信息系统分析与设计 第六章 面向对象的系统分析与设计
基于UML的面向对象的系统分析与设计
基于UML的面向对象的系统分析与设计基于UML的面向对象的系统分析与设计引言：在当今信息社会中，随着科技的不断进步和应用的不断扩展，各行各业都离不开计算机系统的支持。
为了满足用户的需求，开发出高质量、高效率的系统就显得尤为重要。
而面向对象的系统分析与设计作为一个重要的环节，可以帮助我们更好地理解用户需求并将其转化为实现系统的蓝图。
本文将介绍基于UML的面向对象的系统分析与设计方法，并通过一个实例来演示其应用过程。
一、基于UML的系统分析与设计基础1.1 面向对象的概念面向对象是一种思想方式和编程方法，它将问题领域的实体抽象为类，通过类的组织和交互来描述系统的行为。
面向对象的设计方法使得系统更易于理解、维护和扩展。
1.2 UML的介绍UML（Unified Modeling Language）是一种用于面向对象系统建模的标准化语言，它提供了丰富的符号和图形表示方法，可以帮助分析和设计人员更好地表达复杂的系统结构和行为。
二、基于UML的系统分析与设计方法2.1 需求分析系统的需求分析是整个分析与设计过程的起始点，通过与用户的交流和讨论，了解用户的需求并进行准确定义。
在这一阶段，分析人员可以运用UML中的用例图、活动图等工具来分析和描述用户需求。
2.2 类建模在需求分析阶段的基础上，分析人员将用户需求转化为类模型。
通过识别和分析系统中的实体、属性和行为，可以确定类的结构和关系。
在这一阶段，可以运用UML中的类图来进行类的建模。
2.3 行为建模在类建模完成后，需要进一步分析和设计系统的行为。
行为建模通常包括状态图、顺序图和活动图等。
通过这些图形化表示，可以描述系统中各个类之间的交互和信息流动，保证系统的正确性和健壮性。
2.4 设计模式的应用设计模式是一种被广泛应用的解决问题的模板，它提供了一些经验性的指导原则和设计思路。
在系统分析与设计过程中，分析人员可以借鉴各种设计模式，通过复用已有的解决方案来提高系统的可靠性和效率。
(完整版)信息系统分析与设计答案(第二版)
第一章信息系统基础一、简答题1．什么是信息？信息与数据有什么区别？信息的本质是什么？答：信息，一般是指具有新内容、新知识的消息或情报。
信息与数据具有内在的联系。
数据是记录在一定介质上并可鉴别的符号，数据是无意义的符号，信息则是蕴含意义的符号。
数据是信息加工的原材料，信息是数据加工的结果。
信息的本质是物质的属性和特征，是事物运行状态与规律的表征。
2．什么叫系统？可以从哪个方面对系统进行分类？答：系统是由相互联系、相互影响的若干要素结合为具有特定目标、特定功能，并处于一定环境之中的有机整体。
从系统的复杂程度划分：简单的、中等的、复杂的和超复杂的系统。
从抽象程度划分：概念系统、逻辑系统、物理系统（也叫客观系统）。
从系统与外界的关系划分：封闭系统、开放系统。
3．简述管理的概念答：管理是对一定组织所拥有的资源进行有效整合以达成组织既定目标和履行责任的动态创造性活动。
管理的目的是实现组织的目标。
4．信息资源管理的基本模式是什么？答：是技术管理模式、经济管理模式、人文管理模式。
二、填空题1．（数据）是无意义的符号，（信息）是蕴涵意义的符号。
2．信息的本质是（物质）的属性和特征，是（事物）运动状态与规律的表征。
3．信息的特征有：承载性、（层次性）、传输性、（共享性）、加工性和时效性。
4．从逻辑层次看，可以把信息分为（语法信息）、语义信息和（语用信息）三种类型。
5．系统是由相互（联系）、相互影响的若干（要素）结合为具有特定目标、特定功能，并处于一定环境之中的有机整体。
6．系统的特性是指具有目的性、（相关性）、整体性、（层次性）和适应性几种。
7．管理的职能有决策、（组织）、计划、（领导）、控制和激励等六个方面。
