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文檔簡介
初識(shí)統(tǒng)一建模語言UML一、UML的產(chǎn)生和發(fā)展1、UML及其起源及發(fā)展二、UML的基本概念1、什么是UML
UML是一種基于面向?qū)ο蟮目梢暬瘓D形建模語言,用于對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行說明,構(gòu)造和文檔建立。1)UML中相互關(guān)聯(lián)的含義UML合并了許多面向?qū)ο蠓椒ㄖ斜黄毡榻邮艿母拍?,并?duì)每種概念給出了清晰的定義、表示法和有關(guān)術(shù)語。UML對(duì)于整個(gè)生命周期的開發(fā)具有無縫性。UML適用于各種應(yīng)用領(lǐng)域的建模UML可應(yīng)用于運(yùn)行各種不同的編程語言和開發(fā)平臺(tái)的系統(tǒng)。UML作為建模語言,不對(duì)開發(fā)過程的細(xì)節(jié)進(jìn)行描述UML元模型揭示和表達(dá)了各種概念之間的內(nèi)在聯(lián)系。2)UML的目標(biāo)提供一種所有建模人員都可使用的通用建模語言。能對(duì)眾多系統(tǒng)建模的同時(shí),盡可能簡潔支持大部分軟件開發(fā)過程使用面向?qū)ο蟾拍顬橄到y(tǒng)建模創(chuàng)建一種人和機(jī)器都可以使用的語言設(shè)計(jì)一種面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)的符號(hào)表示3)UML的特點(diǎn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)面向?qū)ο罂梢暬⒈硎灸芰?qiáng)大獨(dú)立于過程容易掌握使用4)UML概念模型UML事物關(guān)系圖結(jié)構(gòu)事物行為事物分組事物注釋事物接口協(xié)作用例主動(dòng)類構(gòu)件節(jié)點(diǎn)交互狀態(tài)機(jī)包注釋依賴關(guān)聯(lián)泛化類類圖對(duì)象圖用例圖順序圖協(xié)作圖狀態(tài)圖活動(dòng)圖構(gòu)件圖實(shí)施圖事物是模型中最具有代表性的成分抽象。結(jié)構(gòu)事物類:一組具有相同屬性、相同操作、相同關(guān)系的對(duì)象的描述接口:描述一個(gè)類或構(gòu)件的一個(gè)服務(wù)的操作集。協(xié)作:定義可一個(gè)交互。用例:是系統(tǒng)中的功能單元主動(dòng)類:其對(duì)象至少擁有一個(gè)進(jìn)程或線程,能夠啟動(dòng)控制活動(dòng)構(gòu)件:系統(tǒng)中物理的、可替代的部件結(jié)點(diǎn):系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)存在的物理單元行為事物交互:它由在特定語境中共同完成一定任務(wù)的一組對(duì)象之間交換的消息組成。狀態(tài)機(jī):它描述一個(gè)對(duì)象或一個(gè)交互在生命期內(nèi)響應(yīng)時(shí)間所經(jīng)歷的狀態(tài)序列分組事物包——把元素組成為組的機(jī)制關(guān)系依賴表示兩個(gè)或多個(gè)模型元素之間的一種語義聯(lián)系,其中一個(gè)事物的改變將影響另一個(gè)事物。關(guān)聯(lián)通過一個(gè)事物可聯(lián)想到另一個(gè)事物。泛化指模型要素之間的一般與特殊的聯(lián)系。5)UML視圖體系三、UML的視圖和圖1、視圖
視圖代表完整系統(tǒng)描述中一個(gè)特定方面的抽象,系統(tǒng)的整體架構(gòu)和特征可以用一組視圖完整地描述出來。每個(gè)視圖由一組圖構(gòu)成。1)用例視圖
用例視圖從系統(tǒng)外部用戶出發(fā),抽象地描述系統(tǒng)的功能集合,使系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。用例視圖是其他視圖的核心和基礎(chǔ)2)邏輯視圖
邏輯視圖顯示系統(tǒng)內(nèi)部的功能是怎樣設(shè)計(jì)的,它利用系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為來刻畫系統(tǒng)功能。靜態(tài)結(jié)構(gòu)描述類、對(duì)象和它們之間的關(guān)系等;動(dòng)態(tài)行為主要描述對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)協(xié)作。3)并發(fā)視圖
并發(fā)視圖用來顯示系統(tǒng)并發(fā)工作的情況,主要由動(dòng)態(tài)圖(狀態(tài)圖、順序圖、協(xié)作圖、活動(dòng)圖)和執(zhí)行圖(組件圖、展開圖)構(gòu)成。為系統(tǒng)開發(fā)人員和集成人員使用。4)組件視圖
組件視圖用來顯示代碼組件的組織方式,描述實(shí)現(xiàn)模塊和它們之間的依賴關(guān)系。組件視圖由組件圖構(gòu)成,為開發(fā)者使用。5)展開視圖
