第十八章 使用UML进行面向对象设计和建模
使用UML进行面向对象分析和建模.
OBJECT-ORIENTED ANALYSIS AND MODELING USING THE UML
第6章 Chapter 6
本章内容
6.1 面向对象建模方法概述 6.2 面向对象建模的基本概念 6.3 统一建模语言UML 6.4 使用用例建模系统需求 6.5 对象分析建模过程
Rambaugh方法（OMT方法）
主要分为分析、设计和实现三个阶段。 分析阶段：确定对象模型、动态模型和功能模型 设计阶段：系统设计和对象设计 实现阶段的细节和具体的实现环境有关 OMT方法突出的特点是在分析阶段，它可以较为 全面地描述系统的静态结构，所以0MT方法适合 于数据密集型的信息系统的开发.2 面向对象建模的基本概念 6.3 统一建模语言UML 6.4 使用用例建模系统需求 6.5 对象分析建模过程
6.2 面向对象的基本概念
基本概念与特点 – 对象(Object) – 消息(Message) – 类(Class) – 实例(Instance) – 继承(Inheritance) – 封装(Encapsulation) – 多态(Polymorphism)
面向对象的世界观
把客观世界从概念上看成是一个由相互配合而 协作的对象所组成的系统
面向对象=对象+分类+继承+通信 一个实例——椅子
一个面向对象的实例——椅子
类：家具
价格 尺寸 重量 位置 颜色
买 卖 移动
对象：桌子
价格 尺寸 重量 位置 颜色
买 卖 移动
对象：椅子
价格 尺寸 重量 位置 颜色
6.2面向对象的基本概念
实例(Instance)
属于某类的具体对象就是该类的实例。一个类 的不同实例必定具有： 相同的操作（或行为）的集合 相同的信息结构或属性定义，但可以有不同
《UML面向对象建模基础》需求建模基础与实例
• 不完整的需求； • 没有用户的介入； • 不实际的客户期望； • 需求和规范的变理； • 提供了不再需要的
软件需求曾经让我们如此狼狈
需求的定义
需求层次
内容
业务需求 反映组织机构或客户对系统、产品高层次的目标要求。通常问题定义就是业务需求
用户需求
描述用户使用产品必须要完成什么任务，怎么完成，通常是在问题定义的基础上 进用户访谈、调查，对用户使用的场景进行整理，从而建立从用户角度的需求
需求建模基础与实例
《UML面向对象建模基础》
知识图谱
Agenda
• 什么是需求 • 如何使用UML对需求建模 • 需求建模实例 • 本章小结
Agenda
• 什么是需求 • 如何使用UML对需求建模 • 需求建模实例 • 本章小结
需求—导致项目失败的罪魁祸首
• 根据Standish Group对23000个项目进行的研究结果表明，28%的项目彻
FEAT09.开发人员可以随时记录自己的时间，提供“开始 计时”、“暂停计时”、“停止计时”，在停止时，填入 任务编号（在线则选择）、工作关键字（以逗号分隔的多 个），自动生成开始时间、暂停时间、停止时间、总时长 、有效时长（总时长-中断时长） FEAT11.时间记录程序会自动连接服务器，完成时间日志 上传的工作，未能连接服务器，则在本机暂存时间日志
将不断的精化和修正
• 可借助Robustness分析来推导出交互模型 • 交互模型中一般只包含概念模型中的实体对象和分析模型中的边界对象，
其目标只是帮助分析人员理清整个事件流，而控制对象、设计类的引入都 将在后续阶段进行
• 并非一定要为用例模型中的所有用例构建交互模型，关键在于“是否需要” • 可借助状态图表示一些对象状态的变迁及用户界面设计，还可以借助活动
面向对象的标准建模语言UML
面向对象的标准建模语言UML摘要:面向对象的标准建模语言UML,是当今软件工程领域中最具有意义的成果之一,它定义的统一语义和符号表示可以规范面向对象技术市场,使项目源于一个成熟的标准建模语言,从而拓宽了所研制与开发的软件系统的适用范围,并提高其灵活程度。
本文就UML中的一些特征与技术作了一个总体概述。
关键词:UML;用例;静态建模机制;动态建模机制0引言自从面向对象语言Smalltalk及其环境出现以后,十几年来面向对象技术的研究已遍布计算机软硬件各个领域:面向对象语言,面向对象程序设计方法学,面向对象操作系统,面向对象数据库,面向对象的建模语言等等。
由于面向对象技术在软硬件开发方面呈现出巨大的优越性,人们将其视为解决软件危机的一个很有希望的突破口,从而使面向对象技术的研究和应用成为二十世纪计算机技术研究和应用的一个相当活跃的领域。
然而虽然说面向对象技术兴起已近20年的历史,但真正走向实用却是近几年。
在国外,利用面向对象建模语言开发软件的企业已逐渐增多,而国内了解建模语言和工具的企业还相对较少。
UML(UnifiedModelingLanguage)统一建模语言,是面向对象建模语言,主要用于软件系统的面向对象建模。
可以说在软件工程发展过程中,其中最重要的、具有划时代重大意义的成果之一就是统一建模语言UML的出现。
在世界范围内,至少在近10年内,UML将是面向对象技术领域内占主导地位的标准建模语言。
