软件工程9种图
UML基本组成
UML基本组成
本节目标
● 熟悉UML中的四种事物 ● 熟悉UML中的四种关系 ● 熟悉UML9种模型图
1.3.1 UML事物
● 事物是对模型中最有代表性的成分的抽象。 ● UML中有四种事物: 1．结构事物(structural thing) 2．行为事物(behavioral thing) 3．分组事物(grouping thing) 4．注释事物(annotational thing)
分组事物是UML模型中负责分组的部分，可以把它看作 一个一个的盒子，每个盒子里面的对象关系相对复杂 ，而盒子与盒子之间的关系相对简单。最主要的分组 事物是包。 包(package)是把元素组织成组的机制。结构事物、 行为事物甚至其他的分组事物都可以放进包内。在图 形上，包用一个在左上角带有一个小矩形的大矩形表 示。
注释事物(annotational thing)
注释事物是UML模型的解释部分。这些注释事物 用来描述、说明和标注模型的任何元素。有一种 主要的注释事物，称为注解(note)。在图形上，注 解用一个右上角是折角的矩形表示 。
1.3.2 UML关系
● UML中关系(relationship)包括四种： 依赖(dependency) 关联(association) 泛化(generalization) 实现(realization)。
④协作(collaboration) 协作是一组类、接口和其它元素的群体，它们共同工作 ，提供比各组成部分的功能总和更强的合作行为。与组件 不同，协作不能拥有自己的结构事物，而只能引用其它地 方定义的类、接口、组件、节点等结构事物，即协作是系 统体系结构中的概念组块而不是物理组块。在图形上，协 作用一个包含名称的虚线椭圆表示。
软件工程 第9-12章：三大模型
病情报告 标题 格式 生成病情报告（） 查看病情报告（）
病历 格式 病人基本情况 打印时间（）
值班护士
1 1
1
医生
1
病人
*
病历 监视
1
报警
*
*
病情报告
*
1
1
病历库
1 1 1
病症监视
1 1
1
*
1
1
1
报警信号
中央监护系统
1
*
病人病症信号
1
标准病症信号
面向对象方法学
基本原则：尽可能模拟人类习惯的思维方式，使开 发软件的方法与过程尽可能接近人类认识世界解决 问题的方法与过程。 面向对象方法以数据为主线，将数据和操作 方法封装在对象中，通过消息请求对象主动执行 它的内部操作，改变其内部私有数据。
1. 面向对象方法四个要点
OO = Objects + Class + Inheritance +
标准病症信号库
*
1
3. 类图的抽象层次和细化关系
类图的层次
在需求分析阶段：类图是研究领域的概念 1. 概念层 在设计阶段：类图描述类之间的接口 在实现阶段：类图描述系统中类的实现 2. 说明层
3. 实现层
功能模型和用例建模
一 用例图
用例图是用户能观察到系统功能的模型图 用于静态建模阶段——
医生用户名密码查看病情报告要求打印病情报告查看病历要求打印病历病人姓名性别年龄病症提供病症信号用户名密码查看病情报告打印病情报告值班护士病症监视采集频率病症信号格式化信号数据采集信号信号组合值班护士医生病人病症监视中央监护系统报警信号标准病症信号库病历库病人病症信号病情报告病历标准病症信号病人病症信号脉搏血压体温生成病症信号病历格式病人基本情况打印时间生成病历查看病历打印病历标准病症信号脉搏血压体温生成标准信号标题格式生成病情报告查看病情报告打印病情报告病情报告报警信号声音灯光文字报警数模转化病历库类型大小容量生成病历更新病历查看病历打印病历类型大小容量提供标准信号标准病症信号库输入输出分解信号比较信号报警数据格式化中央监护系统值班护士医生病人病症监视病人病症信号病历病历库病情报告报警信号中央监护系统标准病症信号报警监视标准病症信号库在需求分析阶段
软件工程理论简介
SOFTWARE ENGINEERING
作者：罗明
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Agenda
• 传统软件开发流程
• 新一代软件工程开发方法 Rational Unified Process
• 面向对象的软件开发和统一建模语言UML
• 软件能力成熟度模型CMM和软件配置管理SCM • 软件测试 • 项目管理
作者：罗明 2
维护过程的能力。所管理的过程已文档化、可操作，并与已实 际上做的工作方法相协调一致。在项目的自始至终以及整个组 织范围中过程的作用和责职是明确的。
