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UML实践案例1 分析模型简介Rose分析模型（Analysis Model）推进用例的实现，在子系统划分上，它一方面以系统用例模型、业务对象模型为参考，又把各个子系统公用的成分分离出来，形成需要的子系统。超市进销存系统的分析模型把身份验证的功能独立出来，形成身份验证子系统，结构如图9所示。图9描述了超市进销存系统分析模型结构 Rose的系统分析模型把逻辑对象模型向实现推进了一步，它更多地接近逻辑对象模型。1分析模型基本概念对于一个用例，一般可以通过三种类来实现：边界类（Boundary Classes）、实体类（Entity classes）和控制类（Control classes）。为了把用例和用例实现区分开来，Rose引入新的图素“用例实现”。用例通过“用例实现”来完成相应用例的功能。用例实现就是UML的协作（Cooperation）,意思是通过对象（或类）的协作完成用例的实现。分析模型涉及边界类、控制类、实体类和用例实现（Use-case realizations）等基本图素，如图10所示，它们都是类的变体。图10 分析模型基本图素 Rose分析模型涉及下列图素：(1)分析模型的基本类一个用例一般通过三种类协同实现其功能：边界类、控制类、实体类。这些类又叫分析类变体（Analysis class stereotypes）。图11销售管理子系统分析模型类图。它通过这三种类协同实现“处理销售”用例。图11和图8（销售管理业务对象模型类图）作比较，可以看出这两种图之间的关系。图11销售管理子系统分析类图 1）边界类边界类位于系统和外界角色的交界处，边界类实现业务角色、业务员工与用例的交互，它可以是窗体、报表、与打印机、扫描仪、磁卡等硬件的接口。图11所示的销售管理子系统的边界类是销售管理窗体。通过它售货员输入购物数量，通过它把商品条形码转变成商品标识等等。边界类可以从用例中去寻找，每个“角色用例”之间至少有一个边界类，有可能和别的“角色用例”共用。应用不同，边界类可以是软件接口或其他。边界类接收角色的交互信息，有时它还承担交互信息的转换任务，边界类是类的变体。2）实体类（Entity classes）实体类负责存储、加工信息，是对用户最有意义的类，通常用业务领域的术语命名。一般利用数据库对这种实体类建立相应表格。实体类是业务实体的计算机描述。图11所示的销售管理子系统的实体类是销售表和商品档案表。销售表用于存储、加工销售清单，销售清单就是图8销售管理的业务实体。商品档案表用于存储、加工商品。商品也是图8销售管理的业务实体。3）控制类（Control classes）控制类协调边界类和实体类的工作。每个用例通常有一个控制类控制用例中的动作顺序。控制类也称管理类，一般控制类在用例之间是共用的。用例向控制类委托责任。控制类本身不完成任何服务功能，被控制的类并不向控制类发送许多信息，而是由控制类发出许多信息。图11销售管理子系统分析类图中的商品信息控制。角色通过边界类、控制类和实体类共同实现相应用例的功能。（2）用例实现（Use-case realizations）用例实现与用例是对应的，它们之间存在实现realize关联。把用例与用例实现分离开来，使每个用例实现不影响用例。对每种用例视图的用例，分析模型中有对应的一种用例实现（如图12所示）。用例实现进一步利用序列图、合作图和状态图细化描述。图12 用例与用例实现的对应关系 2分析模型的创建（1）销售系统分析模型图5-15描述了销售管理用例“处理销售”与售货员和顾客的交互。图8描述了销售子系统的对象之间的关联。由上而知，用例“处理销售”可以通过下列三种类合作实现。1）销售管理窗体,它作为边界类，使售货员通过它输入和输出购物信息（商品条形码、商品名称、单价等）。2）业务实体“商品”和“销售清单”要保存和修改，需要为它们建立“销售表”和“商品档案表”。