统一建模语言UML-Shirley

1、统一建模语言统一建模语言UML现代教育技术现代教育技术SHIRLEY第七章第七章 统一建模语言统一建模语言UMLn7.1 UML的组成、特点与应用n7.2 静态建模n7.3 动态建模n7.4物理架构建模n7.5 基于UML的统一建模过程-RUPUML图（diagram）n用例图（Use Case Diagram）n类图（Class Diagram）n对象图（Object Diagram）n构件图（Component Diagram）n部署图（Deployment Diagram）n状态图（Statechart Diagram）n时序图（Sequence Diagram）n活动图（Activit

2、y Diagram）n协作图（Collaboration Diagram）7.1 UML的组成、特点与应用n7.1.1UML 组成 1. UML的模型元素： 2. UML的元模型结构 3.UML模型 n7.1.2UML的特点n7.1.3UML的应用7.1为什么有必要统一建模语言为什么有必要统一建模语言最后的统一最后的统一-UML语言语言 7.1 UML定义定义.n UML （Unified Modeling Language）是可视化语言UML是图形化语言图形便于交流（一幅图抵上千文字）n UML的定义=UML语义+UML表示法。 UML语义UML表示法7.1.1 UML 组成 n1.UML的

3、用例用例包包结点结点状态状态 组件组件属性属性类类操作操作对象对象属性属性操作操作接口接口注释注释 7.1.1 UML 组成n1.UML的7.1.1 UML 组成n2.UML的元（1）元元模型层：用于描述元模型的语言，它是任何模型的基础。（2）元模型层：用于描述模型的而语言，它组成了UML的基本元素，如：类，属性，操作，构件等。（3）模型层 ：模型是对现实世界的抽象。模型层用于描述信息领域的语言，它组成了UML的模型。 事物员工n 成员 1 n 成员 1部门公司（4）用户模型层：是模型的实例，表达一个模型的特定情况。成员成员成员成员成员成员A：员工：员工销售部：部门销售部：部门B：员工：员工成

4、员成员成员成员成员成员C：员工：员工D：员工：员工采购部：部门采购部：部门销售部：部门销售部：部门采购部：部门采购部：部门 ：公司：公司7.1.1 UML 组成n3.UML的2) 视图静态图1） 图动态图用例视图状态图/时序图/协作图/活动图用例图/类图/对象图/构件图/部署图逻辑视图并发视图构件视图部署视图7.1.1 UML 组成3.UML的 2) 视图- (1)用例视图（Use case view）=用户的角度+系统外部功能。也叫用户模型视图。- (2)逻辑视图（Logical view）=用类图和对象图描述系统的静态结构+描述对象间为实现给定功能，发送消息时出现的动态协作关系。7.1.1

5、 UML 组成n3.UML的 2) 视图n- (3)并发视图（Concurrenct View）:用来显示系统的并发工作状况。n- (4)构件视图（Component view）:用来显示代码组件的组织方式。它描述了实现模块和它们之间的依赖关系。n-(5)部署视图（Deployment View):显示系统的实现环境和构件被部署到物理结构中的映射。7.1.1 UML 组成 1 统一标准 2 面向对象 3 表示能力强大，可视化 7.1.3 UML的应用n略7.2 静态建模 7.2.1 用例模型 7.2.2 类和对象图 1.类图和对象图 2.关联关系 3.聚集 4.泛化 5.依赖和细化关系 6.约

6、束和派生规则7.2.3 包7.2.2 类和对象图1.用例图用例图是描述系统功能。示例：7.2.2 类和对象图n2.类图类图n类：对一类具有相同特征的对象的描述。n类图从上到下分为三部分：类名、属性和操作。类名是必须有的。n示例： 学生姓名：string学号：string书书名： string价格： string1 购买 0. . *属于7.2.2 类和对象图3. 对象图对象图：类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。 区别在于对象图显示类的多个对象实例，而不是实际的类。 它描述的不是类之间的关系，而是对象之间的关系。示例： 王平：学生姓名：王平学号：020106英语：书数学：书书名： 英语价

7、格：26.5书名： 数学价格：21.87.2.2 类和对象图 4.构件图构件图：建模软件的组件及其相互之间的关系。示例：。7.2.2 类和对象图 5.部署图部署图：用来建模系统的物理部署。例如计算机和设备，以及它们之间是如何连接的。示例：7.2.2 类和对象图 2.关联关系关联关系：（1）普通关联（2）递归关联 （3）多重关联（4）有序关联（5）限制关联（6）或关联（7）关联类7.2.2 类和对象图 3.类之间的关系-聚集分类: (1)共享聚集 (2)组合聚集 课题组个人* *成员窗口标题外框显示区*7.2.2 类和对象图 4.类之间的关系-泛化用于描述类之间“一般”与“特殊”的关系。分类：（

