需求的面向对象建模方法

1、 早期存在很多面向对象的建模方法。不同的早期存在很多面向对象的建模方法。不同的建模技术限制了项目和开发团队之间共享模建模技术限制了项目和开发团队之间共享模型，阻碍了团队成员和用户之间的沟通。型，阻碍了团队成员和用户之间的沟通。 统一建模语言（统一建模语言（UMLUML）：标准的对象建模语）：标准的对象建模语言；没有强制使用某一种系统开发方法，仅言；没有强制使用某一种系统开发方法，仅仅是一个目前被广泛接受作为对象建模标准仅是一个目前被广泛接受作为对象建模标准的符号体系。的符号体系。 对象对象：可以是任何事物；在系统开发的面向对象方：可以是任何事物；在系统开发的面向对象方法中，对象可以是人、地点、

2、事物或事件。法中，对象可以是人、地点、事物或事件。 如：如：雇员、客户；教室；产品、车辆；注册、预约。雇员、客户；教室；产品、车辆；注册、预约。 属性属性：描述一个对象相关特征的数据。：描述一个对象相关特征的数据。 如：如：“学生学生”：学号、姓名、性别、出生年月。：学号、姓名、性别、出生年月。 每个具体的学生被称为一个每个具体的学生被称为一个对象实例对象实例。 如：如：2014062300120140623001、张三、男、张三、男、1994.1.11994.1.1 方法方法：对象可以做的事情，以及在对象数据上执行：对象可以做的事情，以及在对象数据上执行的功能，也称为行为。的功能，也称为行为

3、。 如：门可以打开、关闭、锁上、开锁等。如：门可以打开、关闭、锁上、开锁等。注：对象实例名称由唯注：对象实例名称由唯一标识对象的属性值、一标识对象的属性值、冒号及对象所属类的名冒号及对象所属类的名称构成；称构成；居中，加下划线居中，加下划线对象实例名称和对象属对象实例名称和对象属性值用一条线分隔开性值用一条线分隔开“属性属性=值值”的形式表示的形式表示 封装封装：对象的属性和方法被封装到一起作为那个对：对象的属性和方法被封装到一起作为那个对象的一部分，访问或修改属性只能通过该对象的方象的一部分，访问或修改属性只能通过该对象的方法来实现。法来实现。 如：只有你如：只有你( (一个对象一个对象)

4、)可以修改可以修改( (方法方法) )你的名字和你的名字和 家庭住址家庭住址( (你的属性你的属性) ) UML UML中的每个特征的可见性说明：中的每个特征的可见性说明： private:“” public:“+” protected:“#” package:“” (通常，属性设置为通常，属性设置为private，方法设置为，方法设置为public) 类类：具有相同属性和行为的对象的抽象描述。：具有相同属性和行为的对象的抽象描述。 类和对象类和对象：类是抽象的，只描述该类所有对象共有：类是抽象的，只描述该类所有对象共有的属性；对象是具体的实例，有具体的属性值。的属性；对象是具体的实例，有具体

5、的属性值。类是静态的；对象时动态的，有其生命周期。类是静态的；对象时动态的，有其生命周期。只显示名称只显示名称显示名称和属性显示名称和属性 显示名称、属性和方法显示名称、属性和方法 继承继承：一个类中定义的属性和方法可以被另一个类继：一个类中定义的属性和方法可以被另一个类继承或复用。承或复用。继承性表示一般类与特殊类之间的关系，一般类通继承性表示一般类与特殊类之间的关系，一般类通常被称为常被称为“超类超类”、“基类基类”或或“父类父类”，特殊类被，特殊类被称为称为“子类子类”、“衍类衍类”或或“派生类派生类”。 超类超类：包含一个或多个子类的公共属性和行为的类。：包含一个或多个子类的公共属性和

