面向?qū)ο笈cUML學(xué)案

面向?qū)ο笈cUML學(xué)案在軟件分析與設(shè)計(jì)階段，建立模型是軟件工程中最常用的技術(shù)之一。本章主要學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮慕７椒?。UML是一種圖形化的OO建模語言，可以幫助我們進(jìn)行軟件系統(tǒng)的面向?qū)ο蠼?。?課時(shí)面向?qū)ο蠡靖拍顚W(xué)習(xí)目標(biāo)能說出類和對(duì)象的概念及它們的關(guān)系。能說出面向?qū)ο蟮幕咎卣鳌?3.能回答面向?qū)ο箝_發(fā)的優(yōu)點(diǎn)。學(xué)習(xí)方法自學(xué)|學(xué)習(xí)導(dǎo)航|知識(shí)總結(jié)面向?qū)ο蠖?duì)象+類+繼承+通信對(duì)象是客觀世界中實(shí)體或概念在計(jì)算機(jī)中的表示。一個(gè)對(duì)象是具有唯一對(duì)象名和一組屬性和操作的集合。其中屬性表示該對(duì)象的靜態(tài)特征，操作描述對(duì)象的動(dòng)態(tài)行為。類是一組相似對(duì)象的共性抽象，是創(chuàng)建對(duì)象的有效模板。面向?qū)ο蟮幕咎攸c(diǎn)：抽象，封裝，繼承，多態(tài)達(dá)標(biāo)測(cè)試()是指把數(shù)據(jù)以及操作數(shù)據(jù)的相關(guān)方法組合在同一個(gè)單元中，使我們可以把類作為軟件中的基本復(fù)用單元，提高其內(nèi)聚度，降低其耠合度。面向?qū)ο笾械?)機(jī)制是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中遺傳現(xiàn)象的模擬，通過該機(jī)制，基類的屬性和方法被遺傳給派生類。A封裝B多態(tài)C繼承D變異判斷下列是對(duì)象還是類：我的小汽車()人員( )劉云坤( )交通工具 ()教授()井大計(jì)算機(jī)科學(xué)系()中國工人( )清華大學(xué)()韓國()噴氣式飛機(jī)()下列屬于面向?qū)ο蟮囊氐氖?)A分類性B抽象C共享 D封裝對(duì)象實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和操作的結(jié)合，使數(shù)據(jù)和操作()于對(duì)象的統(tǒng)一體中。A結(jié)合B隱蔽C封裝D抽象面向?qū)ο筌浖夹g(shù)把類組織成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，一個(gè)類的上層可以有父類，下層可有子類，這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要性質(zhì)是()，一個(gè)類獲得其父類的全部描述。A傳遞性B繼承性 C復(fù)用性 D并行性思考？OO開發(fā)在支持軟件重用上的優(yōu)勢(shì)？提示：可從面向?qū)ο蟮幕咎攸c(diǎn)，及軟件設(shè)計(jì)的模塊化與模塊獨(dú)立性來分析。第2課時(shí)UML簡介學(xué)習(xí)目標(biāo)能說出UML的中英文對(duì)應(yīng)意義及UML與面向?qū)ο蠼５年P(guān)系。能說出UML的基本特點(diǎn)。P83能說出UML模型中視圖和圖的關(guān)系。P82重點(diǎn)：視圖與圖學(xué)習(xí)導(dǎo)航UML unifiedmodelinglanguage,統(tǒng)一建模語言，是一種基于面向?qū)ο蟮目梢暬慕ＵZ言，其特點(diǎn)有：提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο蟮哪Ｐ驮氐亩x和表示法（ISO/IEC19501）,可視化的表達(dá)和語言擴(kuò)展機(jī)制，使它可應(yīng)用于各種復(fù)雜系統(tǒng)的建模。不同的系統(tǒng)建模視角稱為視圖，視圖由一組圖構(gòu)成。