8、1）普遍泛化 （2）限制泛化:在泛化关系上附加一个约束条件，以便进一步说明泛化关系的使用方法和扩充方法。多重不相交完全 不完全7.2.2 类和对象图 5.依赖和细化关系依赖和细化关系 依赖依赖关系描述的是两个模型元素（类，组合，用 例等）之间的语义上的连接关系，其中一个模型元素 是独立的，另一个模型元素是非独立的（或 依赖的）。如图表示类A依赖于类B的一个友元依赖关系。 7.2.2 类和对象图 5.依赖和细化关系依赖和细化关系有两个元素A和B，若B元素是A元素的详细描述，则称为B元素细化A元素。7.2.2 类和对象图 6.约束与派生规则-建模规则 示 例：商品 成本价 销售价 利润 利润=销售

9、价-成本价图：派生属性学生班级1.* 组成 11 管理 1子集图：约束关联派生：用于描述某种事物的产生规则。如年龄可由出生日期和当前日期派生出来。7.2.3 包用户管理用户角色程序界面操作1.*11.*1 包包（Package)：将一些模型元素组织成语义 上相关的组的分组机制。包与包之间可以有关系，允许有的关系是：依赖，细化和泛化。 示例：UML图形元素概览类是对一组具有相同属性、相同操作、相同关系和相同语义的对象的描述对象接口是描述了一个类或构件的一个服务的操作集协作定义了一个交互，它是由一组共同工作以提供某种协作行为的角色和其他元素构成的一个群体用例是对一组动作序列的描述主动类对象至少拥有

10、一个进程或线程的类构件是系统中物理的、可替代的部件参与者在系统外部与系统直接交互的人或事物NewClassInterfacecomponet节点是在运行时存在的物理元素交互它由在特定语境中共同完成一定任务的一组对象间交换的消息组成状态机它描述了一个对象或一个交互在生命期内响应事件所经历的状态序列包把元素组织成组的机制注释事物是UML模型的解释部分依赖一条可能有方向的虚线关联一条实线，可能有方向泛化一条带有空心箭头的实线实现一条带有空心箭头的虚线UML图形元素概览NewProcessorstateNewPackage7.3 动态建模 7.3.1 消息 7.3.2状态图和时序图 1.状态图 2.时

11、序图 7.3.3 协作图和活动图 1.协作图 2.活动图 7.3.4 动态图的运用7.3.1消息n简单消息：简单的控制流。n同步消息：嵌套的控制流。n异步消息：异步控制流。7.3.2状态图和时序图1.状态图 定义：是一个类对象可能经历的所有历程的模型图，状态图描述了类的对象所有可能经历的状态，以及事件发生时状态的转移条件。（1）状态（2）状态转移（3）事件（4）状态之间发送消息 7.3.2状态图和时序图：示例：示例：7.3.2状态图和时序图2.时序图：用来显示参与者如何以一系列顺序的步骤与系统的对象交互的模型。时序图：展示对象之间是如何进行交互的。时序图：将显示的重点放在消息序列（方法调用）上

12、，即强调消息是如何在对象之间被发送和接收的。 7.3.3协作图和活动图3.协作图协作图：描述对象间的协作关系，协作图与时序图相似，显示对象间的动态合作关系。除显示信息交换外，协作图还显示对象以及它们之间的关系。如果强调时间和顺序，则使用时序图；如果强调上下级关系，则选择协作图；这两种图（时序图与协作图）合称为交互图。（1）链接（2）消息流 前缀 守卫条件 序列表达式 返回值 7.3.3协作图和活动图4.活动图：是状态图的一个变体，用来描述执行算法的工作流程中涉及的活动。活动图：描述了用例要求所要进行的活动（工作流程），以及活动间的约束关系，有利于识别并行活动。活动图：描述了一组顺序的或并发的活

13、动，活动图相当于程序设计的流程图。（1）活动和转移（2）泳道（3）对象（4）信号7.3.3协作图和活动图4.活动图示例：7.3.4动态图的运用 略7.4物理架构建模 7.4.1 逻辑架构和物理架构 1.逻辑架构 ：指定指定系统的功能特点。 2.物理架构：描述系统的非功能部分。 如可靠性，兼容性等。 7.4.2构件图与配置图 （1）构件图 ：显示软件构件之间的依赖关系。 （2）配置图：描述系统硬件的物理拓扑结构和在结构上执行的软件。 （3）结点和连接：结点：一个物理设备和其上运行的软件系统。 连接：结点间的连线/表示系统间进行交互的通信路径。 （4）构件和界面：构件：可执行的物理代码模块。 界面：类和构件的界面/对外提供可见操作和属性。 （5）对象7.5 基于UML的统一建模过程-RUPn1.初始阶段n2.细化阶段n3.构造阶段n4.移交阶段过程过程瀑布式瀑布式