UML建模入门_070801
UML快速入门经典教程
UML快速入门经典教程UML(统一建模语言)是一种用于建模软件系统的标准化语言。
它提供了一种图形化的表示方式，帮助开发者更清楚地理解和描述软件系统的结构和行为。
本文将简要介绍UML的基本概念和主要图形表示方式，以帮助读者快速入门UML。
UML包含了多种类型的图形，用于表示不同方面的系统信息。
其中最常用的图形类型包括用例图、类图、时序图和活动图。
1.用例图用例图用于表示系统的外部行为，描述系统与其用户之间的交互。
在用例图中，用例表示系统的功能需求，参与者表示系统的不同类型的用户。
用例图可以帮助开发者明确系统的功能和用户的需求，并帮助设计流程图和功能结构图。
2.类图类图是描述系统的静态结构的图形化方式。
它表示系统中的类、接口、属性和方法之间的关系。
类图可以帮助开发者理解和描述系统的对象模型，包括类之间的继承、关联和依赖关系等。
3.时序图时序图用于描述系统中的消息传递和对象交互的时间顺序。
它展示了系统中不同对象之间的交互过程和时间顺序。
时序图可以帮助开发者理解系统的动态行为，尤其是对象之间的消息传递过程。
4.活动图活动图用于描述系统的业务流程。
它表示系统中的各个活动和活动之间的顺序关系。
活动图可以帮助开发者理解和描述系统的工作流程，包括输入和输出的过程。
在使用UML进行建模时，需要遵循一些基本的规则和概念：1.抽象和具体类在类图中，抽象类用斜体字表示，具体类用正常字体表示。
抽象类可以定义一些通用的属性和方法，具体类可以继承抽象类并添加自己的独特属性和方法。
2.继承关系在类图中，继承关系用带箭头的实线表示。
箭头指向的是子类，实线表示继承关系。
继承关系表示子类继承了父类的属性和方法，并可以添加自己的特有属性和方法。
3.关联关系在类图中，关联关系使用实线表示。
类之间的关联关系表示一个类与另一个类之间的连接。
关联关系通常是双向的，即两个类之间可以相互访问和引用对方的属性和方法。
4.依赖关系在类图中，依赖关系使用虚线表示。
UML建模入门
UML（ROSE）简介现在的软件再也不是手工作坊式的埋头苦干了，而是需要大兵团协同作战。
为整个系统建立一个统一的模型，让大家对系统有一致的、全面的理解，从而更加紧密的团结协作，成了开发中最重要的问题。
这里，从一个小例子开始介绍UML/ROSE对刚入门的学习者来说比较合适。
（可以从/softeng/doanload/todolist.zip下载相关资料。
还可以通过/softeng/doanload/todolistdemo.zip下载演示资料，帮助大家了解ROSE的使用。
一、概述在面向对象无孔不入的今天，利用对象的思想为软件系统建模，已经成为软件开发的主要工作，而传统的编码工作却“退居二线”了。
一个系统的模型建的好，就为满足用户需求、保证系统的稳定性和质量、提高系统的扩展性打下了良好的基础。
这里介绍一个面向对象建模的语言和工具，这就是UML和Rational ROSE。
UML，Unified Modeling Language，统一建模语言，是一种面向对象的建模语言，它的主要作用是帮助我们对软件系统进行面向对象的描述和建模，它可以描述这个软件开发过程从需求分析直到实现和测试的全过程。
UML通过建立各种类、类之间的关联、类/对象怎样相互配合实现系统的动态行为等成分（这些都称为模型元素）来组建整个模型，刻画客观世界。
UML提供了各种图形，比如Use Case图、类图、顺序图、协作图、状态图等，来把这些模型元素及其关系可视化，让人们可以清楚容易的理解模型。
我们可以从多个视角来考察模型，从而更加全面的了解模型，这样同一个模型元素可能会出现在多个图中，对应多个图形元素。
ROSE是美国Rational公司的面向对象建模工具，利用这个工具，我们可以建立用UML描述的软件系统的模型，而且可以自动生成和维护C++、Java、VB、Oracle等语言和系统的代码。
ROSE的界面分为三个部分——Browser窗口、Diagram窗口和Document窗口。
跟我学统一建模语言UML—— 统一建模语言UML入门
1.1跟我学统一建模语言UML——统一建模语言UML入门1.1.1UML的主要特性1、UML是什么统一建模语言UML的全称为Unified Modeling Language，UML是构建软件系统模型的标准化语言，因为它提供了描述软件系统模型的语义概念和图形表示法，同时也由于它采用面向对象的方法和面向对象的实现技术，因此能准确方便地表达面向对象的各种概念，体现面向对象的软件系统分析与设计的风格。