三、选择题1．下面说法正确的是（D）A．数据就是数字 B．数据就是信息C．数据是加工之前的信息 D．信息是数据加工的结果2．下面哪个不属于信息的特征？（D）A．承载性B．传输性C．层次性D．独享性3．下面不属于系统特性的是（B）A．目的性B．功能性C．层次性D．适应性4．下面说法不正确的是（A）管理职能方面考题（决策是管理的核心）A．决策是企业的核心 B．从时间性可以把计划分为长期计划和短期计划C．组织结构也被称为组织机构 D．激励有直接满足和间接满足两种方法5．下面哪一种不属于信息资源管理模式？（D）A．技术管理模式 B．经济管理模式 C．人文管理模式 D．社会管理模式6．下面哪一种不属于信息资源管理的五大要素？（A）A．信息资源管理的应用B．信息资源管理的架构C．信息资源管理的组织D．信息资源管理的环境四、论述题1．谈谈信息资源管理在信息系统建设中的作用答：信息资源是指人类社会活动中所涉及到的信息内容，按照某种方法和规律，经加工处理有序化并大量积累后的用用信息的集合。
智慧树知到《面向对象的系统分析与设计》章节测试答案
智慧树知到《面向对象的系统分析与设计》章节测试答案第一章1、下面关于功能分解法的优点描述错误的是A:以系统需要提供的功能为中心组织系统B:与模块化编程结合使用后，使开发效率有很大提高C:删除了GoTo语句，使软件能得到有效维护D:具有较强的应对需求变化的能力正确答案：具有较强的应对需求变化的能力2、下面的开发方法能够兼顾功能和数据的是A:功能分解法B:结构化方法C:信息建模法D:面向对象方法正确答案：面向对象方法3、结构化方法采用数据流、加工进行建模，需求变化极易引起两者的变动，进而引起其他数据流和加工的变化A:对B:错正确答案：对4、功能分解法以功能作为系统的构造块，数据组织能力强。
A:对B:错正确答案：错5、面向对象方法学的出发点和基本原则是尽可能模拟人类习惯的思维方式，分析、设计和实现一个软件系统的方法和过程，尽可能接近于人类认识世界解决问题的方法和过程。
因此面向对象方法有许多特征，如软件系统是由对象组成的；（）；对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系；层次结构的继承。
A:开发过程基于功能分析和功能分解B:强调需求分析重要性C:把对象划分成类，每个对象类都定义一组数据和方法D:对既存类进行调整正确答案：把对象划分成类，每个对象类都定义一组数据和方法第二章1、下列关于UML叙述正确的是（）。
A: UML是一种语言，也是系统设计的方法B: UML仅是一组图形的集合C: UML仅适用于系统的分析与设计阶段D:在信息系统开发过程方面，UML是一种建模语言，不是对开发过程的细节进行描述的工具正确答案：在信息系统开发过程方面，UML是一种建模语言，不是对开发过程的细节进行描述的工具2、UML的最终产物就是最后提交的可执行的软件系统和（）。
A: 用户手册B: 类图C: 动态图D: 相应的软件文档资料正确答案：相应的软件文档资料3、UML提供了4种静态图用于对系统的静态方面进行可视化、详述、构造和文档化。
其中（）是面向对象系统建模中最常用的图，用于说明系统的静态设计视图。
《信息系统分析与设计》
– 需要整合数据和信息，创建和保留知识。
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业务驱动力
数据、信息、知识的区别？
– 数据Data – 原始事实。 – 信息Information – 经过组织的对接收者有意义的数据。 – 知识Knowledge – 提炼的数据和信息。
持续改进和全面质量管理
– 业务持续改进 – 业务过程重构
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技术推动力
客户关系管理Customer Relationship Management (CRM) – 是一种软件应用，为客户提供对企业过程的 访问，从初始的咨询指导售后服务和支持.