3）售货员在输入商品条形码后系统将对商品档案表查询，如顾客最终购买必须对商品档案表和销售表进行更新操作，所以需要一个控制类，将其命名为“商品信息控制”。而“销售表”和“商品档案表”可作为两个实体类。（2）建立分析类图1）创建包启动Rose.，单击【File】【Open】.，打开“超市进销存系统.mdl”模型文件，展开浏览框逻辑视图Logincal View，展开“分析模型”下的“销售管理”，双击销售管理下类图标【Main】，打开主类图。打开浏览框“分析模型”包，在包下的Main类图中创建5个包，分别命名为“身份验证”、“订货管理”、“库存管理”、“统计分析”和“销售管理”及有关注释（如图13所示）。在浏览框自动生成分析模型结构。图13分析模型包的建立 2）建立类图 以销售管理为例建立子系统类图，步骤如下： 展开分析模型的【销售管理】包。 双击【Main】, 打开Main类图。单击图素工具栏上的类图素【】，在类图Main的适当位置单击，创建新类，并将其命名为“销售管理窗体”。双击“销售管理窗体”类图，在其打开的规范对话框中选择Stereotype的属性为【boundary】，使其派生为边界类。单击【OK】按钮关闭规范对话框（如图14所示）。图14 建立边界类“销售管理窗体” 创建“商品信息控制”，并选择相应的类的变体为【control】，设置它为控制类。 从“订货管理”包中拖放“销售表”类到该类图（“订货管理”分析类图已建好）。 从“库存管理”包中拖放“商品档案表”类到该类图（“库存管理”分析类图已建好）。 建立图素之间的关联。单击工具栏上的关联图标【】，将其从“商品信息控制”拖拽到“销售管理窗体”，它们之间的通讯是双向的，通过右击关联在菜单中选择【Navigable】，取消箭头（如图15所示）。图15 选择关联为无向 建立“商品信息控制”和“销售表”之间的关联，这种关联是单向的。建立“商品信息控制”和“商品档案表”之间的关联，这种关联也是单向的。完成上述操作后，得到如图16 所示的销售系统分析模型类图。图16 销售系统分析模型类图 3创建用例实现创建用例实现是进一步描述类的动态特征。（1）用例实现是类图的一种，在图17中“分析模型”包下新建一个类图。右击图中【销售管理】，在浮动菜单中选择【New】【Class Diagram】。默认名为NewDiagram，重新命名其为“Traceabilities”图17 建立实现用例图（类图的一种） （2）双击该【Traceabilities】，打开其类图。从系统用例模型中的“销售管理”包中将“提取商品信息”、“更新销售信息”、“更新商品信息”、“打印购物清单”和“计价”5四个用例拖放到这个类图中。（3）选择【Tools】【Create】【Use Case】，建立一个用例，命名为“更新销售信息”，这时出现警告，提示命名重复，但两个用例是属性不同的变体。双击这个“更新销售信息”用例，把规范对话框中的变体属性设置为【use-case realization】。单击【OK】关闭规范对话框。（4）建立用例实现和其用例之间的关联。并将该关联的规范对话框的变体属性设置成【realizes】（如图18所示）。图18 建立销售管理的用例实现 （4）同样方法建立“查询商品信息”、“更新商品信息”、“获得购物清单”和“计价”四个用例实现及其与他们用例的关联。完成上述操作，得到如图19所示的销售系统用例实现图。浏览框出现新建立的“查询商品信息”、“更新商品信息”、“获得购物清单”和“计价”用例实现。 图19 销售系统用例实现用例图 用例实现可以从不同的角度去描述，可以通过类的之间的合作（类图）来描述，可以通过类对象按时间顺序的消息交互（序列图）来描述，也可以通过类对象之间协作（协作图）来描述。1） 类图描述用例实现 在浏览器中分析模型下的“销售管理”包下选择用例实现“更新销售信息”。右击，在弹出菜单中选择【New】【Class Diagram】。