面向对象分析与设计 - 类图
UML面向对象分析、建模与设计课件第五章 类图
类——操作
操作是一个可以由类的对象请求以影响其行为的服务的实现，也即 是对一个对象所做的事情的抽象，并且由这个类的所有对象共享。
操作是类的行为特征或动态特征。 操作的语法格式为：
可见性OPT 操作名 ⌊(参数列表)⌋OPT ⌊:返回类型⌋OPT ⌊{特性}⌋OPT
操作名：操作的标识符。在描述操作时，操作名是必须的，其他部 分可选。
Student
+monitor 1
1..*
自关联
类图中的关系——关联关系
关联名称：放在关联路径的旁边，但远离关联端。 角色：放在靠近关联端的部分，表示该关联端连接的类在这一关联
关系中担任的角色。角色名上也可使用可见性修饰符号。 多重性：放在靠近关联端的部分，表示在关联关系中源端的一个对
象可以与目标类的多少个对象之间有关联。 导航性：一个布尔值，用来说明运行时刻是否可能穿越一个关联。 限定符：是二元关联上的属性组成的列表的插槽，其中的属性值用
/WorksForCompany
Department * +department 1 WorksForDepartment
* Person
类图中的关系——泛化关系
泛化关系定义为一个较普通的元素与一个较特殊的元素之间的类元 关系。其中描述一般的元素称为父，描述特殊的元素称为子。
通过泛化对应的继承机制使子类共享父类的属性和操作，小了模型 的规模，同时也防止了模型的更新所导致的定义不一致的意外。
法了，此时称之为N元关联。
类图中的关系——关联关系
class Logical View
ClassA
AssociationName
+rolename 0..*
面向对象系统分析与设计-UML基础-用例图
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订货系统用例图
<<extend>> 信用卡支付 <<include>> 下订单 <<extend>> <<include>> 计算订单价钱 <<extend>> 退货处理 选择仓库 <<extend>> 退货服务 发货 顾客 缺货 发货者 收款员 付款 <<extend>> 信用卡系统
管理者
货物管理
UseCase
Actor
预定
取车
还车 客户
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泛化关系
泛化关系（Generalization Association）是表示一般 与特殊的关系。用于共享用例的共同功能行为。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。子用例可以出现在父用例出现的 任何位置。 泛化关系用泛化箭线（带空心三角箭头的实线）表 示，从子用例发出，指向父用例。如果需要可以在箭 线上标出联系的名称。
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关系
用例除了与参与者有联系以外，用例之 间还存在着一定的关系。参与者之间还存有 关系。关系类型包括： 关联关系 包含关系 扩展关系 泛化关系
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关联关系
关联关系用于描 述参与者与用例之间 的关系。在 UML 中用 实线表示。例如，客 户启动系统的取钱功 能，表示客户启动与 用例的关联。关系方 向显示是谁启动了通 信。建立通信之后， 信息是可以双向流动 的。
面向对象的分析与设计
作者：
表6.4 用例描述表的扩展版本 日期： 版本：
用例名称 用例ID 优先权 来源
用例类型： 业务需求：□ 系统分析：□
主要业务参与者
其他业务参与者
其他有利益的关联人员
描述
前置条件
触发器
典型事件过程
参与者动作
系统响应
替代事件过程 结论 后置条件 业务规则 实现约束和说明 假设 开放问题
2 建模支持用例情境的类交互、行为和状态
对于这两种关系，会在最后确定。
影响性能编的因素号可分为以词下三汇个方面：同义词 描 述
编 号 用例名称 用例描述 参与者
一旦确定了操作，就必须确定这些操作是手工的还是自动的，如果是自动的，它们就必须同对执行该操作负有责任的对象相关联。
也就是说OOA要求人们辨识用户需求的系统功能、支持所需系统功能的对象、对象的数据属性、相关的行为，以及对象之间的关联。
6.1.1 优化用例模型 用例模型，也就是用例图，它采用业务需求用例