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技术推动力
企业应用集成Enterprise Application Integration (EAI) – 将购买和内部开发的应用软件集成起来，以便能够透明地 进行互操作。
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技术推动力
企业资源规划Enterprise Resource Planning (ERP) – 是一种应用 软件，将信息系统完全集成在一起，提供大部分或者所有核心基本业务 功能。
ERP 解决方案围绕一个基本业务功能共享的公共数据库建造。
代表性的ERP供应商: – Baan – J. D. Edwards – Oracle – Peoplesoft – SAP AG (the market leader)
3．管理信息系统通过对整个供应链上组织内和多个组织 间的信息流管理，实现业务的整体优化，提高企业运行控 制和外部交易过程的效率。
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2.1 管理信息系统的概念
二、管理信息系统的特点
❖面向管理决策 ❖综合性 ❖人机系统 ❖现代管理方法和手段相结合的系统 ❖多学科交叉的边缘科学
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三、管理信息系统的类型
面向对象系统分析与设计ppt课件
data
people
software
procedures
hardware
系统分析与设计概论 (System Analysis and Design)
◆ What are the basic characteristics of an information system?
程
系统分析与设计概论 (System Analysis and Design)
◆ What makes systems analysis and design such a difficult human endeavor?
Seven reasons: 1. Analysis problems, at their inception, have ill-defined boundaries and structure(users are not certain of what they want), and have a sufficient degree of uncertainty about the nature of the solution.
面向对象系统分析与设计
Object-Oriented Systems Analysis and
Design
河北农业大学信息科学与技术学院 滕桂法 教授
主要内容
1、系统分析与设计概论 2、面向对象概念与术语 3、面向对象分析与设计 4、面向对象编程 5、UML面向对象设计基础 6、UML面向对象开发
第一章 系统分析与设计概论 (System Analysis and Design)
Chapter Objectives(You should be able to) 1. Define a system, information system,
面向对象的系统分析与设计方法
面向对象的系统分析与设计方法在信息化时代，各种软件系统已经深入到人们日常生活的方方面面。
如何将软件设计得更加高效、安全、易用成为设计人员不断探索的问题。
其中，面向对象的系统分析与设计方法被广泛应用于软件领域，成为当前软件研发中的流行趋势。
一、面向对象思想面向对象思想是一种软件分析、设计和编程思路。
它将现实世界中的实体抽象为对象，通过对象之间的交互和信息处理来实现系统的功能。
对象的行为和属性都与现实世界中的事物相对应，因此可以更加符合人类的思维方式，易于理解和维护。
同时，面向对象的设计还具有可重用性好、扩展性强、易维护等优点，因此被广泛应用于软件开发中。
二、面向对象的系统分析与设计面向对象的系统分析与设计方法采用面向对象思想，以系统的对象为中心，对系统所涉及到的实体进行抽象分析和设计。
其主要步骤包括系统需求分析、面向对象的分析和面向对象的设计。
1.系统需求分析系统需求分析是整个软件开发的关键，需要通过对用户需求、客户需求和用户交互接口需求等方面进行深入分析和调研，明确软件的功能、性能、可靠性和安全性等需求要求，为后续的设计和编码打下基础。