UML因其简单、统一的特点，而且能表达软件设计中的各种动态和静态的信息，目前已成为可视化建模语言的工业标准。
2、UML是编制软件蓝图的标准化语言在UML中既包括概念性的事务——如业务过程和系统功能，也包括具体的事务，用特定语言编写的类、数据库模式和可复用的软件构件。
因此，UML是一种图形化的语言（如代表参与者，而代表用例，而代表程序类），主要用于明确规定和构建软件系统开发过程中所形成的各种产品和使得开发中的应用程序更易理解，并使这些产品能够可视化地表示和最终形成可保存的文档资料3、UML的主要用途（1）它可用于对复杂软件系统的各种组成成分的可视化地说明和构造软件系统的模型建模是人类对客观世界和抽象事物之间联系的具体描述，因为模型的作用就是使复杂的信息关联简单易懂，它使我们容易洞察复杂堆砌而成的原始数据背后的各种规律，并能有效地使软件系统的开发人员将软件系统的需求映射到软件系统的结构上去。
（2）建立软件文档——软件系统分析、软件系统设计、软件系统实现、软件系统测试和软件系统部署等开发阶段的相关文档通过把UML中的各种标准的视图放入软件系统设计者的设计结果的文档中，从而使得熟悉UML的软件系统的其他开发人员也就可以更加容易地理解该设计方案，并迅速进入开发角色，从而可以大大地提高大型软件系统的开发效率。
（3）有利于开发人员之间在各个开发环节间确立沟通的标准，便于软件系统文档的制定和项目的管理。
因为UML的简单、直观和标准性，在一个团队中用UML来交流比用文字说明的文档要好得多。
UML建模教程
UML建模教程第 1 章UML初览本章使用一个简单的例子对UML中所使用的概念和视图进行初览。
本章的目的是要将高层UML概念组织成一系列较小的视图和图表来可视化说明这些概念，说明如何用各种不同的概念来描述一个系统以及如何将各种视图组织在一起。
概括性的说明不可能面面俱到，其中省略了许多概念。
要想得到更详细的说明，可参见下一章对UML各视图的说明和本书大全部分的有关细节。
本章使用的例子是计算机管理的戏院售票系统。
这是一个精心设计的例子，目的是用少量篇幅来强调说明UML的各个组件。
这是一个经过有意简化的例子，忽略了有关细节。
除非进行大量的反复说明，否则一个实际系统的完整模型不可能用这么少的篇幅来对UML中使用的每种组件进行介绍。
1.1 UML视图UML中的各种组件和概念之间没有明显的划分界限，但为方便起见，我们用视图来划分这些概念和组件。
视图只是表达系统某一方面特征的UML建模组件的子集。
视图的划分带有一定的随意性，但我们希望这种看法仅仅是直觉上的。
在每一类视图中使用一种或两种特定的图来可视化地表示视图中的各种概念。
在最上一层，视图被划分成三个视图域：结构分类、动态行为和模型管理。
结构分类描述了系统中的结构成员及其相互关系。
类元包括类、用例、构件和节点。
类元为研究系统动态行为奠定了基础。
类元视图包括静态视图、用例视图和实现视图。
动态行为描述了系统随时间变化的行为。
行为用从静态视图中抽取的瞬间值的变化来描述。
动态行为视图包括状态机视图、活动视图和交互视图。
模型管理说明了模型的分层组织结构。
包是模型的基本组织单元。
特殊的包还包括模型和子系统。
模型管理视图跨越了其他视图并根据系统开发和配置组织这些视图。
UML还包括多种具有扩展能力的组件，这些扩展能力有限但很有用。
这些组件包括约束、构造型和标记值，它们适用于所有的视图元素。
表3–1列出了UML的视图和视图所包括的图以及与每种图有关的主要概念。
不能把这张表看成是一套死板的规则，应将其视为对UML常规使用方法的指导，因为UML允许使用混合视图。
学习软件设计师的UML建模方法
学习软件设计师的UML建模方法UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统建模的标准化语言，被广泛应用于软件开发过程中的需求分析、系统设计以及系统测试阶段。
作为学习软件设计师的一项重要技能，掌握UML建模方法能够帮助开发人员更好地理解和设计软件系统。
本文将重点介绍学习软件设计师的UML建模方法。
一、UML简介UML是一种图形化的工具，可以以统一和标准的方式表示各种软件系统的结构、行为和交互。
它提供了一套标准符号和语义，使得软件开发人员能够更好地可视化和沟通系统设计。
UML包含众多的图形符号，包括用例图、类图、顺序图、状态图等，每一个图形符号都有其特定的用途和表达方式。
二、UML建模的步骤1. 确定系统需求在进行UML建模之前，首先需要明确系统的需求，包括功能需求、非功能需求和用户需求等。