主要有三个原因:一、可以使我们在不同项目之间实施统一的软件工程方法以便管理,打破它们之间的屏障;二、国际化,可以使在系统集成领域和工业界有很多合作伙伴;三、标准化,它已被OMG(ObjectManagementOrganization)采纳为国际标准。
1UML概述面向对象的分析与设计(OOA&D)方法的发展在80年代末至90年代中出现了一个高潮,UML是这个高潮的产物。
它不仅统一了Booch、Rumbaugh 和Jacobson的表示方法,而且对其作了进一步的发展,并最终统一为大众所接受的标准建模语言。
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。
面向对象的方法及UML图的绘制
面向对象的方法及UML图的绘制一、面向对象方法的产生与发展1.面向对象方法的起源面向对象的方法起源于面向对象的编程语言（简称为OOPL）。
50年代后期，在用FORTRAN语言编写大型程序时，常出现变量名在程序不同部分发生冲突的问题。
鉴于此，ALGOL语言的设计者在ALGOL60中采用了以"Begin……End"为标识的程序块，使块内变量名是局部的，以避免它们与程序中块外的同名变量相冲突。
这是编程语言中首次提供封装（保护）的尝试。
此后程序块结构广泛用于高级语言如Pascal 、Ada、C之中。
60年代中后期，Simula语言在ALGOL基础上研制开发，它将ALGOL的块结构概念向前发展一步，提出了对象的概念，并使用了类，也支持类继承。
70年代，Smalltalk 语言诞生，它取Simula的类为核心概念，它的很多内容借鉴于Lisp语言。
由Xerox公司经过对Smautalk72、76持续不断的研究和改进之后，于1980年推出商品化的，它在系统设计中强调对象概念的统一，引入对象、对象类、方法、实例等概念和术语，采用动态联编和单继承机制。
2.面向对象方法的进一步发展从80年代起，人们基于以往巳提出的有关信息隐蔽和抽象数据类型等概念，以及由Modula2、Ada和Smalltalk和等语言所奠定的基础，再加上客观需求的推动，进行了大量的理论研究和实践探索，不同类型的面向对象语言（如：Object-c、Eiffel、c++、Java、Object-Pascal等）逐步地发展和建立起较完整的和雨后春笋般研制开发出来，OO方法的概念理论体系和实用的软件系统。
面向对象源出于Simula，真正的OOP由Smalltalk 奠基。
Smalltalk现在被认为是最纯的OOPL。
正是通过Smalltalk80的研制与推广应用，使人们注意到OO方法所具有的模块化、信息封装与隐蔽、抽象性、继承性、多样性等独特之处，这些优异特性为研制大型软件、提高软件可靠性、可重用性、可扩充性和可维护性提供了有效的手段和途径。
基于UML的面向对象与面向过程分析与设计
基于UML的面向对象与面向过程分析与设计摘要：UML是一种编制系统蓝图的标准化语言，可以实现大型复杂系统各种成分描述的可视化、说明并构造系统模型，以及建立各种所需的文档，它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
UML的发展对软件工程的发展做出了杰出的贡献。
面向对象设计是把分析阶段得到的需求转变成符合成本和质量要求的,抽象的系统实现方案的过程。
面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤，是最为实际的一种思考方式，它考虑的是实际的实现，一般的面向过程最重要的是模块化的思想方法。
Pick to: UML is a compilation of standardization of language, the blueprint system can realize large-scale complex system components of visualization, and describes tectonic system model, and the establishment of the required documents, it is a well-defined, easy to express, powerful and universally applicable modeling language. The development of UML to the development of software project has made outstanding contributions. Object-oriented design is the analysis phase of requirements into the cost and quality requirements, the abstraction of the system implementation scheme of the process. Facing the problem solving process is analyzed, and the steps needed a is the most practical way of thinking, it is practical, general process oriented is the most important modular way of thinking.关键词：UML；面向对象；面向过程；分析；设计1 引言UML是一个标准的图形表示法，它不是面向对象的分析和设计，也不是一种方法，它仅仅是一组符号而已。