2.面向对象的分析面向对象的分析将系统需求分析的结果转化为面向对象的模型，具体包括对象、类、关系、约束条件等方面的分析。
其中，最重要的是通过实体之间的关系和交互来建立对象模型，理清对象之间的依赖关系和功能流程，同时将软件的功能划分为一个个模块，为后续的设计提供可靠的基础。
3.面向对象的设计面向对象的设计是指基于面向对象的分析结果，对系统进行更加详细的设计。
在设计过程中，需要运用各种通用的面向对象设计模式，如单例模式、工厂模式、观察者模式等，从而提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性，同时还需考虑系统安全性、性能等方面的设计。
三、面向对象设计方法的优势1.提高系统的可维护性面向对象设计方法可以将系统中的实体进行模块化的设计，每个模块都可以自行管理本身功能的维护和更新，同时多个模块之间的协调和合作也容易实现，从而提高了系统的可维护性。
面向对象的系统分析与设计课程设计
面向对象的系统分析与设计课程设计1. 课程设计背景随着信息时代的到来，计算机科学技术在各个领域得到了广泛的应用和发展。
作为计算机科学技术中的重要分支之一，面向对象的系统分析与设计已经成为了计算机科学技术中的一个重要组成部分。
在现代软件开发中，面向对象的系统分析与设计已经成为了不可或缺的一部分。
2. 课程设计目的本课程设计的主要目的是培养学生的面向对象的系统分析与设计能力。
通过学习本课程，学生应该掌握面向对象的基本概念、面向对象的系统分析与设计基本方法和技能。
此外，本课程还应该通过实践使学生能够独立完成一个实际的面向对象的系统分析与设计项目。
3. 课程设计大纲本课程设计的主要内容包括：3.1 面向对象的基本概念本课程将首先介绍面向对象的基本概念。
包括类、对象、继承、多态等。
这些基本概念是理解面向对象编程的基础。
3.2 面向对象的系统分析和设计方法本课程将介绍面向对象的系统分析和设计方法。
包括需求分析、可行性分析、领域模型分析、数据模型设计、物理模型设计等。
3.3 根据需求设计面向对象的系统根据一个实际的需求将学生分组进行设计。
这将会需要学生使用UML建立需求分析模型，并在其基础上进行具体的软件开发。
其设计应该包括：领域建模、游戏界面设计、状态和策略设计等。
4. 课程设计要求4.1 团队合作学生应该分组，每组人数4-5人。
每个小组都会需要自己来完成一个面向对象的系统分析与设计项目。
因此，学生之间需要进行紧密的合作。
4.2 设计文档学生应该撰写设计文档，包括需求分析、设计理念和实现细节三个方面。
4.3 实现系统学生需要使用面向对象的编程语言来实现所设计的系统。
4.4 系统演示在课程结束后的演示环节，每个小组需要进行系统演示。
这是整个课程设计的一个重要环节。
5. 课程设计评分本课程设计将会按照如下标准进行评分：5.1 设计文档评分在设计文档评分中，评分标准包括需求分析、设计理念和实现细节。
其中，需求分析和设计理念各占30分，实现细节占40分。
面向对象的系统分析与设计
面向对象的系统分析与设计
第一章基础知识
计算机软件开发的低效率长期制约计算机技术的发展。
软件工程的思想和方法，有利于解决于软件危机。
软件开发方法由传统的软件生命周期方法发展到面向对象的方法。
目前流行的软件分析与设计方法标准不统一。
1995年建立了统一软件分析与设计的方法，统一建模语言，简称UML。
1.1 软件开发方法概述
软件生命周期法
软件生命周期（Software Life Cycle）是指从软件的立项开发到软件的最终消亡的全过程。
软件生命周期经历制定计划，需求分析，软件设计，编码，测试，运行与维护等阶段。
制定计划阶段：确定系统目标，进行开发的可行性分析，制定实施计划。
需求分析阶段：对系统需求进行分析，并给出系统定义
软件设计阶段：根据系统的需求设计系统的体系结构与软件模块。
编码阶段：编写程序实现软件功能。
测试阶段：主要任务是测试软件，排除错误，确保开发得到的软件符合要求。
运行与维护阶段：将完成的软件安装到实际的工作环境中试运行，对系统进行考验，发现遗留问题并予以改进。
瀑布模型是建立软件生命周期的一种管理模型，它规定了软件生命周期的各个阶段。
第二章面向对象的软件开发过程第三章UML 语言
第四章Use Case图
第五章对象类图与对象图
第六章交互图
第七章状态机图
第八章活动图
第九章包图
第十章物理图与对象约束语言。
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面向对象的系统分析
