新UML面向对象建模基础 徐锋 电子教案 CH09
《UML面向对象建模基础》课程标准
《UML面向对象建模基础》课程标准《UML面向对象建模基础》课程标准课程名称：《UML面向对象建模基础》适用专业：软件开发与项目管理学时标准：48教学条件要求（1）校内实训室：➢保证软开专业学生上课时每人配备一台计算机，能提供每天每人4小时以上的上机时间。
➢机房组成局域网，每台计算机最低配置：Windows XP/2003以上操作系统、CPU：1.7G以上、内存：512M以上、磁盘空间40G以上。
配备教学和实践所需软件。
➢多媒体教室➢专业教师应有独立使用的一台微机，或者提供笔记本，方便备课和教学。
（2）校外实训基地：为将本课程建设成为“工学结合”的优质核心课程，已经与多家省内外知名软件企业如TCS、塔塔信息技术、中软、创智软件建立了校企合作关系，开辟了长期稳定的校外实训基地，为学生提供了顶岗实习、体验实际开发环境的机会。
一．总论1．课程性质与作用本课程是软件开发与项目管理专业软件开发工程师课程方向的一门专业基础课程，适用于三年制软件开发与项目管理专业。
通过对本课程的学习，不仅有助于学生理解面向对象的软件开发技术，同时为后续课程的学习打下坚实的基础。
更重要的是为学生构筑软件建模这一核心职业技能，为毕业后的就业尤其是应用软件开发类职业岗位的就业增加机会。
2．课程设计理念与思路设计理念：✓根据本行业特点，注重专业素质教育✓倡导项目驱动，强调动手实践✓整体目标明确，教学组合灵活✓以学生为主体，树立榜样作用✓着眼就业岗位需求，开发有效课程资源设计思路：该课程标准设计的主要思路是遵照课程目标，将课程分解为三大主要模块，即讲练结合模块、独立实践模块和项目实训模块。
该设计遵循了学生学习的循序渐进规律和稳扎稳打，具有“讲”、“学”、“做”三位一体的特点，以学生为主体，以就业岗位为导向，以项目任务驱动教学，以培养学生具有高专业素养和实践动手能力强的综合素质能力为最终目标。
二．课程目标1．素质培养目标●培养学生良好的团队协作能力●培养学生科学严谨的软件分析设计风格●培养学生良好的沟通能力2．专业知识培养目标●了解软件建模技术在软件技术中的地位和作用●加深面向对象软件技术的理解●掌握需求建模、软件架构建模和应用建模的方法和技巧●培养学生阅读软件模型和设计软件的能力3．专业技能培养目标●了解运用建模语言设计软件的基本过程和技巧●掌握各种建模技术和掌握UML建模语言●具备阅读和绘制软件模型的能力●熟练掌握流行的建模工具的操作三．内容标准1．课程内容选择依据按照职业要求和岗位特点解构出教学的知识点、素质点、能力点，根据这些点落实教学内容，选取任务导向、项目导向、行为导向、过程导向、问题导向等解构方案，力求教学内容的具体、典型、有效。
软件工程电子课件第9章 面向对象设计
11
9.2 启发规则
3．设计简单的类
应该尽量设计小而简单的类，以便于开发和管理。当类比较 庞大的时候，要记住它的所有服务是非常困难的。为保持类的 简单，应该注意以下几点。 ➢ （1）避免包含过多的属性
属性过多通常表明这个类过分复杂了，它所完成的功能可能太多了。
➢ （2）有明确的定义
为了使类的定义明确，分配给每个类的任务应该简单，最好能用一 两个简单语句描述它的任务。
➢ （1）交互耦合
如果对象之间的耦合通过消息连接来实现，则这种耦合就是交互耦合。 为使交互耦合尽可能松散，应该遵守下述准则。
• ◇ 尽量降低消息连接的复杂程度。应该尽量减少消息中包含的参数个数，降低参数的复 杂程度。
• ◇ 减少对象发送（或接收）的消息数。Βιβλιοθήκη 2021/1/176
9.1 面向对象设计的准则
使用面向对象方法开发软件时，在分析与设计之间并没有明确的分界线， 对于问题域子系统来说，情况更是如此。