这些需求将会成为UML建模的基础。
2. 选择合适的UML图形根据系统的需求，选择合适的UML图形进行建模。
常用的UML图形包括用例图、类图、顺序图、状态图、活动图等。
每种图形都有特定的用途，能够清晰地表达系统的不同方面。
3. 绘制UML图形在选择合适的UML图形后，开始绘制图形。
可以使用专业的UML建模工具，也可以手工绘制。
无论使用何种方式，都要确保图形的准确性和美观性。
4. 添加关联和细节在绘制UML图形的过程中，需要添加相应的关联关系和细节描述。
比如，在类图中可以使用关联、继承和实现等关系表示不同类之间的关联和依赖关系；在顺序图中可以使用消息和生命线表示对象之间的交互过程。
5. 进行验证和修改完成UML建模后，需要对图形进行验证和修正。
验证的目的是确保建模的正确性和完整性，修正的目的是修复可能存在的错误和不符合规范的地方。
三、UML建模的优势1. 提高沟通效率UML建模提供了一种统一的语言和符号，使得开发人员能够更好地理解和沟通系统设计。
通过使用UML图形，可以清晰地表达不同方面的设计，从而提高沟通效率。
《UML系统建模基础教程 第1章 面向对象设计与UML》-支持高清浏览
UML统一建模语言
四、用面向对象思想建立系统模型 2.喷泉模型
喷泉模型是一种以对象为驱动、以用户需求为动力的模型, 主要用于描述面 向对象的软件开发过程。该模型认为软件开发过程自下而上周期的各阶段是 相互重叠和多次反复的, 就像水喷上去又可以落下来, 类似一个喷泉。
UML统一建模语言
四、用面向对象思想建立系统模型 3.基于组件的开发模型
基于构件的开发模型利用模块化方法将整个系统模块化, 并在一定构件模型 的支持下复用构件库中的一个或多个软件构件, 通过组合手段高效率、高质 量地构造应用软件系统的过程。
UML统一建模语言
四、用面向对象思想建立系统模型 4.XP开发模型
敏捷方法强调适应性而非预测性、强调以人为中心, 而不以流程为中心, 以及对变化的适应和对人性的关注, 其特点是轻载、基于时间、紧凑、并行 并基于构件的软件过程。
继承意味着“自动地拥有”, 即在特殊类中不必重新对已经在一般类中所 定义过的属性和行为进行定义, 而是特殊类自动地、隐含地拥有其一般类的 属性和行为。
继承对类的重用性, 提供了一种明确表述共性的方法。即一个特殊类既有 自己定义的属性和行为, 又有继承下来的属性和行为。
UML统一建模语言
二、面向对象的三大要素
UML统一建模语言
四、用面向对象思想建立系统模型 1.瀑布模型
瀑布模型也被称为生存周期模型, 其核心思想是按照相应的工序将问题进 行简化, 将系统功能的实现与系统的设计工作分开, 便于项目之间的分工与 协作。
瀑布模型将软件生命周期划分为软件计划、需求分析和定义、软件设计、 软件实现、软件测试、软件运行和维护这6个阶段。
对象通过对外提供的方法在系统中发挥自己的作用，当系统中的其 它对象请求这个对象执行某个方法时，就向该对象发送一个消息，对象 响应这个请求，完成指定的操作。程序的执行取决于事件发生的顺序， 由顺序产生的消息来驱动程序的执行。
UML基础教程
UML基础教程UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统设计和开发的可视化建模语言。
它提供了一套标准的图形符号和规则，用于描述软件系统的结构、行为和交互。
UML可以帮助开发团队更好地理解和沟通软件系统的需求和设计。
1.引言介绍UML的概念、历史和作用，以及教程的目标和结构。
2.UML基础详细介绍UML的基本概念，包括类、对象、关联、依赖、继承、接口等。
解释这些概念的含义和用法，帮助读者建立对UML的基本理解。
3.用例图介绍用例图的作用和用法。
解释如何使用用例图描述系统的功能需求和用户角色之间的交互。
教程提供了一些示例用例图，并解释如何创建和使用用例图。
4.类图详细介绍类图的作用和用法。
解释如何使用类图描述系统的静态结构，包括类、属性、方法、关联和继承关系等。
教程提供了一些示例类图，并解释如何创建和使用类图。
5.时序图介绍时序图的作用和用法。
解释如何使用时序图描述系统中对象之间的交互和消息传递顺序。
教程提供了一些示例时序图，并解释如何创建和使用时序图。
6.活动图详细介绍活动图的作用和用法。
解释如何使用活动图描述系统中的流程和业务逻辑。
教程提供了一些示例活动图，并解释如何创建和使用活动图。
7.状态图介绍状态图的作用和用法。