Booch OMT OOSE
面对众多的建模语言，用 户没有能力区别不同语言 之间的差别，因此很难找 到一种比较适合其应用特 点的语言。另外，在众多 的建模语言中，实际上各 有千秋，需要取长补短， 日臻完善。第三，虽然不 同的建模语言大多相同， 但仍存在某些细微的差别。 极大地妨碍了用户之间的 交流。
※用户需求分析－－用例图* 用例图：描述系统外部角色（执行者）与系统提供的用例之间 的某种联系。 用例的作用？－－面向对象的所有工作是用例驱动的。 用例（Use Case）：是指对系统提供的功能的一种描述。
用例按详细程度可以分为：高层用例和扩展用例。
高层用例以简洁的方式来描述一个过程，可快速获得对系统整体过程的 理解。而扩展用例也叫用例场景，对一个过程的描述要比高层用例详细得多， 在格式上具有典型的事件发生过程。
面向对象的系统分析
面向对象中的几个概念*
对象（Object）：可以看作其自身所具有的状态特征及可以 对这些状态施加的操作结合在一起所构成的独立实体。 类：(Class)：类是具有相同属性和服务的一组对象的集合。 消息（Message）：消息是面向对象发出的服务请求。 封装（Encapsulation）：把对象的属性和服务结合成一个 独立的系统单位，尽可能隐蔽对象的内部细节。 继承（Inheritance）：即“自动地拥有”，特殊类可以自动 地拥有其一般类定义的所有属性与服务。 多态（Polymorphism）：描述同一个消息可以根据发送消 息对象的不同，采用多种不同的行为方式。
面向对象的系统分析
想一想： 以上绘制的用例图的作用是什么？是否还存在一定的缺陷。
高层用例图直观地描述了信息系统功能。但不能反映各功 能的详细内容，以及用户在使用这个功能时与信息系统交互的 内容和交互过程。而这些内容又是理解功能的必要材料，所以 需要对每一个用例进行说明。
用例描述是对用例图中的用例做出的说明。在用例说明中， 需要描述用例的编号、名称、角色和用例的功能以及交互过程。
面向对象的系统分析
通过黑盒方法绘制了高层用例后，还需采用白盒法在用例场景中采用文 字书写该用例的实现过程。而对于复杂的用例，由于处理流程复杂，可以 采用活动图来描述用例场景的内容。*
起始 动作状态
转移 决策
活动3.1 活动4.1
面向对象的系统分析
问题背景： 需要强调的是，面向对象不仅是一种程序设计方法，更重要的 是，它是一种对真实世界的抽象思维方式。随着计算机应用的 飞速发展，软件的复杂程度不断提高，源代码的规模越来越大， 项目失败的可能性也相应增加。在长期的研究与实践中，人们 愈来愈深刻地认识到，建立简明准确的（ 表示模）型是把握复 杂系统的关键。
面向对象的系统分析
用例中各种关系的说明：* 1、关联关系是指两者之间有信息交流。只能用于角色和用例之
间的“通信”。
2、包含关系也叫使用关系，只能用于两个用例之间。一般是指 一个用例使用了另一个用例的行为或功能，它允许将不同用例 中的共同行为抽取出来放到另一个独立的用例当中。（例）
3、扩展关系是指一个用例与另一个用例相似，但比另外一个所 做的动作多一些，或者将常规的动作放在基本用例中，将非常 规动作放在它的扩展中。扩展关系只能用于两个用例之间。
UML
因此，在客观上，极有必要在精心比较不同建模语言的优缺点及 总结面向对象技术应用实践的基础上，努力统一这些建模语言。
面向对象的系统分析
例：使用Booch方法和OMT方法描述的系统用例图。
存钱 取钱
存钱 取钱
客户 客户
转账 查询余额
转账 查询余额
面向对象的系统分析
面向对象的系统分析与设计
一、UML简介 二、基于UML的面向对象的系统分析 1、定义基本用例－－需求分析 2、建立概念模型－－概念类分析 3、建立系统行为－－顺序图 4、定义系统操作契约 三、基于UML的面向对象的系统设计
面向对象的系统分析
用例图：显示了角色 、用例和 用例之间的关系 的图形。
角色：
是系统之外的人员或外部系统
用例：
是系统需要完成的各项功能
（1）关联关系 各个部分的关系： （2）包含（Include）关系
＊掌握其图形 表示及使 用对象
（3）扩展（Extend）关系 （4）泛化关系
<<include>> <<extend>>
大影响的问题； （4）创建一种对人和机器都适用的建模语言。
面向对象的系统分析
关于UML的几个要点：*
1、UML是一种建模语言，而不是一种方法。 2、UML统一了面向对象建模的基本概念、术语及其图形符号。 3、UML能够有力地支持从需求分析开始的软件开发的全过程。 4、UML是标准的语言，而不是标准的开发过程。 5、UML采用的是一种图形表示法，是一种可视化的图形建模
