例解基于UML的面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)

1、例解基于UML的面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)摘要 本文以實(shí)例的方式，展示了如何使用UML進(jìn)行面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)。本文將假設(shè)讀者對(duì)UML、面向?qū)ο蟮阮I(lǐng)域的基本內(nèi)容已了然于胸，所以將不會(huì)過(guò)多闡述，而將重點(diǎn)放在應(yīng)用過(guò)程上。本文的目的是通過(guò)一個(gè)完整的實(shí)例，展現(xiàn)基于UML的OOA&D過(guò)程的一個(gè)簡(jiǎn)化模式，幫助朋友們更好的認(rèn)識(shí)UML在OOA&D中起的作用。前言 經(jīng)常聽(tīng)到有朋友抱怨，說(shuō)學(xué)了UML不知該怎么用，或者畫(huà)了UML卻覺(jué)得沒(méi)什么作用。其實(shí)，就UML本身來(lái)說(shuō)，它只是一種交流工具，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)化交流符號(hào)，在OOA&D過(guò)程中開(kāi)發(fā)人員間甚至開(kāi)發(fā)人員與客戶(hù)之間傳遞信息。另外，UML也可以看做是OO思想的一種表現(xiàn)形式，可

2、以說(shuō)“OO是神，而UML是型”。所以，想用好UML，扎實(shí)的OO思想基礎(chǔ)是必不可少的。然而，在UML應(yīng)用到開(kāi)發(fā)過(guò)程中時(shí)，還是有一定的模式可以遵循的。（注意，是模式而不是教條，我下面給出的流程只是一個(gè)啟發(fā)式過(guò)程，而不是說(shuō)一定要遵循這個(gè)流程。）下面，我們通過(guò)一個(gè)CMS系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)實(shí)例，看看如何將UML應(yīng)用到實(shí)際的開(kāi)發(fā)中。從需求到業(yè)務(wù)用例圖 OOA&D的第一步，就是了解用戶(hù)需求，并將其轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)用例圖。我們的CMS系統(tǒng)需求非常簡(jiǎn)單，大致課做如下描述：這個(gè)系統(tǒng)主要用來(lái)發(fā)布新聞，管理員只需要一個(gè)，登錄后可以在后臺(tái)發(fā)布新聞。任何人可以瀏覽新聞，瀏覽者可以注冊(cè)成為系統(tǒng)會(huì)員，注冊(cè)后可對(duì)新聞進(jìn)行評(píng)論。管理員在后

3、臺(tái)可以對(duì)新聞、評(píng)論、注冊(cè)會(huì)員進(jìn)行管理，如修改、刪除等。 通過(guò)以上需求描述，我們畫(huà)出如下的業(yè)務(wù)用例圖： 這里要注意三點(diǎn)： 1.業(yè)務(wù)用例是僅從系統(tǒng)業(yè)務(wù)角度關(guān)注的用例，而不是具體系統(tǒng)的用例。它描述的是“該實(shí)現(xiàn)什么業(yè)務(wù)”，而不是“系統(tǒng)該提供什么操作”。例如，在實(shí)際系統(tǒng)中，“登錄”肯定要作為一個(gè)用例，但是這是軟件系統(tǒng)中的 操作，而用戶(hù)所關(guān)注的業(yè)務(wù)是不包含“登錄”的。 2.業(yè)務(wù)用例僅包含客戶(hù)“感興趣”的內(nèi)容。 3.業(yè)務(wù)用例所有的用例名應(yīng)該讓客戶(hù)能看懂，如果某個(gè)用例的名字客戶(hù)看不懂什么意思，它也許就不適合作為業(yè)務(wù)用例。從業(yè)務(wù)用例圖到活動(dòng)圖 完成了業(yè)務(wù)用例圖后，我們要為每一個(gè)業(yè)務(wù)用例繪制一幅活動(dòng)圖?；顒?dòng)圖描述

4、了這個(gè)業(yè)務(wù)用例中，用戶(hù)可能會(huì)進(jìn)行的操作序列?；顒?dòng)圖有個(gè)很重要的使命：從業(yè)務(wù)用例分析出系統(tǒng)用例。例如，下面是“新聞管理”的活動(dòng)圖： 可以看到，一個(gè)“新聞管理”這個(gè)業(yè)務(wù)用例，分解出N多系統(tǒng)操作。這里要特別注意這些操作，其中很多“活動(dòng)”都很可能是一個(gè)系統(tǒng)用例（當(dāng)然，不是每個(gè)都是）。例如，由這個(gè)活動(dòng)圖可以看出，系統(tǒng)中至少要包含以下備選系統(tǒng)用例：登錄、注銷(xiāo)登錄、查看新聞列表、修改新聞、刪除新聞。 這樣，將每個(gè)業(yè)務(wù)用例都繪制出相應(yīng)的活動(dòng)圖，再將其中的“活動(dòng)”整合，就得出所有備選系統(tǒng)用例。從活動(dòng)圖到系統(tǒng)用例圖 找出所有的備選系統(tǒng)用例后，我們要對(duì)他們進(jìn)行合并和篩選。合并就是將相同的用例合并成一個(gè)，篩選就是將不