通过面向对象分析所得出的问题域精确模型，为设计问题域子系统奠定 了良好的基础，建立了完整的框架
使用面向对象方法学开发软件，能够保持问题域组织框架的稳定性，从 而便于追踪分析、设计和编程的结果。在设计与实现过程中所做的细 节修改（如增加具体类，增加属性或服务），并不影响开发结果的稳 定性，因为系统的总体框架是基于问题域的。
➢ （2）类内聚
设计类的原则是，一个类应该只有一个用途，它的属性和服务应 该是高内聚的。类的属性和服务应该全都是完成该类对象的任务所必 需的，其中不包含无用的属性或服务。
➢ （3）一般/特殊内聚
设计出的一般/特殊结构，应该符合多数人的概念，更准确地说， 这种结构应该是对相应的领域知识的正确抽取。
UML基础教程（很全面的教材）（PDF）
UML
-2-
目录
5.4对消息标签的详细讲解 5.5协作图例子 5.6协作图与顺序图的区别和联系 5.7练习题
6. 状态图
6.1状态图概要 6.2状态图的组成 6.3状态图中的事物及解释 6.4状态的可选活动表 6.5简单的例子:对象的状态图 6.6复杂的例子:网上银行登陆系统 6.7练习
7. 活动图
※ 协作图的一个用途是表示一个类操作的实现
1.5.6 状态图(State Chart Diagram)
※ 状态图是一个类对象所可能经历的所有历程的 模型图。状态图由对象的各个状态和连接这些 状态的转换组成
初始状态
assigned
to
subscription
time out 状态
Available
lock
UML 基础教程
UML
-1-
目录
1. 前言
1.1前言 1.2UML概述 1.3UML事物 1.4UML关系 1.5各UML图及特征 1.6各UML图的关系 1.7UML语法 1.8习题
2. 用例图
2.1用例图概要 2.2用例图中的事物及解释 2.3用例图中的关系及解释 2.4例子 2.5习题
3. 类图
UML
-4-
1. 前言
1.3 UML事物
UML包含4种事物：构件事物 行为事物 分组事物 注释事物 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
电子教案 UML面向对象设计与分析教程
本章概述 本章的学习目标 主要内容
第1页
本章概述
• 面向对象技术是一种系统开发方法，是软件工程 学的一个重要分支。面向对象建模与设计是使用 现实世界的概念模型来思考问题的一种方法。对 于理解问题、与应用领域专家交流、建模企业级 应用、编写文档、设计程序和数据库来说， 面向 对象模型都非常有用。
第8页
一、面向对象思想的基本概念
2、对象
➢对象（object）是面向对象系统的基本构造块，是一些相 关的变量和方法的软件集。
第9页
一、面向对象思想的基本概念
2、对象
➢可以利用对象来代表现实世界中的对象： 可用一个飞行试驾程序来代表现实世界中的正在飞行 的飞机； 用机床数控程序来代表现实世界的运行的机床。
第33页
二、面向对象的三大要素
1、封装
➢封装性应满足的条件： 有一个清晰的边界； 有确定的接口； 受保护的内部实现。
第34页
二、面向对象的三大要素
1、封装
➢封装是面向对象编程防止程序员相互干扰的一种方式。 ➢例子：借钱。
第35页
二、面向对象的三大要素
1、封装
➢封装是一个重要原则，是指把属性和操作封装进一个对 象里，它的内部信息对外界隐藏，不允许外界直接存取对 象的属性，只能通过对象提供的有限的接口对对象的属性 数据进行操作。 ➢封装的信息屏蔽作用反映了事物的相对独立性，我们可 以只关心它对外所提供的接口，即能够提供什么样的服务， 而不用去关注其内部的细节问题。
第10页
一、面向对象思想的基本概念
2、对象