面向对象的系统分析
例：“注册选课”的高层用例
用例 角色 类型 描述
注册选课 学生（发起者）
主要的 学生从所开设的课程列表中选择课程，并生成课程
表
此外，用例按重要程度分为主要用例、次要用例和可选用例三种。 主要用例：代表了那些主要的过程； 次要用例：代表那些不重要的或者是不常见的用例； 可选用例：代表那些可以处理也可以不处理的用例。
面向对象的系统分析
课堂讨论
通过对结构化方法的学习，谈谈你的体会。 结构化方法的基本原理； 结构化方法的工作阶段； 结构化方法工作的重点和难点； 结构化方法的局限和不足。
面向对象的系统分析
面向对象方法的基本原理
面向对象方法是分析问题和解决问题的新方法，其基 本出发点就是尽可能按照人类认识世界的方法和思维方式 来分析和解决问题。客观世界是由许多具体的事物或事件， 抽象的概念和规则等组成的，因此，我们将任何感兴趣或 要加以研究的事、物、概念都称为对象。面向对象的方法 正是以对象作为最基本的元素，这也是分析问题，解决问 题的核心。
面向对象的系统分析
业务需求
需求分类
视图与范围文档
用户需求
用例文档
功能需求
质量属性
其他非功能 需求
约束条件
需求规格说明
面向对象的系统分析
用包图来描述信息系统的业务需求结构。 每一个需求用一个需求包来表示，包与包之间 用组成关系关联起来，包可以逐层分解，构成 分层信息系统需求结构。
面向对象的系统分析
面向对象的系统分析
1、定义基本用例－－需求分析
需求包括三个不同的层次：业务需求、用户需求 和功能需求。*
业务需求反映了组织机构或客户对系统高层次的 目标要求，它们在系统的视图与范围文档中予以说明； 用户需求描述了用户使用系统必须要完成的任务，它 使用用例（use case）及其用例场景予以说明；功能需 求定义了开发人员必须实现的软件功能。
面向对象的系统分析
面向对象的系统分析
面向对象的系统分析
面向对象的系统分析
面向对象的系统分析
面向对象的系统分析
面向对象的系统分析
面向对象的系统分析
二、基于UML的面向对象分析
面向对象分析阶段的基本过程：* 1、基于用例模型从外部用户的角度捕获系统的行为，即 系统应该响应的主要事件 2、使用类图定义系统领域主要概念之间的关系，形成系 统的概念模型，它表达了系统对应的事物部分 3、采用顺序图对系统操作行为进行描述，系统行为描述 了系统做什么，而不解释系统怎么做 4、基于概念模型、系统顺序图和系统操作建立系统操作 的契约。
面向对象的系统分析
黑盒方法和白盒方法*
对用例图绘制持有的两种观点： 一种是认为仅需从“外部”视图描述系统即可，另外一种认为 仅仅有外部描述还远远不够，用例中还必须包括一些重要的系 统行为。
仅从外部视图描述用例，采用的是黑盒方法（black box）。 在用例描述中包括对支持达到外部角色的目标所需要的系统行 为，采用的是白盒方法（white box）。
4、泛化关系指抽象与具体的关系。既可以用在角色之间也可以 用在用例之间。
面向对象的系统分析
学生
学生有关用例
注册选课
包含关系
*
-结束5
<<*uses>>-结束6
<<uses>>
查看成绩单
登录
*
-结束7
*
-结束8
将其共同的行为抽取出来
说明：“注册选课”用例使用了“登录”用例，它表示 在执行“注册选课”流程过程中，同时执行了“注册选 课”和“登录”两个用例。
面向对象的系统分析
1、什么是UML？ 2、与面向对象方法之间有何关系？ 一、统一建模语言UML （Unified modeling language）
定义：UML代表统一建模语言，是使用面向对象概念进行系统 建模的一组表示法，它已成为面向对象领域标准的建模图形。*
面向对象的系统分析
设计者为UML设定的目标： （1）运用面向对象概念来构造系统模型； （2）建立起从概念模型直到可执行体之间明显对应关系； （3）为复杂的系统建立衡量标准，同时应着眼于那些有重
语言。 6、UML包含静态建模机制和动态建模机制两大类。
面向对象的系统分析
RUP（Rational Unified Process ）
RUP也称统一软件开发过程，统一软件过程。RUP是一个 面向对象且基于网络的程序开发方法论。根据Rational公司的 说法，好像一个在线的指导者，它可以为所有方面和层次的程 序开发提供指导方针，模版以及事例支持。 RUP把开发中面向 过程的方面（例如定义的阶段，技术和实践）和其他开发的组 件（例如文档，模型，手册以及代码等等）整合在一个统一的 框架内。