基于UML的面向对象建模方法
基于UML的面向对象建模方法姓名: 赵付轩学号: 10041156专业: 信号与信息处理学院: 信息科学与技术学院基于UML的面向对象建模方法摘要：本文介绍了一种基于UML(统一建模语言)的网上报名系统。
首先对UML语言进行了简单说明，其次根据UML建模过程对网上报名系统进行了需求分析，构建了用例图、类图两个模型，最后根据该模型开发了大学英语四六级考试报名系统，该系统具有可操作性强、扩展性好、效率高的优点。
关键词：UML；网上报名；面向对象目录1 引言 (1)1.1 UML概述 (1)2 面向对象原理 (1)2.1 基本概念 (1)2.2 基本特征 (2)3 运用UML进行系统建模 (2)3.1 UML建模机制、步骤 (2)4 网上报名系统的UML建模 (3)4.1 需求分析 (3)4.2 分析与设计 (4)4.2.l 静态建模 (4)4.2.2 动态建模 (5)5 结语 (6)参考文献 (6)1 引言面向对象方法已经成为软件开发的主要方法，面向对象的分析方法以对象作为分析问题，解决问题的核心，并对问题空间进行直接映射，使计算机实现的对象与真实世界具有一一对应关系，符合人类认识规律，有效地解决了需求分析模型和软件设计模型的不匹配现象。
由于采用了数据抽象和封装技术，面向对象的程序设计降低了各模块间的耦合，可实现较高的代码利用率。
基于UML建模技术可以进行面向对象的分析、设计、编程、测试以及面向对象的软件过程，它以统一建模语言作为分析工具，利用面向对象的思想对问题域进行建模。
本文针对建模的方法和技术进行了讨论，并结合实例加以说明。
1.1 UML概述统一建模语言是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言。
它是面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、和编制文档的一种标准语言。
UML具有庞大的体系结构和丰富的内容。
不仅融合了Booch、OMT、OOSE方法的核心内容，同时也吸取了其他面向对象方法中的优势。
面向对象思想与UML建模语言
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
UML
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面向对象的开发方法
2.Coad方法 该方法的主要优点是通过多年来大系统开发的经验与面向对象概念的有机结合，在对象、 结构、属性和操作的认定方面，提出了一套系统的原则。该方法完成了从需求角度进 一步进行类和类层次结构的认定。尽管Coad方法没有引入类和类层次结构的术语，但 事实上已经在分类结构、属性、操作、消息关联等概念中体现了类和类层次结构的特 征。
UML
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面向对象的基本概念
①一般——具体结构称为分类结构，也可以说是“或”关系，或者是“is a”关系。 ②整体——部分结构称为组装结构，它们之间的关系是一种“与”关系，或者是“has a”关系。
(4)类的结构。 在客观世界中有若干类，这些类之间有一定的结构关系。通常有两种主要的结构关系， 即一般--具体结构关系，整体--部分结构关系。
面向对象思想与UML建模语言
UML
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面向对象程序设计过程
建模
实体概念
抽象 模拟
类
具体
现象
参照系统
对象
面向对象程 序
UML
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面向对象的基本概念
(1)对象。 对象是人们要进行研究的任何事物，从最简单的整数到复杂的飞机等均可看 作对象，它不仅能表示具体的事物，还能表示抽象的规则、计划或事件。
UML
1.3.1 构件事物： UML模型的静态部分，描述概念或物理元素 它包括以下几种：
类：具有相同属性相同操作 相同关系相同语义的对象的描述 接口：描述元素的外部可见行为，即服务集合的定义说明 协作：描述了一组事物间的相互作用的集合 用例：代表一个系统或系统的一部分行为，是一组动作序列的集合 构件：系统中物理存在，可替换的部件 节点：运行时存在的物理元素 另外，参与者、信号应用、文档库、页表等都是上述基本事物的变体