面向对象分析与建模
UML面向对象分析、建模与设计课件第五章 类图

类——操作
操作是一个可以由类的对象请求以影响其行为的服务的实现,也即 是对一个对象所做的事情的抽象,并且由这个类的所有对象共享。
操作是类的行为特征或动态特征。 操作的语法格式为:
可见性OPT 操作名 ⌊(参数列表)⌋OPT ⌊:返回类型⌋OPT ⌊{特性}⌋OPT
操作名:操作的标识符。在描述操作时,操作名是必须的,其他部 分可选。
Student
+monitor 1
1..*
自关联
类图中的关系——关联关系
关联名称:放在关联路径的旁边,但远离关联端。 角色:放在靠近关联端的部分,表示该关联端连接的类在这一关联
关系中担任的角色。角色名上也可使用可见性修饰符号。 多重性:放在靠近关联端的部分,表示在关联关系中源端的一个对
象可以与目标类的多少个对象之间有关联。 导航性:一个布尔值,用来说明运行时刻是否可能穿越一个关联。 限定符:是二元关联上的属性组成的列表的插槽,其中的属性值用
/WorksForCompany
Department * +department 1 WorksForDepartment
* Person
类图中的关系——泛化关系
泛化关系定义为一个较普通的元素与一个较特殊的元素之间的类元 关系。其中描述一般的元素称为父,描述特殊的元素称为子。
通过泛化对应的继承机制使子类共享父类的属性和操作,小了模型 的规模,同时也防止了模型的更新所导致的定义不一致的意外。
法了,此时称之为N元关联。
类图中的关系——关联关系
class Logical View
ClassA
AssociationName
+rolename 0..*
第5讲 面向对象的分析-建立对象模型

在需求陈述中,找到一些名词词组 领域知识和常识 只需要重要的属性,不需要实现阶段的属性 不能把对象作为属性 不能把关联类的属性作为一般对象的属性 不能把限定当作属性,如分行代码是限定词,决定 总行拥有的哪一个分行 如果有毫不相关的属性,则可以考虑分解为两个类
识别继承关系
继承关系的识别,需要领域知识 自底向上,有共同属性泛化出父类 自顶向下,将父类细化成子类
1.面向对象分析过程
首先,系统分析员要对需求文档进行分析。发现和改正需求 文档中的歧义性、不一致性,剔除冗余的内容,挖掘潜在的 内容,弥补不足,从而使需求文档更完整、更准确。 然后,是需求建模。系统分析员根据提取的用户需求,即用 面向对象观点建立对象模型、动态模型和功能模型。
最后,是需求评审。通过用户、领域专家、系统分析员和系 统设计人员的评审,并进行反复修改后,确定需求规格说明。
完善
1 给关联定义含义明确的名字。“分行拥有柜员终 端” 2 为了适应不同的关联,分解前面析出的类 如事务分解为远程事务和柜员事务 3 补充。 当分解出柜员事务后,多出几个关联,如 柜员输入柜员事务,ATM上输入远程事务 4 标明重数。
ATM系统原始的类图
确定属性
确定类间关联
由需求陈述中的动词词组表示关联关系 确定隐含的关联
总行有多个分行构成 分行保管帐号 储户拥有现金兑换卡
根据问题域知识得到的关联
现金兑换卡访问帐号 分行雇佣柜员
筛选
1去掉前面已删除的对象引起的关联 2 去掉实现阶段考虑的关联 3 去掉瞬时事件(有更长期的联系存在) 4 将3元关联,变为两个2元的,或者限定的 5 去掉重复的关联。如总行拥有多台ATM, 事 实上是与(总台拥有中央计算机,中央计算 机与ATM通信)重复的
面向对象的建模方法

面向对象的建模方法面向对象的建模方法是一种用于软件系统设计的方法论,它把现实世界映射到软件系统中的对象和类的概念上,通过抽象、封装、继承和多态等概念,实现对现实世界中事物的建模。
面向对象的建模方法包括需求分析、领域建模、设计模式等环节,本文将详细介绍这些环节的步骤和重要性。
首先,需求分析是面向对象建模的第一步。
它主要目的是了解用户的需求和软件系统的功能。
在需求分析阶段,开发团队需要与用户进行深入沟通,明确系统的功能、性能和界面等方面的需求。
在这个阶段,可以使用用例图、活动图、领域模型等工具来表示和记录需求。
需求分析的重要性在于确保软件系统能够满足用户的期望,并且为后续的建模和设计提供必要的依据。
接下来是领域建模。
领域建模是通过分析和理解现实世界的各个领域,抽象出问题领域中的概念和关系,并将其映射到软件系统中。
在领域建模中,可以使用类图、对象图等工具来描述问题领域中的概念、属性和关系。