表2-1UML中的基本圖圖名稱圖定義圖性質(zhì)圖基本模型符號(hào)表示1類圖一組類、接口、協(xié)作及它們的關(guān)系靜態(tài)圖2對(duì)象圖一組對(duì)象及它們的關(guān)系靜態(tài)圖3用例圖一組用例、參與者及它們的關(guān)系靜態(tài)圖4順序圖一個(gè)交互，強(qiáng)調(diào)消息的時(shí)間順序動(dòng)態(tài)圖5協(xié)作圖一個(gè)交互,強(qiáng)調(diào)消息發(fā)送和接受的對(duì)象的結(jié)構(gòu)組織動(dòng)態(tài)圖6狀態(tài)圖一個(gè)狀態(tài)機(jī)，強(qiáng)調(diào)對(duì)象按事件排序的行為動(dòng)態(tài)圖7活動(dòng)圖一個(gè)狀態(tài)機(jī)，強(qiáng)調(diào)從活動(dòng)到活動(dòng)的流動(dòng)動(dòng)態(tài)圖8構(gòu)件圖一組構(gòu)件及關(guān)系靜態(tài)圖9配置圖一組接點(diǎn)及它們的關(guān)系靜態(tài)圖10包圖類或包的分組機(jī)制靜態(tài)自我拓展模仿表2-1建立UML中視圖與圖的關(guān)系表。補(bǔ)充完整表2-1中內(nèi)容。達(dá)標(biāo)測(cè)試用于描述對(duì)象模型的工具是（）A數(shù)據(jù)流圖B結(jié)構(gòu)圖C狀態(tài)圖D對(duì)象圖2?在UML中，描述系統(tǒng)與外部系統(tǒng)及用戶之間交互的圖是（B）A類圖B用例圖C對(duì)象圖D協(xié)作圖

第3課時(shí)UML靜態(tài)建模學(xué)習(xí)目標(biāo)能說出UML的靜態(tài)建模機(jī)制會(huì)運(yùn)用UML的靜態(tài)建模圖形符號(hào)建立簡單系統(tǒng)（如學(xué)生選課系統(tǒng)，圖書管理系統(tǒng)，公司進(jìn)銷存系統(tǒng)）的用例模型。會(huì)運(yùn)用UML的靜態(tài)建模機(jī)制建立上述2中簡單系統(tǒng)的類和對(duì)象模型。學(xué)習(xí)導(dǎo)航1一.用例圖和用例模型：用例模型反映系統(tǒng)能做什么，描述軟件系統(tǒng)和外部參與者（actor）之間的交互，由一組用例圖及相應(yīng)的規(guī)約組成。其中，用例（use-case）代表 ，參與者表示 。用例圖基本符號(hào)：邊界、用例、參與者和關(guān)聯(lián)。（P84圖4.8）用例間的關(guān)聯(lián)關(guān)系：.用例除了與其參與者發(fā)生關(guān)聯(lián)外，還可以具有系統(tǒng)中的多個(gè)關(guān)系，這些關(guān)系包括包含關(guān)系、擴(kuò)展關(guān)系和泛化關(guān)系。1包含關(guān)系（Include）要點(diǎn)：1） 一個(gè)用例可以簡單地包含其它用例具有的行為，并把它所包含的用例行為作為自身行為的一部分，這稱作包含關(guān)系。2） 如果兩個(gè)以上的用例有大量一致的功能，則可以將這個(gè)功能分解到另一個(gè)用例中（作為包含關(guān)系的提供者用例）。3） 一個(gè)用例的功能太多時(shí)，可以用包含關(guān)系建模兩個(gè)或多個(gè)用例。表示方法：在UML中，包含關(guān)系表示為帶〈〈include〉〉字樣虛線箭頭，箭頭指向被包含的用例。如如P85圖4.11及圖1所示。示例：teacherteacher2擴(kuò)展關(guān)系（Extend）要點(diǎn)：1） 一個(gè)用例（擴(kuò)展用例）可以被定義為基礎(chǔ)用例的增量擴(kuò)展，這稱為擴(kuò)展關(guān)系。2） 一般基礎(chǔ)用例的執(zhí)行不會(huì)設(shè)計(jì)到擴(kuò)展用例，只有特定的條件下擴(kuò)展用例才被執(zhí)行。3） 擴(kuò)展關(guān)系為處理異?；驑?gòu)建靈活的系統(tǒng)框架提供了一種十分有效的辦法。表示方法：在UML中，擴(kuò)展關(guān)系表示為帶〈〈extend〉〉字樣虛線箭頭，箭頭指向被擴(kuò)展的用例（即基礎(chǔ)用例）。如P85圖4.10，下圖2,注意箭頭的方向。HU LibrarysystemUML2.2官方規(guī)范說明用例之間有兩種關(guān)系：包含（include），擴(kuò)展（extend）。說明：1.在我們的教材上大家看到《使用》關(guān)系（〈〈uses〉〉），這見于較早版本的UML中，以前的〈〈uses〉〉和〈〈includes〉〉被現(xiàn)在的〈〈include〉〉取代，可以將之理解為〈〈include〉〉關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器上安裝的Rose環(huán)境下，大家還看到Generalization（泛化關(guān)系），該關(guān)系在官方規(guī)范中未明確說明，但是偶爾會(huì)有人討論UseCase之間的Generalization關(guān)系。