创建一个新的类图，命名为“更新销售”。 双击【更新商品】，打开“更新销售”类图。 图20 建立用例实现“更新销售信息”的类图的菜单 将分析模型下各包中的类：“销售管理窗体”、“商品信息控制”、 “销售表”拖到这个更新商品类图中。结果更新商品信息用例实现的类图“更新销售”如图21所示。图21 建立用例实现“更新销售信息”的类图 2）序列图描述用例实现 在浏览器中分析模型下的“销售管理”包下选择【更新销售信息】，右击它，在弹出菜单中选择【New】【Sequence Diagram】。创建一个新的序列图，命名为更新销售。 双击序列图【更新销售】，打开序列图。 从系统用例模型的“角色”包中将“售货员”这个角色拖到序列图中。 将分析模型下各包中的类：“销售管理窗体”、“商品信息控制”、 “商品档案表”和“销售表” 拖到这个序列图中。结果销售管理用例实现序列图首部如图22所示。这里将用序列图来描述“更新销售信息”这个用例实现。在序列图中可以看到“更新销售信息”这个用例的对象按时间顺序详细的交互过程。图22 销售管理“更新销售信息”实现用例序列图首部 序列图涉及的基本图素如下（图23）：图23 序列图涉及的基本图素 使用下列步骤添加消息到序列图中。按观察到的对象交互顺序设定消息序列，每个消息是对象之间的一次通讯，它意味着某一活动随之而来。在序列图上建立一条消息。在图素工具栏上单击消息图素【】(message)，从售货员生命线（lifeline见图中的虚线）拖放消息图标到销售管理窗体生命线，消息自动编号“1：”图24 命名序列图消息 选中该消息，双击打开该消息规范对话框，命名消息为“输入商品条形码”（如图24所示）。 同样在下列类之间建立消息: 从“销售管理窗体”到“商品信息控制”； 从“商品信息控制”到“商品档案表”； 从“商品档案表”到“商品信息控制”； 从“商品信息控制”到“销售表”；命名消息如图25所示。通过这些步骤可以建立如图25所示的更新销售信息序列图。图25 更新销售信息序列图 3）用协作图描述用例实现在Rose中，可以自动将序列图转换为协作图，选择browse下的【create Collaboration Diagram】来即可实现(如图26所示)。图26 更新销售信息协作图 4）用状态图描述用例实现状态图描述对象状态的变化，描述从一个状态的变化到另一个状态变化的事件。为了便于理解状态图，设某客户要在超市买商品，售货员结算好，要求顾客付款，但是顾客既可以信用卡付款，也可以现金付款，状态图如图27所示。Rose建立状态图。 展开浏览框逻辑视图分析模型下的“销售管理”用例实现。右击它，在弹出菜单中选择【New】【Statechart Diagram】。创建一个新的State Activty Model包，包下建立NewDiagram1。 双击状态图【NewDiagram1】，打开状态图。 放置一个开始状态、结束状态和六个其他状态。每个状态命名如下： 顾客购物 计价 取消订购 计算差额 信用验证 接收 不能接收 保存购买记录、打印图27 更新销售信息状态图 建立转移。按下列步骤建立状态转移。状态转移可以是转移到状态自己，也可以是两个不同状态之间的转移。 单击图素工具箱的图标，拖放到顾客购物建立一个转移到自己的转移。打开其规范对话框，命名事件为“加入商品”（如图27所示）。图28命名转移事件“加入商品” 单击图素工具箱的图标，从“顾客购物”拖放到“计价”。 同样建立其他转移。 如图27 所示，选择转移，命名转移。完成上述操作，得到如图27所示的销售状态图。1 设计模型基本概念设计模型主要集中在类图、类、类属性、类操作和类与类之间的关联、关联基数等基本要素的细化（如图29所示）。面向对象方法的特点之一就是将信息和影响信息的行为集中在一起，包装成类。类属性描述对象的属性信息。类操作是与类相关联的行为。操作分四个部分：操作名、操作参数、参数类型和操作返回值类型。