組件視圖用來顯示代碼組件的組織方式,描述實(shí)現(xiàn)模塊和它們之間的依賴關(guān)系。展開視圖由展開圖組成,包括結(jié)點(diǎn)和結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系。2、圖
顯示若干參與者以及參與者與系統(tǒng)提供的用例之間的連接關(guān)系1)用例圖
圖由圖片組成,圖片是模型元素的符號(hào)化。圖是視圖的組成部分,一個(gè)系統(tǒng)模型包括多個(gè)各種類型的圖。鑒定保險(xiǎn)單統(tǒng)計(jì)保險(xiǎn)金額建立客戶檔案客戶保險(xiǎn)銷售員1)用例概念的基本思路
首先找出系統(tǒng)邊界以外的活動(dòng)者,然后從活動(dòng)者如何與系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)話的角度,以用例圖描述活動(dòng)者怎樣使用系統(tǒng)以及系統(tǒng)向活動(dòng)者提供什么功能。
例:客戶對(duì)“下訂單”用例的描述(場(chǎng)景):“確定客戶,找出需要的并且倉庫里還有的物品并檢查客戶信用額是否夠”“活動(dòng)者”—客戶;系統(tǒng)對(duì)信息的處理—查找?guī)齑妗z查客戶信用額;處理之后的返回結(jié)果—客戶訂購的商品是否夠,客戶信用度是否夠2)用例中的有關(guān)概念
系統(tǒng)邊界:一個(gè)系統(tǒng)所包含的所有成分與系統(tǒng)以外的各種事物的分界線?;顒?dòng)者:是系統(tǒng)之外與系統(tǒng)進(jìn)行交互的任何事物。
用例圖是系統(tǒng)獲取需求的重要手段,用例圖反映系統(tǒng)的主要功能。2)類圖
表示系統(tǒng)中類與類之間的關(guān)系,是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)的描述。構(gòu)造類圖的三個(gè)關(guān)鍵問題:系統(tǒng)中有哪些需要關(guān)心的類?這些類是如何描述的?這些類之間的聯(lián)系是什么?客戶利潤交易者生財(cái)工具債券股票選擇股票1..*1..*0..*0..*113)對(duì)象圖
對(duì)象圖表示類的對(duì)象實(shí)例,具體反映該系統(tǒng)執(zhí)行到某處時(shí)系統(tǒng)內(nèi)事物的狀態(tài)。(見圖4—3)4)狀態(tài)圖
狀態(tài)圖對(duì)類所描述事物作補(bǔ)充說明,從而顯示類的所有對(duì)象可能具有的狀態(tài),以及引起狀態(tài)變化的事件。
例:對(duì)象“發(fā)票”可以根據(jù)其付款的情況分為3個(gè)狀態(tài):未付款、部分付款以及付清款未付款部分付款付清款部分付款部分付款完全付款
狀態(tài)圖使用狀態(tài)、事件和轉(zhuǎn)換來記錄對(duì)象在其生命周期中所經(jīng)歷的狀態(tài)序列。對(duì)象的初始狀態(tài)是圖中任何事件都未對(duì)該對(duì)象起作用時(shí)的狀態(tài)狀態(tài)代表對(duì)象生命周期中的某一瞬間轉(zhuǎn)換表明作為對(duì)事件的響應(yīng)結(jié)果,對(duì)象將從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)并執(zhí)行某個(gè)動(dòng)作。觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件在狀態(tài)轉(zhuǎn)換中命名。在一樓下降至一樓正在下降停止正在上升向上向下向上向上至要到達(dá)的樓層向下至要到達(dá)的樓層停止時(shí)間到向下至一樓開始計(jì)算機(jī):打印服務(wù)器:.打印文件打印機(jī):.隊(duì)列結(jié)束打印打印文件加入隊(duì)列通知打印打印文件打印機(jī)忙碌打印機(jī)空閑5)順序圖
表示隨時(shí)間的推進(jìn),若干對(duì)象之間是如何交互作用的,顯示對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系,強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間消息發(fā)送的順序。對(duì)象之間的這些交互是指在場(chǎng)景或用例的事件流中發(fā)生的。每一個(gè)對(duì)象用一條生命周期線來表示,在生命線上用棒形線表示該對(duì)象的服務(wù)按時(shí)間前進(jìn)方向的執(zhí)行動(dòng)作,生命線之間的箭頭連線代表消息。6)協(xié)作圖
協(xié)作圖按照時(shí)間和空間的順序描述系統(tǒng)元素的交互和關(guān)系。協(xié)作圖由對(duì)象及其關(guān)系,以及對(duì)象之間的流動(dòng)消息構(gòu)成。:計(jì)算機(jī):打印服務(wù)器:隊(duì)列:打印機(jī)1、打印文件4、打印結(jié)束2.1進(jìn)入隊(duì)列2.2離開隊(duì)列3、打印文件7)活動(dòng)圖