有常用面向?qū)ο笥美５娜苏J(rèn)為：需要在UseCase間使用Generalization關(guān)系的場(chǎng)景很少。本著“簡單”和“溝通”的原則，忘記它吧！包含（include）關(guān)系為用例建模提供了從兩個(gè)或更多的UseCase的描述中抽取通用部分的能力。所以，在描述UseCase之前就開始抽取包含用例是不可取的；再有，如果沒有兩個(gè)以上的UseCase來包含這個(gè)UseCase,那么這個(gè)抽取是毫無意義的。擴(kuò)展（extend）關(guān)系提供了使用另外的可選流程來補(bǔ)充或插入到一個(gè)已存在的UseCase中的能力。因此，這是一種能夠擴(kuò)展原UseCase卻不用對(duì)原來的UseCase進(jìn)行重新描述的方法。這兩種關(guān)系在實(shí)際應(yīng)用中究竟應(yīng)如何區(qū)別有時(shí)會(huì)很難把握，建議可以根據(jù)如下特征來區(qū)分。包含關(guān)系：對(duì)基用例來說，如果缺少了被包含用例則是不完整的。即，被包含用例是基用例不可缺少的一部分。被包含用例對(duì)基用例是可見的，即基用例知道被包含用例的存在。被包含的用例通常應(yīng)被兩個(gè)以上的其他用例所包含，否則應(yīng)該考慮一下是否應(yīng)該使用包含。例子：校內(nèi)網(wǎng)（）中，“查找好友”可能為“發(fā)送消息”和“刪除好友”所包含。擴(kuò)展關(guān)系：如果去掉擴(kuò)展關(guān)系，基用例仍然完整。擴(kuò)展用例本身具有獨(dú)立的功能，而非從其他用例抽取出來的。基用例對(duì)擴(kuò)展用例是可見的，而擴(kuò)展用例對(duì)基用例不可見。也即，基用例不知道有擴(kuò)展用例的存在。KurtBittner等在《UseCaseModeling》給出了可能需要使用擴(kuò)展用例的幾種情況：l描述一些對(duì)系統(tǒng)的基本功能來說是可選的特性。例如，可能是一些由系統(tǒng)提供甚至可從第三方購買的一些可選的系統(tǒng)特性。l描述一些可能使主流程變得很晦澀難懂的、十分復(fù)雜的錯(cuò)誤或異常處理過程。例如，有些分支流程巨長，尤其是比主流程還長。l為一些特殊顧客定制的需求。l由于范圍管理和發(fā)布管理的需要。例如，有些系統(tǒng)特性或行為在后來的發(fā)布中才會(huì)包括，那么在后來的項(xiàng)目中可以用擴(kuò)展用例來對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)展。例子：收郵件時(shí)，忘記密碼了，需要找回密碼?！罢一孛艽a”對(duì)“收郵件”來說是個(gè)擴(kuò)展用例。注意：如果在有些情況下你仍然覺得很難決定應(yīng)該使用〈〈include〉〉還是〈〈extend〉〉，那么停止糾結(jié)，就用〈〈include〉〉吧（因?yàn)榘葦U(kuò)展更容易讓人懂，而擴(kuò)展比包含更容易讓人懵，:-））！“錯(cuò)”就“錯(cuò)”了，總比無謂的浪費(fèi)時(shí)間好。最后，UseCase之間不要隨便搞“關(guān)系”。很多人喜歡把UseCase圖畫得很玄乎，關(guān)系搞得很復(fù)雜！很不幸，方向錯(cuò)了。KurtBittner等的《UseCaseModeling》中說：Ifthereisonethingthatsetsteamsdownthewrongpath,itisthemisuseoftheuse-caserelationshipsinclude,extendandgeneralization.Alistair在《編寫有效用例》中也十分強(qiáng)調(diào)，UseCase真正有價(jià)值的是UseCase描述，所謂的用例間的關(guān)系往往價(jià)值不大還會(huì)適得其反。達(dá)標(biāo)測(cè)試1畫出簡化的文本編輯程序的用例圖，該編輯程序的主要功能有：建立文件、打開文件、插入文本、修改文本和保存文件。超市進(jìn)銷存系統(tǒng)的需求描述如下：（1）銷售售貨員接收顧客訂購，輸入顧客購買的商品，計(jì)算總價(jià)；顧客付款并接收清單；售貨員保存顧客購買商品的記錄清單。