参数是操作的输入变元。从设计模型类操作的描述可以知道，这和Java的类成员方法的定义已经很接近了。图29 设计模型中的基本图素2 建立设计模型由分析模型继续细化，分析模型中的“销售表”和“商品档案表”类可以在设计模型中作为两个ADO类（ADO Class），分别命名为“saleFrm”和“goodsFrm”。ADO Class是与VB模块类型的一种。由分析模型中的边界类“销售管理窗体”可以转化为设计模型中的“销售管理窗体”窗体类。由于本系统比较简单，所以不再使用控制类。1. 创建销售系统设计模型类图（1）创建包1）在浏览框中双击“设计模型”包下的【Main】，打开其类图。2）在Main类图中创建五个包，分别命名为“库存管理子系统”、“订货管理子系统”、“身份验证子系统”、“统计分析子系统”和“销售管理子系统”（如图30所示）。3）双击类图中的【销售管理子系统】，进入此包，Rose自动为此包建立一个Main类图。图30 设计模型包的建立 （2）建立类1）双击【Main】，打开设计模型Main类图。2）单击图素工具栏上的【】，在类图Main的适当位置单击，创建一个新类，将该类命名为销售管理窗体。3）双击【销售管理窗体】，打开其规范对话框，将“销售管理窗体”的变体设置为【Form】(如图31所示)，图31 设计模型类的规范对话框 4）同样建立“goodsFrm”类和“saleFrm”类，其变体设为“ADO Class”（ActiveX数据对象）。5）单击工具栏上的按钮【】建立图素之间的关联，如图32所示。图32 销售管理子系统初步类图 （3）增加类特征和方法1）右击类图中的【goodsFrm】，在弹出的菜单中选择【New Attribute】。图33 增加类特征的一种方法 2） 设置类特征。浏览框中的选择的类特征（goodsFrm类的rs特征），右击，从弹出菜单中选择【Open Specification】。在出现的类特征规范窗口中可以对类特征的数据类型（Type）、变体(Stereotype)、初始值(Initial)和可见性(Export Control)等进行设置（图34）。图34 设置类特征的属性 设置类特征的属性也可以通过下列步骤：打开图32设计模型销售管理子系统的类图，选择goodsFrm类，右击，在弹出菜单中选择【Open Specification】,打开类规范对话框，单击【Attributes】。选择类特征（rs）, 右击，在弹出菜单中选择【Specification】,打开类特征规范对话框（图26），这时可以对类特征的数据类型（Type）、变体(Stereotype)、初始值(Initial)和可见性(Export Control)等进行设置。图35 类特征的属性规范对话框 3）添加类方法。浏览框中的选择类【goodsFrm】，右击，在弹出菜单中选择【New Operation】。 4）设置类方法有关的属性的步骤和设置类特征有关的属性雷同。右击浏览框中的类的方法，在弹出菜单中选择【Open Specification】,打开类方法属性规范窗口，设置方法的变体、返回类型、参数、可见性等属性值（图36）。图36 类方法有关属性的设置 5）设置关联属性。打开设计模型销售管理子系统类图Main，选择“销售管理窗体”到“goodsFrm”类间的关联，双击，打开关联属性规范对话框，选择【Role A General】，在Role字段中输入作用名为“goods”（图37）。同样，将另一条关系的Role命名为“sale”。同样可以设置关联其他属性。图37 关联规范对话框 完成上述操作得到图38。图38售子系统类图 （4）建立系统数据库类关联1）建立所有子系统的数据库类图，一共用5个ADO类：“goodsFrm”、“saleFrm”、“wasteFrm”、“UserFrm”和“Provider”。2）在设计模型包下创建一个新的类图，命名为“DataBase Design”。3）将