至少拥有一个进程或线程的 类类
构件 是系统中物理的、可替代的部件
参与 在系统外部与系统直接交互的人 者 或事物
NewClass
32
UML构成
部署图
部署视图描述位于节点实例上的运行构件实例的 安排。节点是一组运行资源，如计算机、设备或 存储器。这个视图允许评估分配结果和资源分配
33
UML构成
用例图
用例图 类图 类图
顺序图 用例文档 顺序图
各UML图的关系
需求分析
主
要
图
之
间
的
BD
关
系
顺序图
FD/DD
34
UML构成
是对一组具有相同属性、相同操 类 作、相同关系和相同语义的对象
支持UML的工具
Rational Rose （市场占用率较高） Rational Software Architect Sybase PowerDesigner Microsoft visio Borland Together ……
UML构成
UML构成
基本构成模块
事物(Things)：UML模型中最基本的构成元素， 是具有代表性的成分的抽象
• UML实现业务域到计算机世界的完整、有序的映射
UML概述
UML简介
Modeling
• 用于表达现实的简化视图，以便于面向对象软件系统的 确语法的图形语言（还包括规则 约束 扩展机制）
UML概述
UML简介
UML目标：提供全面的建模语言（为所有事情所 有人），便于开发组所有成员交流与通信。
逻辑视图
逻辑视图主要支持系统的功能需求，即系统提供 给最终用户的服务。在逻辑视图中，系统分解成 一系列的功能抽象，这些抽象主要来自问题领域。 这种分解不但可以用来进行功能分析，而且可用 作标识在整个系统的各个不同部分的通用机制和 设计元素。
在面向对象技术中，通过抽象、封装和继承， 可以用对象模型来代表逻辑视图，用类图来描述 逻辑视图。
一条可能有方向的虚线 一条实线，可能有方向 一条带有空心箭头的实线 一条带有空心箭头的虚线
NewPro cessor
state
NewPackage
35
UML体系结构建模
“4+1”模型概述
Kruchten在1995年提出了“4+1”的视图模型。 “4+1”视图模型从5个不同的视角包括逻辑视图、
逻辑视图
可以从Booch标记法中导出逻辑视图的标记法， 只是从体系结构级的范畴来考虑这些符号，用 Rational Rose进行体系结构设计。
构件 类
类服务
参数化类
连接件 关联
包含，聚集 使用 继承 实例
类层次
逻辑视图
逻辑视图中使用的风格为面向对象的风格，逻辑 视图设计中要注意的主要问题是要保持一个单一 的、内聚的对象模型贯穿整个系统。