建模系统功能需求。在此期间，记录的用例仅仅包含 了有关业务事件的一般性信息，其目标是快速地记录 所有的业务事件（用例），以便定义和验证需求。通 常在依据业务需求建模时，会生成用例图，但是为了 文件管理及用户阅读，还会生成参与者词汇表、用例 词汇表和用例描述表。
3、确定任何复用的可能性 正如上一步所述，当两个用例有同样的业务目标
但接口技术和实现的系统用户不同时，两个用例可能 共享公共的步骤。为了消除冗余步骤，可以将这些公 共步骤提取成独立的用例，称为抽象用例；当分析用 例，发现用例包含多个步骤构成的复杂功能并且难以 理解时，可以将更复杂的用例提取成专门的用例，称 为扩展用例。新的用例也需要被定义到前面准备好的 用例参与者词汇表中。
UML2面向对象分析与设计(第2版)
5.3架构分析 5.4构造用例实现
5.5定义分析类
5.6练习题
6.1设计需要原则
6.2 Liskov替换原 则
6.3开放—封闭原则 6.4单一职责原则
6.6依赖倒置原则
6.5接口隔离原则
6.7练习题
01
7.1模式与 设计模式
02
7.2 GoF模 式
03
7.3更多的 设计模式
04
7.4职责分 配模式
UML2面向对象分析与设计（第2 版）
读书笔记模板
01 思维导图
03 读书笔记 05 目录分析
目录
02 内容摘要 04 精彩摘录 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
设计
软件开发
例
方法
基础
设计
问题
面向对 象分析
分析
书
面向对象
业务
版
模型
类
建模
结构
架构
原则
内容摘要
内容摘要
分析和设计是软件开发中至关重要的一环，面向对象的方法是主流的软件开发方法，UML是用于面向对象分 析设计的标准化建模语言。本书围绕这3个方面展开，以论述分析设计建模过程为最终目标，以面向对象方法作为 建模的理论基础，以UML作为建模支撑语言。全书从面向对象和UML的基本概念入手，循序渐进地讲解业务建模、 需求建模、需求分析、设计原则和模式、架构设计、构件设计和代码生成等分析设计中的各个知识点，并通过多 个贯穿全书的案例将各个知识点串联起来，形成一套完整的面向对象分析设计方法论。本书是作者多年从事软件 工程教学和软件项目开发实践的总结，书中并没有太多抽象的概念，主要**实际软件开发中所需要的知识和实践 技能，力求做到通俗易懂。
UML面向对象分析与设计
UML 面向对象分析与设计大作业“UML面向对象分析与设计”是计算机专业和软件工程等相关专业的一门重要课程，也是其他理工科专业的热门选修课程。
“程序设计语言”、“计算机网络”、“数据库原理”和“数据机构”等是它的前导课程，学好本课程对学生毕业后从事软件开发有着极为重要的作用。
要学好这门课，仅仅通过课堂教学或自学掌握理论知识是远远不够的，还必须加强实践。
特在学期末引入uml的综合分析与设计，从实际项目出发，使学生学会运用软件工程基本理论知识，UML建模语言和rose建模环境，去解决软件开发中的实际问题，达到学以致用的目的。
面向对象软件开发技术项目的引入及需求简易教学管理系统的分析、设计与实现一、设计的目的1. 初步了解UML语言的概念、结构、语义与表示方法；2. 掌握UML建模工具Rational Rose 的使用方法；3. 给出某个简单系统的模型，能够熟练地使用Rose工具表达;二、设计理论基础1. 面向对象的程序设计C++或JAVA程序设计课程；2. 数据结构或算法课程2.SQLServer或mysql数据库系统；3. 熟悉传统软件工程以及软件测试技术。
三、设计内容与步骤需求陈述：简易教学管理系统主要提供两个方面的服务：选课管理，负责新学期的课程选课注册。
成绩管理，负责学生成绩管理。
（1）简易教学管理系统---选课管理应提供的服务如下：1. 录入与生成新学期课程表教学管理人员在新学期开学前录入新学期的课程，打印将开设的课程目录表，供师生参考选择。
如果某门课实际选课的学生少于10人，则停开该课程，把该课程从课程表中删除；如某课程选课学生多于60人，则停止选课。
2. 学生选课注册新学期开始前一周为学生选课注册时间，在此期间学生可以选课注册，并且允许改变或取消注册申请。
每个学生选课可不允许超过4门，每门课最多允许60名学生选课注册。
3. 查询可以查询课程信息、学生选课信息和学生、教师信息。
学生、教师、教学管理人员可以查询课程表，获得课程信息。
实验报告面向对象分析设计
实验报告面向对象分析设计1. 引言面向对象分析与设计（Object-Oriented Analysis and Design，简称OOAD）是一种软件开发方法论，它以对象为中心，将软件系统看作是一组互相协作的对象集合。