（2）庫存庫存管理員每天進(jìn)行盤點(diǎn)一次；庫存管理員當(dāng)發(fā)現(xiàn)庫存商品有損壞時(shí)，及時(shí)到相關(guān)部門報(bào)損；在供應(yīng)商的商品到貨時(shí)，庫存管理員首先檢查商品是否合格，并將合格的商品入庫處理；當(dāng)商品進(jìn)入賣場(chǎng)時(shí)，進(jìn)行商品出庫處理；經(jīng)理、訂貨員根據(jù)需要進(jìn)行庫存商品的模糊查詢或詳細(xì)查詢。（3）訂貨訂貨員用新商品供應(yīng)商信息更新供應(yīng)商數(shù)據(jù)庫的信息；訂貨員統(tǒng)計(jì)庫存商品是否低于庫存下限，然后制作訂貨單。（4）統(tǒng)計(jì)經(jīng)理能夠使用系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)功能，了解商品銷售情況、庫存情況、供應(yīng)商情況，以便進(jìn)行合理的營銷策略。經(jīng)理按市場(chǎng)情況適時(shí)變動(dòng)商品價(jià)格。試建立超市進(jìn)銷存系統(tǒng)的用例模型。（）是從用戶使用的角度來描述系統(tǒng)功能的圖形化表示方法。A類圖B對(duì)象圖C序列圖D用例圖思考？？在用例圖中的用例通常只是簡單地給出了系統(tǒng)應(yīng)提供什么服務(wù),并沒有展示出如何提供服務(wù)，如服務(wù)的具體功能、處理流程、場(chǎng)景、出錯(cuò)情況以及異常情況等信息，如何能知道前述信息？學(xué)習(xí)交流同組同學(xué)討論與評(píng)價(jià)各自的能力測(cè)試結(jié)果。學(xué)習(xí)導(dǎo)航2二、類/對(duì)象圖與類和對(duì)象模型類圖?類圖是描述類、接口、協(xié)作及它們之間關(guān)系的圖。?顯示系統(tǒng)中各個(gè)類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)?；痉?hào)如圖3：

ClassName^attribute:AttributeType=InitialValue^operationfarg:ArgumentType):ReturnType名稱屬性操作圖3類圖的基本符號(hào)由圖3可知，類屬性語法：名稱屬性操作可見性(+,-,#)屬性名：類型=默認(rèn)值｛約束特性｝其中，可見性有public(+),private(-),protected(#),類型表示該屬性的數(shù)據(jù)類型。操作(方法)語法：可見性操作名(參數(shù)表)：返回類型｛約束特性｝類圖中可能的元素有：類(Class)接口(Interface)操作協(xié)作(Collaboration)依賴關(guān)系(Dependency)泛化關(guān)系(Generalization)關(guān)聯(lián)關(guān)系(Association)實(shí)現(xiàn)關(guān)系(Realization)3．類間特殊關(guān)系(除關(guān)聯(lián)關(guān)系外)：泛化(“isakindof”)關(guān)系及主要用途：

圖4泛化關(guān)系示例■聚焦（“hasa”）關(guān)系類圖與對(duì)象圖的區(qū)別？表2類圖與對(duì)象圖的區(qū)別類圖對(duì)象圖類具有三個(gè)分欄：名稱、屬性和操作對(duì)象只有兩個(gè)分欄：名稱和屬性在類的名稱分欄中只有類名對(duì)象的名稱形式為“對(duì)象名：類名”，匿名對(duì)象的名稱形式為“：類名”類中列出了操作對(duì)象圖中不包含操作，因?yàn)閷?duì)于屬于同一個(gè)類的對(duì)象而言，其操作是相同的

類使用關(guān)聯(lián)連接，關(guān)聯(lián)使用名稱、角色、多重性以及約束等特征定義。類代表的是對(duì)對(duì)象的分類，所以必須說明可以參與關(guān)聯(lián)的對(duì)象的數(shù)目對(duì)象使用鏈連接，鏈擁有名稱、角色，但是沒有多重性。對(duì)象代表的是單獨(dú)的實(shí)體，所有的鏈都是一對(duì)一的，因此不涉及到多重性類的屬性分欄定義了所有屬性的特征對(duì)象則只定義了屬性的當(dāng)前值，以用于測(cè)試用例或例子中達(dá)標(biāo)測(cè)試21?采用UML進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，可用（）關(guān)系表示兩類事物間存在的特殊/一般關(guān)系。用