统一建模语言UML说课讲解

1、统一建模语言UM L统一的OOA方法Rumbaughs Booch Jacobson 提出的统一建模语莒(Unified Modeing Language简称UML)UML是一种定义良好力易于表达力功能强大且普遍实用的建模语言。UM丄的开龙历程/LMLOUML 1.1OMG 采用，11/97 /OMG 修正，9/975OMG 审核,1/97UML1.0OMG认证10/96 & 9/9610/95UML 0.9&0.91/UML 0.8Booch 93 OMT-2/、 其它方法 BoochUML同行 专家意见OMT-1 OOSE西安电子科技大学课程L2 UML简介1）视图从一个角度观察系统就是一

2、个视图2）模型元素类、对象、用例、结点、接口、包、 构件。模型元素之间的关系：关联、泛化、依 赖.聚集。对象属性操作状态结点o接口依赖关联泛化聚集0西安电子科技大学课程3A.3 UML 图UML 9种图1-用例图用例图描述了系统提供的一个功能单元。用例图的主要目的是帮 助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，包括 基于基本流程的“角色” （actors,也就是与系统交互的其 他实体）关系，以及系统内用例之间的关系。用例图一般表 示出用例的组织关系要么是整个系统的全部用例，要么是完成具有功能（例如，所有安全管理相关的用例）的一组用例。 要在用例图上显示某个用例，可绘制一个椭圆，然后将用例

3、 的名称放在椭圆的中心或椭圆下面的中间位置。要在用例图 上绘制一个角色（表示一个系统用户）,可绘制一个人形符 号。角色和用例之间的关系使用简单的线段来描述，如下图 济示9用例图如下图所示。2.类图类图表示不同的实体（人.事物和数据）如何彼此相关; 换句话说，它显示了系统的静态结构。根据图的详细程度，每条属性可以包括属性的可见性 、属性名称、类型、缺省值和约束特性。UML规定 类的属性的语法为：可见性属性名类型=缺省值约束特性不同属性具有不同可见性常用的可见性有PublicPrivate 和 Protecte d 三种 在 UML 中分别 表示为W+WM-W和务#”。操作名、返回类型和参数表 组

4、成操作界面UML规定操作的语法为言可见性操作名（参数表）:返回类型约束特性类图描述了类和类之间的静态关系定义了类之后就可以定义类之间的各种美系了11西安电子科技大学课程3.对象图 UML中对象图与类图具有相同的表示形式。, 对象图可以看作是类图的一个实例，对象是 类的实例；对象之间的链(Link)是类之间的 关联的实例。对象的图示方法与类的图示方 法几乎一样主要差别在于对象的名字下面 要加下划线Q链的图形表示与关联相似。对 象图常用于表示复杂的类图的一个实例对象名有下列三种表示格式4对象名类名2 类名3对象名。11(a)和(b)对彖图西安电子科技大学课程4状态图状态图表示某个类所处的不同状态和

5、该类的状态转换信大 多数面向对象技术都用状态图表示单个对象在其生命周 期中的行为。一个状态图包括一系列的状态以及状态之间的转移。状态 图的符号集包括5个基本元素：初始起点，它使用实心 圆来绘制；状态之间的转换，它使用具有开箭头的线段 来绘制；状态，它使用圆角矩形来绘制；判断点，它使 用空心圆来绘制；以及一个或者多个终止点，它们使用 内部包含实心圆的圆来绘制。要绘制状态图，首先绘制 起点和一条指向该类的初始状态的转换线段。状态本身可以在图上的任意位置绘制，然后只需使用状态转换线 条将它们连接起来。17J状态图例:初始咅视菜 哎克紂阪砂翕協曲Ju淫光标移动/高亮菜单项举例:饮料自动售货机系统的状态