本实验旨在通过一个具体的案例，通过分析和设计实践，掌握面向对象分析与设计的基本原则和方法。
2. 实验目的通过本实验，我们将学习和掌握以下内容：- 了解面向对象分析与设计的概念和基本原则- 学习使用UML（Unified Modeling Language）进行面向对象分析和设计- 掌握面向对象分析与设计的基本流程和方法- 熟悉常用的面向对象分析与设计工具和技术3. 实验内容及步骤3.1 实验环境本实验使用以下工具和环境：- UML工具：如Visual Paradigm、StarUML等- 编辑器：如Visual Studio Code、Eclipse等- 编程语言：Java、C++等3.2 实验步骤本实验主要分为以下几个步骤：1. 了解案例需求：首先，我们需要明确一个具体的案例，如图书馆管理系统、学生选课系统等。
本实验以图书馆管理系统为例。
2. 创建用例图：使用UML工具，根据需求，创建图书馆管理系统的用例图。
用例图描述系统的功能需求，包括用户角色、用户的需求和系统的功能。
3. 创建类图：基于用例图和需求分析，使用UML工具创建类图。
类图描述系统的静态结构，包括类和类之间的关系。
4. 创建时序图：基于用例图和类图，使用UML工具创建时序图。
时序图描述系统的动态行为，展示对象之间的交互关系和顺序。
5. 完善设计：基于用例图、类图和时序图，进一步完善系统设计。
包括类的属性和方法的设计、系统的架构设计等。
4. 实验结果与分析通过本实验，我们完成了图书馆管理系统的面向对象分析与设计。
通过用例图、类图和时序图的创建，我们清晰地描述了系统的功能需求、静态结构和动态行为。
通过系统设计的完善，我们定义了系统的架构和各个类的属性和方法。
UML-面向对象的分析和设计
面向对象分析与设计
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注意，执行者与用户是不同的两个概念， 注意，执行者与用户是不同的两个概念，一个用 户可以扮演几个角色（执行者）， ），一个执行者可以是 户可以扮演几个角色（执行者），一个执行者可以是 用户，也可以是其他系统（应用程序或设备）。 ）。得到 用户，也可以是其他系统（应用程序或设备）。得到 的用例必须进行复审，以使需求完整。 的用例必须进行复审，以使需求完整。
构成类图的元素所表达的模型信息， 构成类图的元素所表达的模型信息， 对象层 分为三个层次： 分为三个层次： 三个层次 对象层—给出系统中所有反映问题域 对象层 给出系统中所有反映问题域 特征层 系统责任的对象。 和系统责任的对象。 特征层—给出类 对象）的内部特征， 给出类（ 特征层 给出类（对象）的内部特征， 关系层 即类的属性和操作。 即类的属性和操作。 关系层—给出各类 对象） 给出各类（ 关系层 给出各类（对象）之间的关 图 OOA基本模型 基本模型 包括继承、组装、一般—特殊 系，包括继承、组装、一般 特殊 、整 体—部分、属性的静态依赖关系，操作的 部分、属性的静态依赖关系， 部分 动态依赖关系。 动态依赖关系。
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面向对象分析与设计
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抽象类与子类示例
Shape { abstract } draw ( ) { abstract }
Abstract class Abstract operation
Circle draw ( )
Rectangle draw ( )
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面向对象分析与设计
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面向对象分析与设计
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构造对象—关系模型 4. 构造对象 关系模型
面向对象分析与设计
面向对象分析与设计面向对象分析与设计（Object-oriented analysis and design）是软件工程领域中的一种方法论，用于解决软件系统开发过程中的问题和需求。
本文将对面向对象分析与设计的基本概念、流程和常用方法进行介绍，并附带答案和解析。