领域建模的目的是建立一个清晰的问题领域模型,通常使用领域专家的知识和建模技术,可以更好地理解问题的要求和限制。
在面向对象的建模方法中,设计模式也是一个非常重要的环节。
设计模式是一种解决软件设计中常见问题的可复用方案,它提供了一种在特定情况下的最佳实践,可以提高软件的质量和可维护性。
常用的设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式等。
设计模式的目的是通过将系统分解为独立的对象,每个对象负责一个特定的职责,从而提高系统的灵活性和可扩展性。
此外,还有一些其他的面向对象的建模方法值得考虑。
例如,UML(统一建模语言)是一种广泛使用的建模语言,可以用来描述软件系统的结构和行为。
UML 提供了一套图形符号和规范,可以用于可视化和交流系统设计。
此外,敏捷建模也是一种常用的面向对象的建模方法,它强调团队合作、迭代开发和软件质量的快速反馈。
总结起来,面向对象的建模方法是一种通过抽象、封装、继承和多态等概念,将现实世界映射到软件系统中的方法论。
面向对象的软件开发过程中的需求分析与建模研究

面向对象的软件开发过程中的需求分析与建模研究第一章引言随着信息技术的快速发展,软件已逐渐成为了现代社会不可或缺的组成部分。
而软件开发过程中的需求分析与建模是确保软件开发质量的重要步骤,因此在面向对象的软件开发中,需求分析与建模研究具有重要的意义和价值。
本文将从面向对象的软件开发出发,介绍需求分析和建模的概念、方法和工具,并重点探讨基于面向对象的软件开发过程中的需求分析与建模研究。
第二章面向对象的软件开发面向对象的软件开发是一种软件开发方法,它以对象为中心,实现了软件的高内聚、低耦合和易维护性,具有较高的开发效率和软件重用性。
在面向对象的软件开发中,需求分析和建模是其中的关键环节。
基于面向对象的软件开发过程主要包括以下几个阶段:1.需求分析阶段。
在该阶段中,需求分析人员将收集和分析用户和系统需求,以确定软件开发的需求和目标。
2.设计阶段。
在设计阶段中,设计人员将根据需求分析阶段的结果,设计面向对象的软件系统架构和对象模型。
3.编码和测试阶段。
在这个阶段中,开发人员将根据设计人员的指示开发代码和进行测试,以确保软件能够按要求正确运行。
4.部署和维护阶段。
在这个阶段中,开发人员将软件部署到用户环境中,并进行维护和修复错误。
在整个软件开发过程中,需求分析和建模是相互关联、相互作用的关键环节。
第三章需求分析与建模基础知识3.1 需求分析需求分析是软件开发的首要任务,它是确保软件开发符合用户需求的前提条件。
需求分析包括两个方面,即功能需求和非功能需求。
1.功能需求功能需求是软件开发中最基本的需求,它是用户对软件功能的具体要求。
在软件开发中,功能需求可以通过用例图、活动图、状态图和顺序图等方法进行描述和分析。
2.非功能需求非功能需求是软件开发中的另一个重要因素,它主要描述软件的性能、可靠性、安全性、可维护性和可移植性等方面的要求。
常用方法包括场景模型、质量属性树和系统特征模型等。
3.2 需求建模需求建模是将需求分析的结果转换为相应的模型,以便于软件设计和开发人员的理解和使用。
第三章 初识UML-UML面向对象分析、建模与设计-吕云翔-清华大学出版社

行为图
状态图
活动图
顺序图
协作图
用例图
UML 2中的图
UML图
结构图
类图
组件图
对象图
外廓图
组合结构 图
部署图
包图
顺序图
行为图
用例图
活动图
状态机图
交互图
通信图
交互概览 图
时间图
UML 1.4与UML 2中不同图的对比
UML 1.4
状态图 活动图
UML 2 包图 状态机图 活动图
对比说明
尽管UML 1.4使用包图说明规范的组织结构,但是没有对包图进行明确 定义。
例如,在一个类的符号中暗示了一种规格说明:它提供类所有的属性、 操作等信息的全面描述。
修饰
修饰是对规格说明的文字的或图形的表示。
例如,通过对类名添加斜体修饰来表明这是一个抽象类。
在UML中的每个元素符号都以一个基本的符号开始,在其上添加一 些具有独特性的修饰。
例如,这里有一个类,我们可以通过不同的修饰来标示出它是一个抽象 类,拥有两个公有性的操作,一个保护性的操作和一个私有性的操作。
通用划分
在面向对象系统建模中,通常有几种划分方法,其中最常见的有两 种划分:
类型-实例:是通用描述与某个特定元素的对应。
➢例如,类和对象就是一种典型的类型-实例划分。