作者：罗明
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软件过程成熟度框架
• 持续过程改进是基于许多小的、演化的步骤，而不 是革命性的革新。CMM提出的框架中，将这些步骤 分为5个成熟度级别，为持续过程改进提供了成功 的基础。
作者：罗明 22
配置管理的功能
1.并行开发支持：因开发和维护的原因，要求能够实现开发人员同时在同一个软件模 块上工作，同时对同一个代码部分作不同的修改，即使是跨地域分布的开发团队也能 互不干扰，协同工作，而又不失去控制 2.修订版管理：跟踪每一个变更的创造者、时间和原因，从而加快问题和缺陷的确定 3.版本控制：能够简单、明确地重现软件系统的任何一个历史版本 4.产品发布管理：管理、计划软件的变更，与软件的发布计划、预先定制好的生命周 期或相关的质量过程保持一致；项目经理能够随时清晰地了解项目的状态 5.建立管理：基于软件存储库的版本控制功能，实现建立（build）过程自动化
6.过程控制：贯彻实施开发规范，包括访问权限控制、开发规则的实施等
7.变更请求管理：跟踪、管理开发过程中出现的缺陷（Defect）、功能增强请求 （RFE）或任务（Task），加强沟通和协作，能够随时了解变更的状态 8.代码共享：提供良好的存储和访问机制，开发人员可以共享各自的开发资源
UML试题及答案 (9)
1.UML 中关联的多重度是指 (B)A.一个类有多个方法被另一个类调用B.一个类的实类能够与另一个类的多个实类相关联C.一个类的某个方法被另一个类调用的次数D.两个类所具有的相同的方法和属性2.已知三个类 A.B 和C.其中类 A 由类B 的一个实类和类 C 的1 个或多个实类构成.请画出能够正确表示类 A,B 和 C 之间关系的 UML 类图.3 在某个信息系统中，存在如下的业务陈述：①一个客户提交 0 个或多个订单；②一个订单由一个且仅由一个客户提交。
系统中存在两个类：“客户”类和“订单”类。
对应每个“订单”类的实例，存在 (46)_B “客户”类的实例；对应每个“客户”类的实例，存在(47)D 个“订单” 类的实例。
供选择的答案：（1）A.0 个 B.1 个 C.1 个或多个 D.0 个或多个（2）A.0 个 B.1 个 C.1 个或多个 D.0 个或多个4、 UML 中的交互图有两种，分别是顺序图和协作图，请分析一下两者之间的主要差别和各自的优缺点。
掌握利用两种图进行的设计的方法。
答：顺序图可视化地表示了对象之间随时间发生的交互，它除了展示对象之间的关联，还显示出对象之间的消息传递。
与顺序图一样，协作图也展示对象之间的交互关系。
顺序图强调的是交互的时间顺序，而协作图强调的是交互的语境和参与交互的对象的整体组织。
顺序图按照时间顺序布图，而协作图按照空间组织布图。
顺序图可以清晰地表示消息之间的顺序和时间关系，但需要较多的水平方向的空间。
协作图在增加对象时比较容易，而且分支也比较少，但如果消息比较多时难以表示消息之间的顺序。
14.什么是对象间的可见性 ?答:可见性（Visibility）指的是一个对象能够“看到” 或者引用另一个对象的能力。
5、UML 提供了一系列的图支持面向对象的分析与设计，其中 (1)给出系统的静态设计视图；(2) 对系统的行为进行组织和建模是非常重要的；(3) 和(4) 都是描述系统动态视图的交互图，其中(3) 描述了以时间顺序组织的对象之间的交互活动，(4)强调收发消息的对象的组织结构。
软件工程9种图
软件工程9种图软件工程9种图本文档旨在介绍软件工程中常用的9种图，包括需求分析图、用例图、活动图、类图、状态图、序列图、通信图、部署图和物理架构图。
每个章节将详细说明各种图的定义、特点和使用方法。
1.需求分析图需求分析图主要用于描述系统的需求和功能，并将其转化为可视化的图形表示。
它包括用例图、活动图、状态图等多种子图。
用例图用于展示系统的功能、用户以及各功能之间的关系；活动图则表示系统中的各种活动以及它们之间的关系；状态图则描述系统中对象的不同状态和状态之间的转移。
2.用例图用例图是描述系统功能和用户之间交互的图表。
它展示了系统的功能性需求，包括系统的主要功能和参与者（用户）之间的关系。
用例图由参与者、用例和关系构成，通过参与者和用例之间的关系来表示用户与系统的交互。
3.活动图活动图用于描述系统中的活动或业务流程，以及这些活动之间的顺序关系。
它展示了系统的业务流程，包括活动、决策、并行和合并分支。