6、图口状态、回到取消投入硬币 （有效的）5显示售货机在备町所有灯都关闭Do:显示金额总数Do:显示金额已够 J 饮料选择灯亮 到备用状态娄入硬申金邂1元、5元、10元）金额不足 再投币按下选择饮料键取出饮料 结算找零 扣减存量 完成交易存量为零饮料“售完”灯亮I西安电子科技大学课程5.时序图时序图描述对象是如何交互的，并且将重点放在消息序列 上。也就是说，描述消息是如何在对象间发送和接收的。 时序图有两个坐标轴：纵坐标轴显示时间，横坐标轴显 示并象。每一个对象的表示方法是：矩形框中写有对象和/或类名， 且名字下面有下划线；同时有一条纵向的虚线表示对象 在序列中的执行情况（即发送和接收的消息对象的

7、活 动），这条虚线称为对象的生命线。对象间的通信用对 象的生命线之间的水平的消息线来表示，消息线的箭头说明消息的类型，如同步，异步或简单。浏览时序图 的方法是，从上到下查看对象间交换的消息，分析那些 随着时间的流逝而发生的消息交换。29时序图下图是时序图的一个例子OA：顾;客|l：5ii入姓名和电话号码 詁偷入悟用卡号码:会员登录画面:黑容单汕:检查信用4弋健5：添加到列表6.协作图协作图将焦点集中于一组相互协作的对象之间的交互和链接上。链接是关联的一个实例。虽然时序图和协作图都显示了交互，但是时序图的焦点在时间上，而协作图的焦点在空间上。 协作图显示的是对象和对象之间的链接，以及消息是 如何

8、在这些链接的对象之间发送的。链接是用直线来绘 制的（在图形上，链接看起来与关联类似，但是它没 有多重性）。在一个链接上可以附加一个消息，而消息 上可以附带一个消息标签，用来为该消息定义一个顺序 号。这种消息标签需要使用一个特殊的语法。协作图下图是一个协作图的例子。:商品7.活动图活动图可以对多种不同类型的工作流建模。如果从更简 单或者更具体的角度考虑，可以更容易理解活动图。即, 活动图被设计用于简化描述一个过程或操作的工作步骤。 例如，软件公司可以用活动图对一个软件的开发过程建 模；会计师事务所可以用活动图对任意数目的财务往来 进行建模；公司可以用活动图对订单批准过程进行建模。 活动图是由状态

9、图变化而来的，它们各自用于不同的 目的。活动图依据对象状态的变化来捕获动作（将要执 行的工作或活动）与动作的结果。与状态图不一样，活 动图中动作状态之间的迁移不是靠事件触发的，当动作 状态中的活动完成时转移就触发，活动图中一个活动结 束后将立即进入下一个活动。活动图8构件图构件图显示软件构件之间的依赖关系。组件图提供系统的 物理视图。它的用途是显示系统中的软件对其他软件组 件（例如，库函数）的依赖关系。一般来说，软件构件就是一个实际文件，可以是源代码文件.二进制代码文件和可执行文件等。可以用来显示编译、链接或执行时构件之间的依赖关系。构件图西安电子科技大学课程9部署图部署图表示该软件系统如何部

10、署到硬件环境中。它的用途 是显示该系统不同的组件将在何处物理地运行，以及它们将如何彼此通信。因为部署图是对物理运行情况进行 建模部署图中的符号包括组件图中所使用的符号元素，另外还 增加了几个符号，包括节点的概念。一个节点可以代表一台物理机器，或代表一个虚拟机器节点（例如，一个大型机节点）o要对节点进行建模，只需绘制一个三维立方体，节点的名称位于立方体的顶部。所使用的命名 约定与序列图中相同：【实例名称:【实例类型西安电子科技大学课程部署图下图是部署图的例子，描述在终端PC中部署GUI文 件，在服务器中部署顾客管理应用程序和顾客DB,终 端PC和服务器通过互联网连接的情况。Z呂疇管理程序/g顾客