接口-实现:接口是一个系统或对象的行为规范,这种规范预先告知使 用者或外部的其它对象这个系统或对象的某项能力,和其提供的服务。 实现是接口的具体行为,它负责执行接口的全部语义,是具体的服务兑 现过程。
只是名称不同,技术上完全相同。 UML 2的活动图独立于状态机存在。
组合结构图 显示结构化类元或协作的内部结构,和普通类图之间没有严格界限。
面向对象分析及其包括的图建模步骤

一、叙述基于UML的面向对象分析设计过程1)识别系统的用例和角色首先对项目进行需求调研,依据项目的业务流程图和数据流程图以及项目中涉及的各级操作人员,通过分析,识别出系统中的所有用例和角色;接着分析系统中各角色和用例间的联系,再使用UML建模工具画出系统的用例图,同时,勾画系统的概念层模型,借助UML 建模工具描述概念层类图和活动图。
2)进行系统分析,并抽象出类系统分析的任务是找出系统中所有需求并加以描述,同时建立特定领域模型。
建立域模型有助于开发人员考察用例,从中抽取出类,并描述类之间的关系。
3)设计系统和系统中的类及其行为设计阶段由结构设计和详细设计组成。
①结构设计是高层设计,其任务是定义包(子系统),包括包间的依赖关系和主要通信机制。
包有利于描述系统的逻辑组成部分以及各部分之间的依赖关系。
②详细设计就是要细化包的内容,清晰描述所有的类,同时使用UML 的动态模型描述在特定环境下这些类的实例的行为。
二、UML中包括哪些图及每件图的作用UML中包括九种图:用例图、类图、对象图、状态图、时序图、协作图、活动图、组件图、配置图。
1)用例图(Use Case Diagram)它是UML中最简单也是最复杂的一种图。
说它简单是因为它采用了面向对象的思想,又是基于用户视角的,绘制非常容易,简单的图形表示让人一看就懂。
说它复杂是因为用例图往往不容易控制,要么过于复杂,要么过于简单。
用例图表示了角色和用例以及它们之间的关系。
2)类图(Class Diagram)是最常用的一种图,类图可以帮助我们更直观的了解一个系统的体系结构。
通过关系和类表示的类图,可以图形化的方式描述一个系统的设计部分。
3)对象图()对象图是类图的实例,几乎使用与类图完全相同的标识。
面向对象的系统建模与分析方法研究

面向对象的系统建模与分析方法研究随着计算机和互联网的不断发展,软件系统的规模和复杂度越来越大。
为了保证软件系统的质量和可维护性,采用合适的建模和分析方法非常重要。
面向对象的系统建模与分析方法是一种广泛应用的软件开发方法论,它能够更好地描述和管理软件系统的复杂性,从而提高软件系统的可靠性、可重用性和可扩展性。
本文将介绍面向对象的系统建模与分析方法的基本原理和应用实践。
一、面向对象的系统建模与分析方法基本原理面向对象的系统建模与分析方法是一种基于对象的软件开发方法。
它的基本原理是把软件系统看作是由一些相互交互的对象组成的,每个对象具有一些属性和功能。
通过把系统的功能和属性抽象成对象,面向对象的系统建模与分析方法能够更好地描述和管理系统的复杂性。
同时,它也支持软件系统的模块化和复用,提高了软件开发的效率和质量。
在面向对象的系统建模与分析方法中,最常用的建模工具是UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)。
UML是一种通用的建模语言,在建模软件系统时,可以使用UML的不同图形表示对象之间的关系和交互。
在UML中,常用的图形包括类图、时序图、用例图和活动图等。
这些图形能够帮助开发人员更好地理解软件系统的业务需求和功能,并能够支持软件系统的设计和实现。
二、面向对象的系统建模与分析方法应用实践在软件开发过程中,面向对象的系统建模与分析方法能够支持以下几个方面的应用实践:1、需求分析:面向对象的系统建模与分析方法可以帮助开发人员更好地理解系统的业务需求,通过对业务需求进行建模,可以把需求分解成多个对象,并建立它们之间的关系和交互。
在这个过程中,需求分析人员可以使用UML中的用例图和活动图等图形工具来描述系统的业务需求和功能,从而有助于开发人员更好地理解需求,有效地支持软件开发过程。
2、设计阶段:在软件系统的设计过程中,面向对象的系统建模与分析方法可以帮助开发人员更好地理解系统的设计需求,支持系统模块的划分和设计。
第十一章 活动图-UML面向对象分析、建模与设计-吕云翔-清华大学出版社

判断节点具有多个导出流,对于每条导 出流而言,应当在表示该控制流的箭头 上附加控制条件。
act 取款 输入i
[x>0] 列出数列第x项
[x<=0] 报错