任何一個(gè)系統(tǒng)任務(wù)在對(duì)象觀點(diǎn)下對(duì)應(yīng)于一系列有序的消息及消息的響應(yīng),但從系統(tǒng)的觀點(diǎn)來看,它是一系列有序的活動(dòng),這些活動(dòng)有序地通過事件的觸發(fā)連接起來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)任務(wù)。盡管用例也從活動(dòng)的角度描述系統(tǒng),但用例的活動(dòng)描述難以描述系統(tǒng)任務(wù)中的并發(fā)活動(dòng),以及跨用例的任務(wù)。因此,引入活動(dòng)圖主要目的是描述并發(fā)活動(dòng)和跨用例的系統(tǒng)任務(wù)。活動(dòng)圖的核心概念是活動(dòng),活動(dòng)是完成系統(tǒng)任務(wù)必需執(zhí)行的處理步驟。在UML中活動(dòng)本身是一種活動(dòng)狀態(tài),與狀態(tài)表示法完全相同。屏幕顯示磁盤滿屏幕顯示打印產(chǎn)生附錄文件檫除屏幕提示信息打印文件磁盤滿磁盤有空閑8)組件圖
組件圖反映代碼的物理結(jié)構(gòu)。組件包含邏輯類的實(shí)現(xiàn)信息。窗口控件Whnd.obj主控模塊Main.obj通信控件Comlind.obj客戶程序Client.exe圖形庫Graphic.dll主控模塊Main.cpp通信控件comlind.cpp窗口控件Whnd.cpp9)展開圖
展開圖又稱配置圖,顯示系統(tǒng)中軟件和硬件的物理架構(gòu),描述環(huán)境元素的配置,并把實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的元素映射到配置上。個(gè)人計(jì)算機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器客戶系統(tǒng).EXE客戶系統(tǒng).EXE網(wǎng)絡(luò)服務(wù).EXE查詢系統(tǒng).EXE網(wǎng)絡(luò)TCP/IPTCP/IP開列訂單驗(yàn)證客戶<extend>用例圖服務(wù)人員訂單客戶商品條目類圖10)圖例順序圖訂單:……..客戶:……..創(chuàng)建訂單驗(yàn)證客戶訂單調(diào)出訂單分發(fā)訂單存檔訂單入座訂單填寫訂單類的狀態(tài)圖創(chuàng)建訂單確認(rèn)訂單提供優(yōu)惠填寫訂單團(tuán)體付費(fèi)信用卡付費(fèi)填寫訂單個(gè)別訂戶分支同步條團(tuán)購訂戶同步條合并活動(dòng)圖——描述訂單創(chuàng)建過程的活動(dòng)3、圖的模型元素和符號(hào)類(對(duì)象)屬性操作狀態(tài)用例結(jié)點(diǎn)筆記包組件接口模型元素符號(hào)關(guān)系符號(hào)聚合泛化關(guān)聯(lián)依賴4、通用機(jī)制1)修飾
修飾是在模型元素旁邊用附加的文字或規(guī)格說明。例如,在類型的名字下加下劃線表示該類的實(shí)例(即對(duì)象)。2)筆記
筆記用于對(duì)模型的意義作進(jìn)一步的解釋3)規(guī)格說明
通用機(jī)制用于描述基本模型元素?zé)o法表達(dá)的附加信息
對(duì)模型元素性質(zhì)的詳細(xì)描述稱為規(guī)格說明4)版類是UML提供的一種擴(kuò)展機(jī)制,在已有模型的基礎(chǔ)上建立一種新的模型元素5)約束約束是對(duì)元素的限制,通過約束限定元素的用法或元素的語義。四、用UML建模1、UML系統(tǒng)模型的組成分析模型設(shè)計(jì)模型實(shí)現(xiàn)模型展開模型系統(tǒng)模型從用戶需求角度觀察從數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)角度觀察從物理實(shí)現(xiàn)角度觀察從系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成角度觀察類圖狀態(tài)圖順序圖包圖設(shè)計(jì)類圖協(xié)作圖用例圖活動(dòng)圖對(duì)象數(shù)據(jù)庫模式組件圖展開圖實(shí)施階段設(shè)計(jì)階段分析階段事物事件或事件表2、UML建模的過程集體討論描繪目標(biāo)組織目標(biāo)詳細(xì)說明集成驗(yàn)證核實(shí)原型化與測(cè)試系統(tǒng)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)不足使用非正式工具,如白板或筆記公告把上面描繪的目標(biāo)組織成正式的圖反復(fù)迭代,明確內(nèi)容,顯示細(xì)節(jié)消除圖形之間的沖突,保證系統(tǒng)正確有效完成原型并進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)結(jié)果,必要時(shí)返回以糾正不足3、UML建模的工具
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