5、符合系統(tǒng)用例條件的備選用例去掉。一個(gè)系統(tǒng)用例應(yīng)該是實(shí)際使用系統(tǒng)的用戶(hù)所進(jìn)行的一個(gè)操作，例如，“查看新聞列表”就不能算一個(gè)系統(tǒng)用例，因?yàn)樗皇悄诚到y(tǒng)用例的一個(gè)序列項(xiàng)。 最終我們得出的系統(tǒng)用例圖如下：從系統(tǒng)用例圖到用例規(guī)約 得出系統(tǒng)用例圖后，我們應(yīng)該對(duì)每一個(gè)系統(tǒng)用例給出用例規(guī)約。關(guān)于用例規(guī)約，沒(méi)有一個(gè)通用的格式，大家可以按照習(xí)慣的格式進(jìn)行編寫(xiě)。對(duì)用例規(guī)約唯一的要求就是“清晰易懂”。 下面給出“登錄”這個(gè)系統(tǒng)用例的一個(gè)規(guī)約：業(yè)務(wù)領(lǐng)域類(lèi)圖 完成了上面幾步，下面應(yīng)該是繪制業(yè)務(wù)領(lǐng)域類(lèi)圖了。所謂業(yè)務(wù)領(lǐng)域類(lèi)圖要描述一下三點(diǎn)： 1.系統(tǒng)中有哪些實(shí)體。 2.這些實(shí)體能做什么操作。 3.實(shí)體間的關(guān)系。 這里要特別強(qiáng)

6、調(diào)：這里的實(shí)體不是Actor，而是Actor使用系統(tǒng)時(shí)使用的所調(diào)用的實(shí)體，是處在系統(tǒng)邊界之內(nèi)的實(shí)體。例如，管理員就沒(méi)有作為一個(gè)實(shí)體出現(xiàn)在這里，因?yàn)楣芾韱T處在系統(tǒng)邊界之外，它所有的工作都可以通過(guò)調(diào)用這三個(gè)類(lèi)的方法完成。并且，這里的“注冊(cè)會(huì)員”實(shí)體也不是剛才用例圖中注冊(cè)會(huì)員這個(gè)Actor，而是作為一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的業(yè)務(wù)實(shí)體，供Actor們使用的。例如，其中的注冊(cè)功能是給注冊(cè)會(huì)員這個(gè)Actor使用，而移除則是給管理員這個(gè)Actor使用的。 理解以上這段話(huà)非常重要，我經(jīng)?？吹接捎诨煜藢?shí)體和Actor的關(guān)系而導(dǎo)致畫(huà)出的領(lǐng)域類(lèi)圖不準(zhǔn)確或職責(zé)分配不準(zhǔn)確。大家可能還注意到，我們這里沒(méi)有給出每個(gè)實(shí)體的屬性。其實(shí)，在

7、領(lǐng)域分析階段，實(shí)體的屬性并不重要，重要的是找出實(shí)體的操作。 實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖 以上這幾步，就是分析的過(guò)程。而下面的步驟就是設(shè)計(jì)了。 設(shè)計(jì)沒(méi)有分析那么好描述，因?yàn)榉治鍪恰翱蛻?hù)面”，它只關(guān)心系統(tǒng)本身的功能和業(yè)務(wù)，而不關(guān)心任何和計(jì)算機(jī)有關(guān)的東西。但是，設(shè)計(jì)和平臺(tái)、語(yǔ)言、開(kāi)發(fā)模型等內(nèi)容關(guān)系緊密，因而很難找出一個(gè)一致的過(guò)程。但是，一般在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖是要繪制的。 實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖和領(lǐng)域類(lèi)圖不一樣，它描述的是真正系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，是和最后的代碼完全一致的。因此，它和平臺(tái)關(guān)系密切，必須準(zhǔn)確給出系統(tǒng)中的實(shí)體類(lèi)、控制類(lèi)、界面類(lèi)、接口等元素以及其中的關(guān)系。因此，實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖是很復(fù)雜的，而且是平臺(tái)技術(shù)有關(guān)的。所以，我在這里不可能給出

8、一個(gè)準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖，不過(guò)為了描述，我還是給出一個(gè)簡(jiǎn)化了的實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖，當(dāng)然，它是不準(zhǔn)確的，而只是從形式上給出實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖的樣子。 我們假設(shè)這個(gè)系統(tǒng)建構(gòu)于.NET 3.5平臺(tái)上，并且使用ASP.NET MVC作為表示層，整體使用三層架構(gòu)。那么，用戶(hù)模塊體系的實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖大體是這樣子（不準(zhǔn)確）：序列圖 有了靜態(tài)結(jié)構(gòu)，我們還要給出動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，這樣，才能看清系統(tǒng)間的類(lèi)是如何交互的，從而有效幫助程序員進(jìn)行編碼工作。 上圖給出的是用戶(hù)登錄的序列圖。首先注冊(cè)會(huì)員作為Actor，調(diào)用UserController的Login方法啟動(dòng)序列，然后序列按圖示步驟執(zhí)行。其中UserServices作為業(yè)務(wù)組件，首先調(diào)用數(shù)據(jù)訪問(wèn)組件的GetByName確定用戶(hù)是否存在，如果存在，再調(diào)用GetByNameAndPassword確定輸入密碼是否是此用戶(hù)的密碼。從而完成業(yè)務(wù)功能。 要注意，序列圖在實(shí)際中是很多的，幾乎每個(gè)類(lèi)方法都配有相應(yīng)的序列圖。最后的步驟 在完成了上面的過(guò)程后，就可以進(jìn)行編碼、調(diào)試、測(cè)試等工作了。但這些已經(jīng)超出了本文討論的范圍?？偨Y(jié) 本文簡(jiǎn)要給出了使用UML進(jìn)行OOA&D的過(guò)程。當(dāng)然，由于示例較小，而且本人水平有限，所以給出的相關(guān)內(nèi)容可能不是很準(zhǔn)確。而且軟件分析設(shè)計(jì)本來(lái)就不是一