解释如何使用状态图描述系统中对象的状态和状态之间的转换。
教程提供了一些示例状态图，并解释如何创建和使用状态图。
8.组合结构图详细介绍组合结构图的作用和用法。
解释如何使用组合结构图描述系统中的复杂结构和组件之间的关系。
教程提供了一些示例组合结构图，并解释如何创建和使用组合结构图。
9.分析和设计介绍如何使用UML进行系统的分析和设计。
解释如何使用不同类型的图形符号和模型元素描述系统需求、结构和行为。
教程提供了一些示例应用和案例分析。
10.总结对教程的内容进行总结和回顾。
概括UML的基本概念和图形符号，以及如何使用UML进行软件系统的建模和设计。
08-1 UML基本建模
错 错错 错 错
产 录随 随 随错
1 用例图
用例图中的关系
泛化关系（Generalization Association）是表示一般与 特殊的关系。
子用例可以继承父用例的含义和行为，也可以对父用例 的行为进行增加和修改。
做做做
债债做做
股股做做
期订做做
（2）获取用例
段旭良@SICAU 一旦获取了执行者，就可以对每个执行者提出问题以获取用例。 5025968@
1 用例图
段旭良@SICAU 5025968@
1 用例图
搜索商品 支付过程
客户
下订单
提供帮助
客户支持
段旭良@SICAU 5025968@
选 在网 网 网网 论 论论 论 网 网网 网 网网 选 选在 在 在 在在 在 在在
A B
参参参1
C
参与者2
B1 B2 子系统1 A2
A1 A3
C1 C2 子系统3
段旭良@SICAU 5025968@
子系统2
1 用例图
学校教学管理系统高层用例图
选课管理
学生
成绩管理 试题管理
教学管理人员
教师
教学管理系统
段旭良@SICAU 5025968@
1 用例图
学校教学管理系统细化的用例图
1. 系统(System)
系统是用例模型的一个组成部分，代表的是一部机器或一个业务活 动，而不是真正实现的软件系统。
2. 用例(use case)
用例代表的是一个完整的功能，用例是动作序列的集合，系统执行 该动作序列来为执行者产生一个可观察的结果。 用例表示为一个椭圆。方框表示系统边界，小人表示执行者。
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部署图
表现系统构成
表现硬件，软件，网络构成
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包图
表现包的构造
把类等分类组合，按l命名空间z分类整理
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很难反映到程序代码中
编程时需要再次设计
无法完全应对最新的编码技术
设计的内容无法在编码中使用
作为解决手段UML被重视
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UML的主要优点①
世界级的标准※
全世界范围普及中，拥有众多的可读写的技术人员。 由于规格说明书的可视化，易于读懂并理解。
4
系统开发中的建模①：要件定义
顾客
要求
㱺未经整理 㱺模糊
①
整理并
理解
②
开发者
③
以易于理解的 方法表现
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要件定义书
系统开发中的建模②：系统设计
要件定义书
经过整理的 顾客要求
程序上的表现
属性 行为
public class Car { private String name; // 车名 private Engine engine; //发动机 private int length; // 全长
public void go() { // 前进
} public void back() {
用例图
顺序图
类图
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8
UML的主要优点④
编码语言的对应明确
用UML做成的模型，可以与Java，C#，等 面向对象的语言有明确的对应关系。
UML模型的要素例（对应面向对象）
UML建模入门
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UML的标志是OMG(Object Management Group)的商标。
Copyright (C) TECHNOLOGIC ARTS INCORPORATED, All Rights Reserved.