第一部分：面向对象分析（Object-oriented analysis）面向对象分析是软件开发过程中的第一步，旨在理解问题域并建立领域模型。
面向对象分析有以下几个重要概念：1. 对象（Object）：对象是系统中的一个实体，包含数据和方法。
对象可以是具体的实物、虚拟的概念或一组相关的数据和行为。
2. 类（Class）：类是一种抽象的定义，描述了一组具有相同特征和行为的对象。
3. 属性（Attribute）：属性是对象的特征，用于描述对象的状态。
4. 方法（Method）：方法是对象的行为，用于描述对象可以执行的操作。
面向对象分析的主要流程包括以下步骤：1. 需求收集：收集系统的需求，与利益相关者沟通，了解系统的功能和性能要求。
2. 领域建模：对现实世界的问题域进行抽象和建模，识别出系统中的对象和它们之间的关系。
3. 需求分析与规约：通过使用用例、活动图和状态图等工具对需求进行分析和规约，明确功能和交互细节。
4. 领域模型验证：与利益相关者验证领域模型的准确性和实用性，确保模型能够满足系统需求。
第二部分：面向对象设计（Object-oriented design）面向对象设计是在面向对象分析的基础上，进一步细化领域模型，为系统的实现提供指导。
面向对象设计有以下几个常用方法：1. 类图（Class diagram）：类图用于展示类、属性和方法之间的关系。
类图包括类的名称、属性和方法，并通过关联、继承和聚合等关系展示类之间的联系。
2. 对象图（Object diagram）：对象图用于展示类的实例和对象之间的关系。
对象图是类图的实例化表示，展示了系统在某一时刻的对象及其特定的属性值。
第4章面向对象方法学与UML
第4章面向对象方法学与UML面向对象方法学（Object-Oriented Methodology，OOM）是一种软件开发方法，它将系统建模和设计过程中的对象概念引入到软件开发中。
在面向对象方法学中，系统被看作是一组对象的集合，这些对象通过消息传递进行通信和交互。
而UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统描述的建模语言，也是面向对象方法学的一部分。
面向对象方法学中的核心概念是对象。
对象是系统中的一个实体，它可以具有属性（属性描述对象的状态）和方法（方法描述对象的行为）。
通过将系统建模为一组对象的集合，面向对象方法学提供了一种基于对象的分析和设计框架，帮助开发人员将系统需求转化为可执行的软件。
面向对象方法学使用UML作为建模语言，通过使用UML图表来可视化和描述系统的不同方面。
UML图表包括类图、用例图、序列图、活动图等。
类图是UML中最常用的图表类型之一，用于描述系统中的类、属性和方法之间的关系。
类图中的类代表系统中的对象，属性代表类的状态，方法代表类的行为。
类图可以帮助开发人员理解系统的对象结构，设计类之间的关系。
用例图是UML中的另一个重要图表类型，用于描述系统与外部用户或系统之间的功能需求。
用例图用于表示系统的功能需求，并显示不同用户或系统与系统之间的交互。
序列图用于描述系统中对象之间的交互和通信。
它显示了对象之间的消息传递顺序，帮助开发人员理解系统中不同对象之间的交互过程。
活动图用于描述系统中的业务流程或工作流程。
它展示了系统中的活动和操作之间的顺序和关系，帮助开发人员理解系统中不同活动和操作之间的流程。
通过使用面向对象方法学和UML，开发人员可以更好地理解和描述系统的需求和结构。
这有助于提高软件开发的效率和质量，并且提高系统的可维护性和可扩展性。
因此，面向对象方法学和UML已成为现代软件开发中不可或缺的重要工具和技术。
UML分析与设计
UML分析与设计1. UML(UNIFIED MODELING LANGUAGE)概述 (1)1.1UML是什么？ (1)1.2UML的组成 (1)1.3UML的功能 (1)2. UML图（重点） (1)2.1用例图 (1)2.1.1 用例 (1)2.1.2 参与者（活动者） (1)2.1.3 用例图 (1)2.1.4 包含和扩展 (1)2.1.5 用例模型 (2)2.2类图 (2)2.2.1 类 (2)2.2.2 类之间的关系 (2)2.2.3 类图 (5)2.3对象图 (5)2.3.1 2004年5月下午试题试题三 (6)2.4功能复用及解题方法 (8)2.4.1 引用机制(聚合或组合) (8)2.4.2 继承机制(泛化的反关系)实现功能复用 (8)2.4.3 两者对比 (8)2.5顺序图(序列图) (9)2.5.1 2004年11月下午试题三（15分） (10)2.6协作图 (11)2.7状态图 (11)2.8活动图 (12)2.8.1 基本活动图 (12)2.8.2 带泳道的活动图 (12)2.9构件图 (13)2.10部署图 (14)2.11各种图总结 (14)3. 视图 (14)3.1用例视图 (14)3.2设计视图 (15)3.3过程视图 (15)3.4实现视图 (15)3.5配置视图 (15)1.UML(Unified Modeling Language)概述1.1 UML是什么？⏹UML是一种语言。