11、DB/3.1.4视图用例视图2）逻辑视图静态：类图对象图动态：状态图时序图协作图.活动图3）构件视图4）并发视图 展示系统的并发性用动态图和实现图描述5）部署视图3.2用例建模用例建模的主要成分有用例、行为者和系统系统的边界定义了系统所具有的功能功能用用例来表示.创建用例模型的工作:U定义系统2）寻找行为者和用例3）描述用例4）定义用例间的关系5）确认模型 用例图以下给出某金融贸易系统的用例27交易经理图3.3贸易系统的用例西安电子科技大学课程确定行为者行为者以及如何寻找行为者. 确定用例用例的特征与寻找用例.用例之间的关系.用例之间的关系主要有扩展和使 用.3.3类和对象建模3.3.1类图和

12、对象33总确定类1）寻找类2）定义属性属性用来描述类的特征描述一个属性的语法如下：visibility attribute-name :, type = initialvalue J propetty-string ，3）定义操作UML中描述一个操作的语法如下：visibility operating-name “ （ parameter-list ）: retrurntype， * property-string ，描述一个参数的属性如下二Parameter-nf type = default-value31主要策略:考虑问题域人员物品设备:隸结构组织人员考虑系统边界外系统考虑系统责任31问

13、题域描述中的名词，往往是候选的 及对象;根据问题域结构可提取候选 的类及对象；例：银行储蓄管理系统与系统发生作用的其它系统和必要 的设备可作为候选的类及对象； 如：打印机等（分析阶段可不把与实现有关的计算 机部件作为候选的类及对象）系统必须观测、记忆的与时间有关的 事件可作为候选的类及对象； 如:建立帐户的日期打开一个帐户等与系统发生交互的人及系统必须保留其信息的人, 可作为候选的类及对象；如：柜员、储户等这些人所属的组织单位，可作为候选的类及对象; 如：总行、分行等2）审查和筛选,舍弃无用的类对象的精简只有一丫属性的对象只有一木服务的对象推迟到QQD考虑的对象37商品1览表超市销系统 （对象

14、层）特价商计量商品品1售管理服务定义属性 定义服务对象的状态与状态转换图例：栈的状态/服务对照表空半满满压入可执行可执行不可执行弹出不可执行可执行可执行例：栈状态转换图弹出（未空）压入E入（已满）弹出压入 （报错）半满发现服务的策略45审查与调整 识别对象的主动行为 服务的详细说明（服务解释、消息协议、 消息发送、约束条件、服务流程图）本班收款员结宋呵冋登录商品一览表商品目录检索 种类增删超市销 售管理 系统 （特征层）销售事=3收傲人应收款擁计划量数 号称价上限 编名单架下新 更 出充格 售补伤计量商品*TT单价 量单位 1价人式*售出 亠七L说帐册5 计篠报帐交班上级系统接口帐目目册消息发

15、送 查帐 报帐 价格更新 种类增删供货员缺货登记表 缺货登记 供货建立数据字典为所有模型实体准备一个数据字典，精确描述 每一个对象类，包括：成员约束关联、属性、操作对象字典举例：类名 父类提供的服务需要的服务帐户ATM银行 出纳员步骤3:定义结构与连接对应于描述性动词或动词短语需求陈述中隐含根据问题域知识得出筛选*完善分析标识对象之间的关系对象之间的分类关系：一般-特殊结构 对象之间的组成关系：整体-部分结构 对象之间的静态联系：实例连接对象之间的动态关系：消息连接西安电子科技大学课程3.3.3 UML中类之间的关系4）关联2）聚集3）泛化4）依赖和细化5j约束和派生包包可以嵌套,包之间可以有

16、关系.模块47状态图状态图状态变量活动 简单消息状态西安电子科技大学课程*0状态活动区中事件的形式化语法如下:event_name argument_list ) r action_expression2）状态迁徙.signature guard_conditionexpression 八 send clause状态迁徙的形式化语法如下: event action_exiressiQii3）事齐UML中有四类事件 a某个条件变成真b收到来自另一个对象的一个外部信号0-收到被另一个对象的某个操作中的一个调用 d经过指定的一段时间4)*F态图之间发送的消息46西安电子科技大学课程时序图时序图用来描述对象间的交互行为它注重消息的 循序.时序图有一般形式和实例形式良种形式.协作图协作图着重与协作对象之间的交互和链接. 协作图中消息标记的语法如下：predecessor guard-cond