面向对象的基础知识
Copyright (C) TECHNOLOGIC ARTS INCORPORATED, All Rights Reserved.
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面向对象的思考方式
现实世界的“物体” 软件里的对象
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要求
构造
行为 UML
（相互作用）
行为
（状态）
编码
行为 (处理的流程)
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UML的主要优点③
可以实现从上流到下流的连续开发
UML的图形间有明确的对应关系， 可以实现从上流工程到下流工程制品的连接
类图
表现类的构造的图
在系统开发的很多工程中使用
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13
复合结构图
表现类和构件的内部构造
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构件图
表现软件构件的构造
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※系统间的连接示例
14
顺序图
※相互作用=对象间消息的授受
表现系统的相互作用
表现实现“功能”所需的按时间顺序进行的处理
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类 属性 操作
对象 属性 操作
消息
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UML与以前的设计书
UML
以图形为中心
以前的设计书
以文章为中心
标准
非标准
面向对象
非面向对象
便宜的工具
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UML
※OMG
Object Management Group的略称。 面向对象技术的标准化团体。 UML以外也管理CORBA等的标准。
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关于模型及建模
把对象整理后表现
昂贵的工具
9
UML的历史
制定中
UML 2.2
’05（最新版）
UML 2.1 UML 2.0
‘03
UML 1.5
‘01
UML 1.4
‘99
UML 1.3
OMG标准化 ‘97.11
UML 1.1
OMG提案 ‘97.1 ‘96 OOPSLA ‘95
UML 1.0 UML 0.9
Unified Method 0.8
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10
UML的图
Copyright (C) TECHNOLOGIC ARTS INCORPORATED, All Rights Reserved.
UML的图
要求
构造
行为 UML
对象里拥有众多的信息 对象没有被整理 对象模糊
庞大
对象
模糊
建模
整理好的
模型
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3
关于建模切身的例子
大学的讲课
从众多的信息中整理出要点并汇总到笔记本上
庞大的 信息
①
教师 教科书
Booch法
OMT
OOSE
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其他手法
UML的现状
Java，.NET等普及了面向对象的开发
UML作为设计的基本技术被同时普及 现在任何人都知道“UML”这个词 “使用”过但是没有达到“灵活运用”的水平
现实世界与面向对象
A公司
B公司
A公司系统
B公司系统
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对象的构成
属性
全长 发动机
车名
后退
前进 转弯
行为
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5&$)/0-0(*$"354*/$03103"5&% "MM3JHIUT3FTFSWFE
通信图
※相互作用=对象间消息的授受
表现系统的相互作用
以对象间的关系的角度表现实现“功能”所需的处理流程
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用例图
表现系统功能和参与者的图形
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5&$)/0-0(*$"354*/$03103"5&% "MM3JHIUT3FTFSWFE
12
对象图
表示对象构造的图
表现运行中的系统的瞬间（快照）
$PQZSJHIU $
5&$)/0-0(*$"354*/$03103"5&% "MM3JHIUT3FTFSWFE
（相互作用）
行为
（状态）
编码
行为
（处理的流程）