活动图通过节点、边和分支条件来表示活动之间的关系。
4.类图类图用于描述系统中的类、对象以及它们之间的关系。
它展示了系统的结构，包括类的属性、方法、关联关系、继承关系等。
类图通过类、对象、关联和继承等元素来表示系统的结构。
5.状态图状态图用于描述系统中对象的不同状态和状态之间的转移。
它展示了系统中对象的状态及其变化，包括对象的初始状态、中间状态以及最终状态。
状态图通过状态、转移和条件来表示对象的状态和状态之间的转移。
6.序列图序列图用于描述系统中对象之间的交互顺序和消息传递。
它展示了系统中对象之间的交互流程，包括对象的创建、销毁、方法调用等。
序列图通过对象、消息、生命线等元素来表示对象之间的交互和顺序关系。
7.通信图通信图用于描述系统中对象之间的交互和消息传递。
它展示了对象之间的通信方式，包括消息的发送和接收。
通信图通过对象、消息、连接线等元素来表示对象之间的交互和通信关系。
8.部署图部署图用于描述系统中软件和硬件组件的部署布局。
软件工程12
一、判断题并说明理由1、软件工作的考虑范围主要是程序设计和实现。
( F )2、在项目计划发生延迟的情况下，增加更多的程序员一定会加快进度。
( F)3、软件错误可能出现在开发过程的早期，越早修改越好。
( T) 4, 在软件开发的过程中，若能推迟暴露其中的错误，则为修复和改正错误所花费的代价就会降低。
(F )5, 模型是对现实的简化，建模是为了更好地理解所开发的系统。
( T )1、文档是软件产品的一部分，没有文档的软件就不称其为软件。
( T)2、在需求分析过程中，分析员要从用户那里解决的最重要的问题是给该软件提供哪些信息。
( T )3、需求规格说明书在软件开发中具有重要的作用，它也可以作为软件可行性分析的依据。
( T)4、数据流图建立系统的功能模型，它由数据流、加工和数据存贮组成。
( F )5、好的测试是用少量的测试用例运行程序，发现被测程序尽可能多的错误。
(T )1、程序设计语言不具有的特性是应用特性。
( )2、在制定项目开发计划文档时，不包含的内容是测试计划。
( )3、系统流程图用于可行性分析中的当前运行系统的描述。
( T )4、PDL工具在软件详细设计过程中不采用。
( F)5、程序的三种基本控制结构的共同特点是只有一个入口和一个出口。
(T )二、填空题（10分，每空1分）1、在学校中，一个学生可以选修多门课程，一门课程可以由多个学生选修，那么学生和课程之间是多对多关系。
2、动物与老虎之间是继承关系，森林和树木之间是组合关系。
3、衡量模块独立的两个标准是内聚和4、结构化分析实质是就是一种建模活动，通常建立数据模型、功能模型、行为模型。
5、在面向对象设计过程中，先后要建立3个模型，它们分别是对象模型、 _ 动态模型、_ 功能模型6、组成数据流图的四种成分是（源点或终点）、（数据流）、（处理）、（数据存储）1. 维护阶段是软件生命周期中，持续时间最长的的阶段，花费精力和费用最多的的阶段。
论UML在程序开发中的重要作用
经典的软件工程思想将软件开发分成5个阶段:需求分析\系统分析与设计;系统实现\测试及维护五个阶段。
序言如果想搭一个狗窝，备好木料、钉子和一些基本工具（如锤子、锯和卷尺）之后，就可以开始工作了。
从制定一点初步计划到完成一个满足适当功能的狗窝，可能不用别人帮助，在几个小时内就能够实现。
只要狗窝够大且不太漏水，狗就可以安居。
如果未能达到希望的效果，返工总是可以的，无非是让狗受点委屈。
如果你要建造一座高层办公大厦，若还是先备好木料、钉子和一些基本工具就开始工作，那将是非常愚蠢的。
因为你所使用的资金可能是别人的，他们会对建筑物的规模、形状和风格做出要求。
同时，他们经常会改变想法，甚至是在工程已经开工之后。
由于失败的代价太高了，因此必须要做详尽的计划。
负责建筑物设计和施工的是一个庞大的组织机构，你只是其中的一部分。
这个组织将需要各种各样的设计图和模型，以供各方相互沟通。
只要得到了合适的人员和工具，并对把建筑概念转换为实际建筑的过程进行积极的管理，将会建成这座满足使用要求的大厦。
如果想继续从事建筑工作，那么一定要在使用要求和实际的建筑技术之间做好平衡，并且处理好建筑团队成员们的休息问题，既不能把他们置于风险之中，也不能驱使他们过分辛苦地工作以至于精疲力尽。
奇怪的是，很多软件开发组织开始想建造一座大厦式的软件，而在动手处理时却好像他们正在仓促地造一个狗窝。
有时你是幸运的。
如果在恰当的时间有足够的合适人员，并且其他一切事情都很如意，你的团队有可能（仅是可能）推出一个令用户眼花缭乱的软件产品。