合并节点
合并节点将多个控制流进行合并,并 统一导出到同一个离开控制流。
合并节点仅有逻辑意义而没有时间和 数据上的意义:几个动作都指向同一 个合并节点也并不意味着这些动作要 在进入之后互相等待或进行同步数据 之类的操作。
act 考试
主任务
并发任务A
分叉节点 并发任务B
结合节点 下一个主任务
对象流
act 考试
客户
订单中心
对象流是UML为填补活动图与面向对象 选择商品 思想之间的疏离而出现的。如果需要在 生成订单
活动图中表现对象流,则首先需要绘制
出泳道,且对象应该作为泳道的负责对
订单: Order [未支付]
象出现。
开始
终止
控制流
控制流是活动图中用于标示控制路径 的一种符号。它负责当一个动作或活 动节点执行完毕后,将执行主体从当 前已完毕的节点转移到过程的下一个 动作或动作节点。
控制流从活动图的开始标记开始运行, 经过顺序、分支等结构引导着各个动 作的连续执行。
act 取款
x=5
判断节点
判断节点是活动图中进行逻辑判断、并 创造分支的一种方法。
对业务流程建模
选择一个将要描述的重要过程,过程中尽量涉及数量少但是关键的对象 或参与者,将无关或关联很小的对象排除在外,为每一个对象或参与者 绘制泳道。
在总体业务流程中提取关键的动作或活动节点,并且将他们与对象或参 与者相对应;若发现有些动作无法对应,则考虑动作是否在这个流程中 起关键作用,或者是否遗漏了某些对象或参与者。
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面向对象的基本概念
❖类
类是对象的抽象。一个类定义了大体上相似的一组对象。 类是对象的定义和描述。一个类所包含的方法和数据是 用来描述一组对象的共同行为和属性。通过类来抽象一 个个对象的共同特点、描述一个个对象的相似属性,存 贮一个个对象的一致行为,是面向对象技术最重要的特 征。从形式和定义说明上看,类很像传统程序设计中的 结构,但类同时包含了传统程序设计中数据定义和功能 实现的构造。
2020/7/11
4
面向对象的基本概念
❖ 消息
消息是对象之间的通信机制,是访问类中所 定义的行为的手段。当一个消息发送给某一 个对象时,即要求该对象产生某些行为。所 要求产生的行为包含在发送的消息中。对象 接收到消息后,给予解释并产生响应。这种 通信过程叫消息传递(Message Passing)。
2020/7/11
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面向对象的基本概念
❖ 继承性
当两个类产生继承关系后,原有的类被称为
父类(Parent Class),新定义的类被称作子 类(Children Class)。若子类只继承一个父类, 则称为“单重继承”(Single Inheritance); 若一个子类从继承多个父类,则称为“多重 继承”(Multiple Inheritance)。继承性是面 向对象语言区别于与其它语言最主要的特点。
的开发过程中,往往采用统一过程(RUP)
2020作/7/11为过程管理的模型。
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面向对象分析的任务
面向对象分析(Object-Oriented Analysis, OOA)是在系统开发过程中完成了系统业务 调查以后,按照面向对象的思想来分析问题。 面向对象的分析是面向对象的系统开发的重 要环节。
2020/7/11
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面向对象分析的方法
❖ Grady Booch是面向对象方法最早的倡导者 之一,他提出了面向对象软件工程的概念。 1993年,Booch将面向Ada的工作扩展到面 向对象设计领域。Booch 1993比较适合于系 统的设计和构造。
2020/7/11
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面向对象的基本概念
❖ 封装 封装是指对象可以拥有内部变量和处理,并将内部实现细节 隐藏起来的能力。封装将对象封闭起来,管理着对象的内部 状态。因而封装的实质是信息隐藏,它的基本单位是对象。 它和抽象是处理对象的两个相反的方面。抽象一般用来描述 对象所具有的外部特征,包括对象的外部接口和外部功能等。 外部接口将对象的封装与抽象联系起来。在一般的面向对象 系统中,封装是通过类的定义说明来实现的。