➢同样可以使用对象来代表抽象的概念： 点击按钮事件就是一个用在GUI窗口系统的公共对象， 它可以代表用户点击程序界面中的一个确定按钮的动作； 现实世界中的一个合同、银行账号、游戏方法、某个 规则、基准等也使用对象代表。
UML系统建模基础教程第二版教学设计
UML系统建模基础教程第二版教学设计简介UML是一种用于软件开发的建模语言，它具有一致性、易于理解和标准化等优点。
UML系统建模基础教程是一本介绍UML建模技术的教材，它适用于初学者和有经验的开发者。
本文是UML系统建模基础教程第二版的教学设计，旨在帮助教师更好地使用本教材进行教学，提供教学策略和方法。
目标学生本课程适用于计算机科学专业本科生和研究生，以及从事软件开发相关工作的专业人士。
教学目标通过本课程的学习，学生应该能够掌握以下技能：•了解UML建模技术的基本概念和原则；•能够进行系统分析、需求分析和设计；•能够基于UML建立系统模型和程序设计；•能够使用UML建模工具完成建模工作。
教学内容第一章：UML概述•UML的概念、起源和应用•UML建模的六种类型第二章：UML基础•UML元素：类、对象、接口、关联、继承等•UML类型：结构型、行为性等•UML图：用例图、类图、时序图、活动图等第三章：UML高级应用•UML扩展机制：注释、约束、标记等•UML的协作和协调•UML的视图模型第四章：UML建模过程•系统分析和需求分析•模型设计和系统实现•UML建模工具的使用教学方法1.讲授式教学采用教师讲授、学生听讲，辅以课堂互动、实例演示等方式进行教学。
2.分组讨论式教学将学生分成小组，让组内学生互相讨论、分享经验、提出问题。
3.实验式教学将UML建模工具以及实际项目案例引入到课程中，让学生亲自操作和模拟实际场景。
课堂作业1.完成UML建模工具的基本操作和模型设计；2.提交一份独立完成的项目建模报告，包括需求分析、流程图、系统类图等；3.参加课堂上安排的小组讨论和案例分析。
考核方式1.课堂出勤和参与度（10%）；2.作业和报告的质量和完成度（40%）；3.期末考试（50%）。
教学时间安排本课程总计40学时，采用每周两次课的方式进行教学，每次2学时。
总结通过本教学设计，学生将能够领先掌握UML建模技术的基本理论和实践技巧，为日后软件开发工作打下坚实的基础。
[软件工程]CH09-面向对象方法
![[软件工程]CH09-面向对象方法](https://img.taocdn.com/s3/m/9e8a341b02d276a201292e56.png)
进书通知 员
学 生
2020/6/19
购书单 领书单
1 销售
进 书 通 知
缺书单 2 采购
采 购 员
进书通知
12
9.1.2面向对象的基本特征
【结构化设计实例】
购书单
学Leabharlann 1生销售进 书 通
领书单
知
自顶向下地进行功能分解
缺书单 采
2 采购
购
员
进书通知
2020/6/19
2.1 按书号 汇总缺书
面向对象=对象+类+继承+通信
2020/6/19 3
9.1.1 对象和类
【类】是对一组具有相同结构、操作，并遵守相 同规则的对象的抽象；
【对象】是类的一个实例；
笔
【类】
钢笔
铅笔
毛笔 【类？对象】
2020/6/19
我的一支铅笔
【类？对象】 【类？对象】
4
9.1.1 对象和类
【对象】是类的一个实例；
子类
2020/6/19 10
9.1.2面向对象的基本特征
结构化方法（SA、SD、SP）
【指导思想】自顶向下，逐步细化
自顶向下地进行功能分解； 从外部功能上模拟客观世界；
2020/6/19 11
9.1.2面向对象的基本特征
【结构化设计实例】
购书单
学
教材
生
购销系统
领书单
自顶向下地进行功能分解