然而，一般的情况下，不可能所有人员都合适（合适的人员经常供不应求），时间并不总是恰当的（昨天总是更好），其他的事情也并不尽如人意（常常由不得自己）。
现在对软件开发的要求正在日益增加，而开发团队却还是经常单纯地依靠他们唯一真正知道如何做好的一件事——编写程序代码。
英雄式的编程工作成为这一行业的传奇，人们似乎经常认为更努力地工作是面对开发中出现的各种危机的正常反应。
软件工程完整PPT课件
2021/3/9
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④局部化。要求在一个物理模块内集中逻辑上相互关联 的计算资源，保证模块间具有松散的耦合关系，模块 内部有较强的内聚性，这有助于控制解的复杂性。
⑤确定性。软件开发过程中所有概念的表达应是确定的、 无歧义且规范的。
⑥一致性。包括程序、数据和文档的整个软件系统的各 模块应使用已知的概念，内外部接口应保持一致，系 统规格说明与系统行为应保持一致。
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2. 需求分析方法 常见的需求分析方法有：
①结构化分析方法。 ②面向对象的分析方法。
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2.2结构化分析方法
（1）关于结构化分析方法 结构化分析方法的实质是着眼于数据流，自顶向下，逐层分解，
建立系统的处理流程，以数据流图和数据字典为主要工具，建 立系统的逻辑模型。 结构化分析的步骤如下：
3. 信息隐蔽 信息隐蔽使得一个模块内包含的信息（过程和数据）
对于不需要这些信息的模块来说，是不能访问 的。
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4. 模块独立性 每个模块完成一个相对独立的特定子功能，并且 和其他模块之间的接口很简单。
模块的独立程度可以由两个定性标准来衡量，这 两个标准分别称为耦合性和内聚性。藕合衡量不 同模块彼此间互相依赖（连接）的紧密程度；内 聚衡量一个模块内部各个元素彼此间结合的紧密 程度。
⑦完备性。软件系统不丢失任何重要成分，完全实现系 统所需的功能。
⑧可验证性。开发大型软件系统需要对系统自顶向下， 逐层分解。系统分解应遵循容易检查、测评、评审的 原则，以确保系统的正确性。
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1.5软件开发工具与软件开发环境
1. 软件开发工具 软件开发工具是指可以用来帮助开发，测试、分 析、维护其他计算机程序及其文档资料，实现软 件生产过程自动化的一类程序。 软件工具主要包括需求分析工具、设计工具、编 码工具、确认工具、维护工具等。
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【聚集关系图】 2,组成 【概念】一种更强形式的关联，在整体中拥有管理部分特有的职责，也 被称为强聚合关系，部分不能脱离整体存在 【绘图方式】实菱形的实线，头部指向整体
【组成关系图】
4.实现关系（Realization）
【概念】将一种模型关系与另一种模型关系连接起来，从而说明和其实
现之间的关系，简单的理解为一个类或多个类实现一个接口 【绘图方式】封闭空箭头的虚线，箭头指向接口
【依赖图】
2,泛化关系（继承） （Generalization）
【概念】描述类的一般和具体之间的关系，描述的“is a kind of ”的关 系 【绘图方式】实线空心三角箭头，箭头指向父类 【继承方式】
单继承
一个类只有一个父类
多继承
一个类可以有多个父类，可以从每一个父类中获得允许继承的信息
【泛化图】
【概念】类图的一个实例，描述系统在具体时间点上所包含的对象 以及各个对象的关系 【对象图】
3、交互图(Interaction Diagram)
用来描述对象之间的交互关系 (1)序列图（顺序图）(Sequence Diagram) 【概念】描述对象之间的交互顺序，着重体现对象间消息传递的时 间顺序 【描述方式】横跨图的顶部，每个框表示每个类的实例或对象；类 实例名称和类名称使用冒号分开 【目的】显示流程中不同对象之间的调用关系，还可以显示不同对
的系统。通过建模，可以达到四个目的： 1、有助于按照需求对系统进行可视化的分析 2、能够系统的结构或行为 3、给出了知道构造系统的模板 4、对做出的决策进行文档化 本文是我们主要介绍 UML 的七种视图，所谓一张图胜于千言万语， 我们就用图来介绍 UML 的视图： 第一张图：总体的给大家一个影响，UML 的七种视图。