2020/7/11
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面向对象的基本概念
❖ 继承性 继承性是不同类层次之间共享数据和方法的手段,是软件重 用的一种机制。继承性使软件开发不必都从头开始。对一个 新的类的定义和实现,可以建立在已有类的基础上。把已经 存在类中的数据和方法作为自己的内容,并加入自己特有的 新内容。类的层次结构在概念分析上源于对事物不同层次的 抽象,而在具体实现上却依赖继承机制。
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面向对象分析的原则
❖ (1) 抽象 ❖ (2) 封装 ❖ (3) 继承 ❖ (4) 分类 ❖ (5) 聚合
(6) 关联 (7) 消息传递 (8) 粒度控制 (9) 行为分析
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面向对象分析的方法
❖ 20世纪80年代末至90年代中期,面向对象分 析和设计方法出现了一个蓬勃发展的时期, 主要的面向对象分析和设计建模语言都出现 在这个时期。在10年左右的时间内,其数量 达到50多种。其中最引人注目的是Booch 1993、OOSE和OMT-2等。
OOA的主要任务是:通过对问题空间的分析, 识别并确定其中(问题空间)的对象和属性, 建立其中对象之间的类别联系和层次关系。
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面向对象分析的任务
❖ 面向对象的分析方法进行分析大致应完成如 下五个方面的基本内容
(1) 确定对象和类 (2) 确定结构 (3) 确定主题 (4) 确定属性 (5) 确定方法和消息关联
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面向对象的基本概念
❖ 多态 多态是指具有多种形式。不同对象在收到同 一消息后产生不同的结果,这一现象叫多态。 在使用多态时,系统发出一个通用消息,而 实现的细节由收到消息的对象自行决定。这 样,同一消息就可产生不同的调用方法。
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面向对象的基本概念
❖ 多态 多态的实现受到继承性和动态联编的支持, 利用类继承的层次关系,把具有通用功能的 消息放在高层次,而不同的实现这一功能行 为放在较低的层次,在这些层次上生成的对 象能够给通用消息以不同的响应。
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面向对象的系统开发过程
❖ 面向对象的软件系统开发及生命周期与传统 软件生命周期基本上一致,也可分为分析、 设计、实现、测试和维护几个过程。
❖ 各阶段的工作以类核心,对对象、类进行
分析和设计,各阶段的区别就在于对类的细
化程度不同,从最开始分析阶段的类,到最
后设计和实现阶段的类。同时,在面向对象
面向对象分析
❖ 对象 所谓对象,即客观世界中所存在的实体。一 张桌子,一个人或一本书都可被认为是一个 对象。为用计算机解决客观世界中的问题, 软件系统将它们映射为程序中的部件,并继 续称之为对象。
2020/7/11
1
面向对象分析
❖ 对象
对象在面向对象系统中具有双重含义。对象首先是构成
程序的基本要素,即程序系统中一个模块,它包括所解
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面向对象分析
❖ 对象
从另一层含义来看,对象是类的实例 (Instance),即是一个有特定状态的具体 化的类,它可以被理解为程序运行时内存空 间的一个基本运行实体,即按相应定义所占 用的一块内存空间,就像传统程序设计中变 量被定义后在内存中占据相应的空间一样。
2020/7/11
决问题的数据类型(数据的属性和数据结构)和这些数
据所具有的行为(对这些数据的施加的操作)。对象是
所求解的问题空间中某个事物的化身(即抽象),对象
中的数据部分用以刻画该事物的静态属性,对象中的行
为部分用以描述该事物的动态特征,即对问题的处理过
程。对象的行为特征(即操作过程)在面向对象程序设
计中被称作方法(Method),通过对象,一个事物的 属性和行为被封装成一个整体,形成一个构造部件。