【开发过程】”做什么””如何做” 【优点】系统的结构性强，便于设计和理解 【缺点】维护困难；
用户的需求不可能一次提得完备、精确； 一旦需求改变，后续的设计和实现都要修改；
UML第3章面向对象建模
0..1 聚集，单向追踪性
全部类名称
0..1
0..*
0..* 混合聚集，双向追踪性
部分类名称1
部分类名称2
图3-11
（4）有条件的聚集，如图3-12所示。
关联名称
类1
限定者
类2
图3-12
（5）一般化/特殊化，如图3-13所示。
超类
抽象类 操作
子类
子类2 操作
图3-13
（6）限制，如图3-14所示。
• Martin/Odell（马丁与奥地）面向对象方法论， 强调系统从分析至设计阶段，都由对象结构模 型与对象行为模型所构成。
小结
• 本章主要为读者论述了面向对象建模的相关技 术。包括建模的目的以及采用抽象的方法。并 然后详细论述了统一建模语言（UML）。并且 介绍了三种主流的模型，分别是对象模型、动 态模型、功能模型，以及三种模型之间的关系。 另外，本章还介绍了许多面向对象建模的方法 论。
* 人员
* 金融机构
所有人 *
财产 * 房屋
金融机构
本金 比率 到期
信贷银行
*{有次序的}
银行
图3-8
3）类图类型
（1）关联类，如图3-9所示。
关联名称
类1
类2
关联类名称 属性 操作
图3-9
（2）关联，如图3-10所示。
关联名称
类1
限定词
类2
图3-10
（3）聚集、追踪性和个体数目，如图3-11所示。
信号 图3-34
（10）收到信号，如图3-35所示。
信号
图3-35
2）活动图例 活动图：磁盘，如图3-36所示。
磁盘已满 印表文件
磁盘未满
徐风 陈暄《UML面向对象建模基础》课后习题答案
第1章UML概述1. 请指出UML的三个主要的特性。
1）UML是一种语言2）UML是用来建模的3）UML是统一的标准2. 请指出三种以上现实生活中的常用模型，并说明它们分别在各自的领域中发挥了什么样的作用。
1）电路图：电子产品设计、生产、维修2）园区沙盘：直观、立体化地展示园区的景观、布局3）地图：导航、指路等3. 请简要说明建模的意义和建模的原则。
建议能够帮助我们按照实际情况或按我们需要的样式对系统进行可视化；提供一种详细说明系统的结构或行为的方法；给出一个指导系统构造的模板；对我们所做出的决策进行文档化在建模时应遵循以下原则：选择要创建什么模型对如何动手解决问题和如何形成解决方案有着意义深远的影响；每一种模型可以在不同的精度级别上表示；最好的模型是与现实相联系的；单个模型是不充分的。
对每个重要的系统最好用一组几乎独立的模型去处理4. 请说明蓝图和草图的区别，并简单描述其适用的场景。
蓝图一般是指采用CASE工具绘制的、正式的、规范的UML模型；而草图则通常是指手工绘制的、规范度较低的在纸张的UML模型。
对于局部的、重要性不高的、共享范围较小的UML模型，直接将草图扫描到电脑存档即可；对于全局的、重要性高的、高度共享的，在草图的基础上用CASE工具绘制成为正式的蓝图，并将其纳入统一的模型管理中5. 说明UML适用的建模领域，以及其作用和主要的参与人员。
⏹业务建模，用来加强对业务领域的了解，以领域专家为主，需求分析人员是主力，系统分析员、架构师可参与。
⏹需求模型，用来加强需求了解，便于技术决策，以需求分析人员为主，系统分析员是主力，领域专家提供指导，架构师和资深开发人员参与。
⏹设计模型：包括高层设计模型和详细设计模型。
高层设计模型以架构师为主，系统分析员从需求方面提供支持，资深开发人员从技术实现方面提供支持。
详细设计模型则以资深开发人员为主，架构师提供指导。
⏹实现模型：架构师、资深开发人员（设计人员）；以资深开发人员（设计人员）为主，架构师提供总体指导。