(2)部署图（Deployment
diagrams）
【概念】系统中硬件的物理体系结构 【描述方式】 1三维立方体表示部件 2节点名称位于立方体上部 【目的】显示系统的硬件和软件的物理结构 【部署图】
九种 UML 图详解到此为止，下篇文章专门给大家讲解 UML 中类间 的关系，感谢您的访问。
UML 中类间的关系
起始点：实心圆 活动：圆角矩形 终止点：内部包含实心圆的圆 泳道：实际执行活动的对象
【目的】表示两个或多个对象之间在处理某个活动时的过程控制流 程 【活动图】
活动图和状态图区别：
5、实现图 Implementation diagram
(1)构件图（Component diagrams）
【概念】描述代码构件的物理结构以及各构件之间的依赖关系 【描述方式】构件 【目的】提供系统的物理视图，根据系统的代码构件显示系统代码 的整个物理结构 【构架图】
【实现关系图】
泛化和实现关系的区别： 泛化关系是指同一语义层的元素连接起来， 通常在同一模型内； 实现关系将不同语义层内的元素连接起来，通常在不同模型内。
UML 的视图
相信大家都知道 UML 的全称，统一建模语言（UML 是 Unified Modeling Language 的缩写） 是用来对软件系统进行可视化建模的一种 语言。UML 为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。 我想问大家两个问题: 一、什么是模型？模型是对现实世界的形状或状态的抽象模拟和简 化。 二、为什么要建模？最简单的理由：为了能够更好地理解正在开发
2、静态图(Static diagram)
(1)类图（class diagrams）
【概念】显示系统的静态结构，表示不同的实体是如何相关联的
【描述方式】三个矩形
【目的】表示一个逻辑类或实现类，逻辑类通常是用户的业务所涉 及的事物；实现类是程序员处理的实体 【类图】
(2)对象图（object
diagrams）
【描述方式】
起始点：实心圆
状态之间的转换：使用开箭头的线段 状态：圆角矩形 判断点：空心圆 一个或多个终止点：内部包含实心圆的圆
【目的】表示某个类所处的不同状态以及该类在这些状态中的转换 过程 (2).活动图（Activity diagrams）
【概念】描述满足用例要求所要进行的活动以及活动时间的约束关 系 【描述方式】
象的不同调用。 【序列图】
(2)协作图（Collaboration
diagrams）
【概念】描述对象之间的合作关系，侧重对象之间的消息传递
4、行为图：描述系统的动态模型和对象之间的交互关系
(1).状态图（Statechart diagrams）
【概念】描述对象的所有状态以及事件发生而引起的状态之
间的转移
3.关联关系（Association）
【概念】表示一个事物的对象与另一个事物的对象之间的语义上连接， 简单的理解为两个类或类与接口之间的强依赖关系
【绘图方式】实线箭头，双向箭头或无箭头 【包括】 1 聚集 【概念】描述的是部分与整体关系，描述了“has a”的关系，部分离 开整体可以单独存在 【绘图方式】空菱形的实线，头部指向整体
第二章图；详细的讲解每个视图。
UML 的七种视图各有各自的特点，各自有各自的作用。只有正 确的认识七种视图才能对 UML 的九种图进行更加详细、深入的学习。 UML 的九种图是七种视图的具体表现形式。下一篇文章重点讲解 UML 的九种图，感谢大家及时关注。
类与类之间的关系通常有4种，即依赖关系 （Dependency） 、泛化关系（Generalization） 、关联关系 （Association） 、实现关系（Realization） 1,依赖关系（Dependency）
【概念】表示两个或多个模型元素之间语义上的连接关系 【绘图方式】虚线箭头，箭头指向被使用者
UML 的9种图
上文我们介绍了， UML 的视图， 在每一种视图中都包含一个或多种图。 本文我们重点讲解 UML 每种图的细节问题：
1、用例图（use case diagrams）
【概念】描述用户需求，从用户的角度描述系统的功能 【描述方式】椭圆表示某个用例；人形符号表示角色 【目的】帮组开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求 【用例图】