UML系统分析与设计教程(第2版)第6章
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68 图捕捉。
这5个视是彼此相关、交互作用的，运用这5个视，可对软件系统进行全方位的描述。
但并不是所有的软件系统建模都需要这5个视，譬如运行在单机上的软件系统就不需要部署视。
当然，也可以根据需要添加视，譬如，为安全性很关键的软件系统建模时，可以添加安全视来描述系统的安全性解决方案。
5.2 UML的图UML是用来对软件系统的产物进行可视化、规范定义、构造并为之建立文档的建模语言。
模型建立的可视化为设计人员、开发人员、用户和领域专家之间的交流提供了便利；规范定义意味着UML建立的模型是准确的、无歧义的、完整的；构造意味着可以将UML模型映射到代码实现；UML还可以为系统的体系结构以及系统的所有细节建立文档。
UML为软件系统建模提供了强大的支持，并提供了很大的自由度。
开发人员在迭代的递增式开发过程中，可以根据所开发系统的特点，在每次迭代的微过程（分析、设计、实现、测试和配置）中，灵活地选用UML所提供的各种图。
UML1.x定义了9种图为软件系统建模，而新版的UML2.0则定义了13种图，这些图从不同应用层次和不同角度为软件系统从系统分析、设计直到实现等阶段提供了有力支持。
而且，这些图为系统在不同的阶段建立不同的模型，建模的目的也各不相同。
UML的13种图如下（其中顺序图和通信图放在一起介绍）。
（1）类图（Class Diagram）。
类图描述了类、接口、协作以及它们之间的关系。
类图是在面向对象系统建模中最重要的常用图，它描述了系统的静态设计视和静态互动视。
（2）对象图（Object Diagram）。
对象图描述了对象以及对象间的关系。
如同类图一样，对象图从实例的角度描述了系统的静态设计视和静态互动视。
（3）组件图（Component Diagram）。
组件图描述了组成软件系统的组件间的相互关系、交互作用和组件的公共接口。
组件图描述了系统的静态实现视。
一般来说，软件组件就是一个实际文件，它可以是源代码文件、二进制代码文件、可执行文件、脚本、表等，并可以用来说明编译、链接或执行时组件之间的依赖关系。
第6章 用例图
3、构建用例模型
采 购 员 用 例 图
采购员能够通过该系统进行订货管理活动。采购员首先根据经营情 况统计所缺的生产资料，根据需要制定出订单。
UML统一建模语言
五、使用Rose创建用例图的步骤说明
3、构建用例模型
会 计 用 例 图
会计负责产品的统计分析 管理，它能够通过该系统 进行如下活动： （1）查询基本信息。会计 能够查询产品的基本信息， 根据产品的基本信息，制 定出相应的方案。 （2）查询销售信息。会计 根据销售情况汇总后交销 售部制定合理的销售方案。 （3）查询供应商信息。会 计能够查询供应商信息。 （4）查询缺货信息。会计 能够查询缺货信息。 （5）查询报损信息。会计 能够查询报损信息。
1、需求分析
“企业进、存、销管理系统” 功能性需求包括以下内容： （1）采购员根据生产原料的使用情况判断采购用品，对需要订购产品信息 统计订货的，并制作产品订单。最后根据订单进行采购活动。 （2）仓库管理员负责产品的库存管理。包括产品入库管理、处理盘点信息、 处理报损产品信息和一些信息的设置。这些设置信息，包括：供应商信息、产 品信息。仓库管理员每天对产品进行一次盘点，当发现库存产品有损坏时，及 时处理报损信息。当产品生产后，将产品进行入库。当产品销售后时，产品进 行出库处理。 （3）统计人员负责统计分析管理，包括：查询产品信息、查询销售信息、 查询供应商信息、查询缺货信息、查询报表信息，并制作报表。统计分析员使 用系统的统计分析功能，了解产品信息、销售信息、供应商信息、库存信息。 （4）在销售员为客户提供售货服务时，接受客户购买产品，根据系统的定 价计算出产品的总价，客户付款，系统自动保存客户购买记录。 （5）系统管理员负责本系统的系统维护。系统管理员负责员工信息管理、 供货商信息管理以及系统维护等。每种管理者都通过自己的用户名称和密码登 录到各自的管理系统中。
UML系统分析与设计教程第二版教学设计
UML系统分析与设计教程第二版教学设计介绍UML是一种被广泛使用的面向对象分析和设计（OOAD）工具，可以用来模拟软件开发中的流程。
本教程将提供UML系统分析与设计的教学设计，适用于学生、软件工程师或任何想了解UML的人。