⏹UML只是一种可视化的语言。
⏹UML是一种可用于详细描述的语言。
⏹UML是一种构造语言。
⏹UML是一种文档化语言。
⏹UML是一种描述面向对象软件分析和设计结果的语言。
错误说法：UML是指导软件开发的思想。
1.2 UML的组成UML由模型元素、扩展机制、图及视图等部分组成，由模型元素或扩展机制构成图，由图构成视图。
1.3 UML的功能⏹为软件系统的产出建立可视化模型⏹规约软件系统的产出⏹构造软件系统的产出⏹为软件系统的产出建立文档2.UML图（重点）由模型元素和扩展机制构成。
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福建农林大学计算机与信息学院实验报告
实验七、面向对象分析与设计 - 类图
一、实验目的
1．理解类的基本概念。
2．掌握如何从需求分析中抽象出类的方法。
3．掌握在Rational Rose中绘制类的操作方法。
4. 理解类间关系的基本概念。
5．掌握描绘类间关系的方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
通过前面内容的学习，完成了对SUDA图书馆的图书馆管理系统的需求的初步分析，得出系统的用例图现在需要对系统进行静态建模，这就需要从系统需求分析和用例图中发现类。
同时类通常是不会单独存在，而是由关联、泛化、依赖等关系相互协作来静态描述业务系的。
因此，我们在找出系统中所存在的类的前提下，需要进一步对业务对象间如何联系进行建模因此，指派你已学的有关如何抽象出类的知识，完成如下任务：
1．寻找和抽象出书籍管理功能中的类。
2．绘制相关类图
3．对书籍管理功能中的类的关系建模
四、实验步骤
1．分析：由前面章节对图书馆管理系统中的书籍管理功能可知，该模块中的其中几个类为读者类、管理者类、书籍信息类、书目类、新增书籍界面类、修改书籍界面类等类组成。
分析图书管理系统中还有哪些类？
答：系统数据库类，包括图书类、读者类、借书记录类，其中图书类根据图书的功能又分为图书征订类和流通书籍类；相关操作类，包括借书管理类和还书管理类，其中在借书管理类还包含预约类和续借类，即在借书管理时可进行图书的预约和续借；异常处理类，由异常类派生出来的借书异常类和还书异常类，分别对应借书和还书管理时所产生的异常操作
2.以“书籍信息”类为例列出该类的属性和操作如下：
“书籍信息”类
•私有属性
国际标准书号(ISBN)：文本(String)
书名(name)：文本
作者名字(author)：文本
书价(prince)：数值(double)
出版社（book concern）：文本
书籍编号(regimentaion): 文本
•公共操作
设置书号setISBN()
获取书号getISBN
设置书名getName
获取书名setName
设置作者名setAuthor
获取作者名getAuthor
设置出版社 setBook_Concern
获取出版社 getBook_Concern
设置书价格 setPrice
获取书价格 getPrice
设置书编号 setRegimentation
获取书编号 getRegimentation
3.分析图书管理系统中的其他类并使用Rational Rose 对分析得到的类进行绘制，并
绘制出各个类之间的关系:
关联关系：
依赖关系：
泛化关系：
五、实验心得
在用例分析基础之上，根据需求可建立起系统的静态数据模型，即建立系统类图。
在面向对象分析中，一般只考虑与问题描述域和系统功能相关的对象。
在对系统进行分析时，把系统的类对象抽象为图书借阅与归还。
针对此将类分化为以下的相关类：系统数据库类，包括图书类、读者类、借书记录类，其中图书类根据图书的功能又分为图书征订类和流通书籍类；相关操作类，包括借书管理类和还书管理类，其中在借书管理类还包含预约类和续借类，即在借书管理时可进行图书的预约和续借；异常处理类，由异常类派生出来的借书异常类和还书异常类，分别对应借书和还书管理时所产生的异常操作。