教学目标通过学习本课程，学生应能掌握以下技能：•理解和运用UML的核心概念和通用建模技术•使用UML对软件进行系统建模和分析•对复杂系统进行建模和分析教学重点•UML的基本概念和原则•UML图形的使用方法和含义•对系统进行建模和分析的方法和流程教学大纲第一节：UML简介•UML的定义和用途•UML图形的分类与含义•UML的优点和局限性第二节：UML基础知识•UML核心概念和原则•类图、时序图和用例图的基本元素和使用方法第三节：UML高级应用•组合、聚合和泛化的区别•状态图和活动图的建模技术•UML建模规范的介绍和应用第四节：UML与软件开发•UML的集成开发环境•使用UML进行软件架构设计•对UML进行版本控制和文档管理教学方法该课程采用理论和实践相结合的教学方法。
学生将在课堂上学习UML的基础知识，然后使用软件进行实操操作。
通过实践，学生能够更好地理解UML的实际运用，掌握UML建模和分析的技能。
基本要求•学生需要具备基本的编程知识和计算机应用能力•学生需要了解面向对象编程（OOP）的概念和基本语法•学生需要有一台个人电脑，并安装适合的UML建模工具教学评估教师将在每节课程结束后进行小测验，以检查学生的理解情况。
此外，教师还将指导学生完成一个UML建模的小项目，并进行评估。
评估成绩将计入学生的课程成绩和期末考试成绩。
结语随着软件开发的不断发展，UML已成为了重要的建模和分析工具。
本教程将帮助学生了解和掌握UML的核心概念和基本技术，提高软件建模和分析的能力，为未来的工作奠定基础。
UML与系统分析设计第二版 第6章 交互图.ppt
在UML2.0中提供了对系统动态行为建模的四大类图形： Use Case图、交互图、状态机图和活动图。
交互图（Interaction Diagram）主要表现对象之间是如何进 行交互和通信的。
交互图主要用于对Use Case中的控制流的建模。一般情况下， 一个交互图表达单个Use Case的行为，它表示出该Use Case 中的若干个实例对象和对象之间所传递的消息。
命线表示为从对象图标向下延伸的一条虚线。 3．激活期 激活期（Activation）又称为控制焦点（Focus of control），表示对象执行一个动作的期间，也即对象激 活的时间段。 激活期由位于生命线上的一个窄矩形框表示。 当一个对象在激活期时，该对象处于激活状态，能够响 应或发送消息，执行动作或活动。当一个对象不在激活 期时，该对象处于休眠状态，什么事都不做，但它仍然 存在，等待新的消息来激活它。
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6.1.1 顺序图的组成
4．消息 消息（Message）表示对象之间的通信，对象之间的交互通过互发消
息来实现，消息将触发接受对象中的特定操作。 。 在顺序图中消息用对象角色之间的一条水平箭线表示。消息箭线从
源对象指向目标对象，其上标有消息内容标签。 消息内容标签的格式为：
序号 [保安条件] *[循环] 返回表：= 操作名（参数表） 序号为消息在整个交互中的顺序号。 保安条件（Guard Condition）是一个布尔条件表达式。只有当其保
6.1.3 同步消息与异步消息
同步消息（Synchronous massage）代表一个通过操作调 用的嵌套的控制流，该操作调用要求操作同步。
同步消息的发送者把控制传递给消息的接收者，然后暂 停活动，等待消息接收者放弃或返回控制。
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同样的技术也可以用于为子系统的需求建模。
对于图6.7所示的公司管理系统，该用例图可视化地描述了公司管理系统的功能需求，为最终用户、领域专家和开发人员之间的交流提供了途径。
该系统的重要行为包括雇员可以选择得到报酬的方式（用例“Select Payment Method”），可以对雇员进行考勤（用例“Maintain Timecard”），雇员可以创建工作报告（用例“Create Employee Report”），考勤记录和工作报告要保存在数据库中（用例“Maintain Timecard”和“Create Employee Report”与参与者“Project Management DB”通信，将数据保存在数据库中），管理员可以创建、修改、删除系统中雇员的信息（用例“Maintain Employee Information”），每月的固定时间要通过银行系统给雇员发薪水（参与者“System Clock”与用例“Run Payroll”通信，说明发薪水的时间到了，触发用例的行为，用例“Run Payroll”与参与者“Bank System”通信，将薪水发给雇员），并通过打印机打印出工资单（用例“Run Payroll”与参与者“Printer”通信，调用打印机打印出工资单）。
小 结用例模型用于需求分析阶段，它描述了待开发系统的功能需求，并驱动了需求分析之后各阶段的开发工作。
用例图（Use Case Diagram）是UML中用来对系统的动态方面进行建模的7种图之一。
用例图描述了用例、参与者以及它们之间的关系。
本章介绍了用例图的语义和功能，描述了如何识别参与者、用例，如何使用事件流描述用例；还介绍了用例和脚本的关系，举例说明了用例间的类属关系、包含关系和扩充关系的语义、功能和应用；最后举例说明了如何使用用例图为系统的上下文以及系统的需求建模。
习 题6.1 用例图的功能是什么？6.2 如何识别出参与者？如何识别出用例？6.3 用例间存在哪几种关系？6.4 分析下述课程管理系统的问题描述。
系统分析与设计——统一建模语言UML
北京理工珠海学院
6.1.2统一建模语言特点
（1）面向对象:支持面向对象技术的主要概念,提供 了一批基本的模型元素表示图形和方法,简明表 达面向对象的各种概念. （2）可视化:通过UML的模型图清晰表示系统的逻辑 模型和实现模型,还用于各种复杂系统的建模. （3）独立于过程:独立于开发过程. （4）独立于程序设计语言:建好的系统模型可用任何 面向对象的语言来实现. （5）易于掌握和使用:结构清晰,建模简明易于掌握
五类图
第一类是用例图，从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者 .
第二类是静态图 ，包括类图、对象图和包图 .
第三类是行为图,描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。行为图 包括：状态图、活动图、顺序图和协作图 第四类是交互图,描述对象间的交互关系。(顺序图显示对象之间的动态 合作关系，它强调对象之间消息发送的顺序，同时显示对象之间的交互 ；合作图描述对象间的协作关系，显示对象间的动态合作关系和对象以 及它们之间的关系)。如果强调(时间和顺序，则使用顺序图)；如果强 调(上下级关系，则选择合作图)。这两种图合称为交互图. 第五类是实现图 ,其中构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的 依赖关系。一个部件可能是一个资源代码部件、一个二进制部件或一个 可执行部件。它包含逻辑类或实现类的有关信息。构件图有助于分析和 理解部件之间的相互影响程度。
《include》 打印查询结果
(From Use Case View)
(From Use Case View)
北京理工珠海学院
案例：泛化、扩展关系
下面左图给出了一个扩展关系的例子，在还书的过程中， 只有在例外条件（读者遗失书籍）的情况下，才会执行赔 偿遗失书籍的分支流。 泛化关系：用例可以被特别列举为一个或多个子用例，这 被称做用例泛化。当父用例能够被使用时，任何子用例也 可以被使用。如在右图中，订票是电话订票和网上订票的 抽象。
UML系统分析与设计教程第二版教学设计 (3)
UML系统分析与设计教程第二版教学设计一、引言UML（Unified Modeling Language）是软件工程中广泛使用的一种建模语言，可以用于描述系统的结构、行为和交互。
UML系统分析与设计教程是一本经典的UML教材，在软件工程领域具有较高的知名度和影响力。
本文将介绍针对UML系统分析与设计教程第二版的教学设计，主要包括教学目标、教学策略、教学内容和教学评价等方面。
二、教学目标本次教学的主要目标是让学生掌握UML的基本概念、建模方法和应用技巧，具备使用UML进行软件系统设计和分析的能力，进一步提升学生的软件工程能力。
具体目标包括：1.理解UML的基本概念和历史背景；2.掌握UML的建模方法和图表符号的含义；3.能够使用UML进行系统需求分析和设计，并完成相应的UML图表；4.掌握UML的应用技巧，如设计模式和代码生成等。
三、教学策略1.教学以实践为主，通过实际的案例让学生熟悉UML的建模方法和应用技巧；2.强调理论与实践相结合，让学生在实际操作中巩固理论知识；3.强调团队合作，通过小组讨论和合作完成项目；4.强调自主学习和持续学习，让学生能够独立学习和掌握新技能。
四、教学内容本次教学的主要内容包括以下几个方面：1. UML基础1.1 UML的基本概念和历史背景； 1.2 UML的体系结构和核心组件； 1.3 UML 图表符号的含义和应用。
2. UML建模方法2.1 UML用例图； 2.2 UML类图； 2.3 UML时序图和活动图； 2.4 UML状态图。
3. UML应用技巧3.1 设计模式的应用； 3.2 代码生成和反向工程； 3.3 UML工具的使用。
五、教学评价本次教学的评价主要包括以下几个方面：1.学生的作业质量和完成度；2.学生对UML建模方法和应用技巧的掌握程度；3.学生对UML在软件系统设计中的应用理解程度；4.学生的课堂表现和团队合作能力。
六、总结通过本次教学，学生将深入学习和实践UML建模方法和应用技巧，为提高其软件工程综合能力奠定更坚实的基础。
系统设计与分析教程uml习题答案
系统设计与分析教程uml习题答案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C ASE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C ASE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。
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Include关系（包含关系）
Extend关系（扩充关系）
类属关系
Validate password
Validate user
Scan IDCard
作者：
《UML系统分析与设计教程》
11
Include关系
<<include>>
Log in
<<include>>
<<include>> Delete existing account
Modify account information
Create new account
作者：
《UML系统分析与设计教程》
12
Extend关系
Take exam Extension points fail
<<extend>>
Student
作者： 《UML系统分析与设计教程》 8
用例与脚本
脚本或场景（Scenario）是系统行为的一个特 定动作序列。 脚本与用例的关系就象实例与类的关系，即脚 本是用例的一个实例。
作者：
《UML系统分析与设计教程》
9
用例间的关系
类属关系
如同类间的类属关系。即，子用例继承父用例的行为和含义， 子用例可以添加新行为或覆盖父用例的行为。 用例间的包含关系表示在基用例的指定位置，基用例显式地 包含另一个用例的行为。 被包含的用例是不能独立存在的，只是包含它的更大用例的 一部分。 扩充关系用来说明可选的、只在特定条件下运行的行为。 扩充关系用衍型为<<extend>>的依赖关系表示，并在基用 例中列出基用例的扩充点，这些扩充点是出现在基用例的流 中的标记。
Part-time Full-time Employee Employee Login
Administrator
Maintain Employee Information
Bank System System Clock Run Payroll
Printer
作者： 《UML系统分析与设计教程》 15
M ake up exam
Finish homework Have lessons
作者：
《UML系统分析与设计教程》
13
用例图的应用
用例图的应用
为系统的上下文建模。 为系统的需求建模。
作者：
《UML系统分析与设计教程》
14
Select Payment Method
Maintain Timecard Employee Project Management DB Create Employee Report
2
用例图
三种主要建模元素：
用例（Use Case）。 参与者（Actor）。 依赖、类属和关联关系。 注释和约束。 包。 系统边界框。
作者： 《UML系统分析与设计教程》 3
可选元素：
用例图
作者：
《UML系统分析与设计教程》
4
参与者
参与者代表与系统接口的事物或人，它是具有某一种 特定功能的角色，因此参与者是虚拟的概念，它可以 是人，也可以是外部系统或设备。 同一个人可能对应多个参与者，因为一个人可能扮演 多个角色。 参与者不是系统的一部分，它们处于系统的外部。 如何识别出参与者？作ຫໍສະໝຸດ ：《UML系统分析与设计教程》
7
事件流文档模板
事件流文档模板：
X. 用例XX（用例名）的事件流 X.1 前置条件（Pre-Conditions） X.2 后置条件（Post-Conditions） X.3 扩充点（Extension Points） X.4 事件流 X.4.1 基流（Basic Flow） X.4.2 分支流（Subflows）（可选） X.4.3 替代流（Alternative Flows）
第6章 用例图
作者：
《UML系统分析与设计教程》
1
用例图
用例图（Use Case Diagrams）是UML中用来 对系统的动态方面进行建模的7种图之一（另 外6种图是活动图、状态机图、顺序图、通信 图、定时图和交互概览图）。 用例图描述了用例、参与者以及它们之间的关 系。
作者：
《UML系统分析与设计教程》
参与者代表角色。 参与者不是对职位进行建模。
作者：
《UML系统分析与设计教程》
5
作者：
《UML系统分析与设计教程》
6
用例
用例是对系统行为的动态描述，它可以增进设 计人员、开发人员与用户的沟通，理解正确的 需求；还可以划分系统与外部实体的界限，是 系统设计的起点，是类、对象、操作的来源， 而通过逻辑视图的设计，可以获得软件的静态 结构。 如何识别用例 ？