6、行为的类。 子类子类：从一个超类继承属性和行为的类，并可能包含：从一个超类继承属性和行为的类，并可能包含自身所特有的属性和行为。自身所特有的属性和行为。 即子类由继承部分和扩展即子类由继承部分和扩展部分两部分组成。部分两部分组成。 超类和子类之间具有一个或多个一对一关系，有时超类和子类之间具有一个或多个一对一关系，有时也称为也称为IS-AIS-A关系。关系。 继承机制在添加新的属性或程序维护时具有优良的继承机制在添加新的属性或程序维护时具有优良的特性。特性。箭头表箭头表示继承示继承关系关系 对象和类之间不是孤立存在的，它们相互作用相互影对象和类之间不是孤立存在的，它们相互作用相互影响，在响，在

7、UMLUML中，将这种一个或多个对象中，将这种一个或多个对象/ /类之间的自类之间的自然业务联系，成为然业务联系，成为关联关系关联关系。 所有的关联隐含地都是双向的。所有的关联隐含地都是双向的。 用实线表示两个类之间的关联关系，关联关系的名称用实线表示两个类之间的关联关系，关联关系的名称通常首字母大写，位于关联线的中央。另外，有时为通常首字母大写，位于关联线的中央。另外，有时为了阅读方便，往往添加一个小箭头表示阅读的方向。了阅读方便，往往添加一个小箭头表示阅读的方向。 多重性多重性：一个类相对于相关类的一个实例关联可能的：一个类相对于相关类的一个实例关联可能的最小出现次数和最大出现次数，是类实

8、例之间定量的最小出现次数和最大出现次数，是类实例之间定量的结构关系。结构关系。 由于关联关系都是双向的，所以多重性必须在两个方由于关联关系都是双向的，所以多重性必须在两个方向上定义。向上定义。 和数据建模中的基数关系是同样的概念，记号不同，和数据建模中的基数关系是同样的概念，记号不同，但关系基本上相同。但关系基本上相同。 多重性：正好一个多重性：正好一个 UMLUML记号：记号：1 1或留白或留白 关联含义：一个雇员为一个且仅一个部门工作关联含义：一个雇员为一个且仅一个部门工作 多重性：零个或者一个多重性：零个或者一个 UMLUML记号：记号：0. .10. .1 关联含义：一个雇员有一个配偶

9、，或者没有配偶关联含义：一个雇员有一个配偶，或者没有配偶 多重性：零个或多个多重性：零个或多个 UMLUML记号：记号：0. .0. .* *或者或者 * * 关联含义：一个客户可以没有进行支付，也可以进行关联含义：一个客户可以没有进行支付，也可以进行了多次支付了多次支付 多重性：一个或多个多重性：一个或多个 UMLUML记号：记号：1. .1. .* * 关联含义：一个大学至少提供一门课程，也可以提供关联含义：一个大学至少提供一门课程，也可以提供多门课程多门课程 多重性：特定范围多重性：特定范围 UMLUML记号：记号：7. 7. .9 .9 关联含义：一个团队有关联含义：一个团队有7 7、

10、8 8或或9 9个任务个任务 聚集聚集：类之间整体和部分的关系。有两种形式。：类之间整体和部分的关系。有两种形式。 共享聚集共享聚集：一个较大的整体类包含一个或多个较小的：一个较大的整体类包含一个或多个较小的部分类，而一个较小的部分类是一个较大整体类的一部分类，而一个较小的部分类是一个较大整体类的一部分；部分的生存周期独立于整体。部分；部分的生存周期独立于整体。 整体一端表示为整体一端表示为空心菱形空心菱形。 复合聚集复合聚集：一个较大的整体类负责其较小部分类的创：一个较大的整体类负责其较小部分类的创建和销毁，整体不存在时，部分也将不存在。建和销毁，整体不存在时，部分也将不存在。 整体一端表示

11、为整体一端表示为实心菱形实心菱形。 一个俱乐部有多个俱乐部一个俱乐部有多个俱乐部成员构成，但俱乐部成员拥有成员构成，但俱乐部成员拥有俱乐部以外的生活，而且会员俱乐部以外的生活，而且会员还有可能同时属于多个会员。还有可能同时属于多个会员。 所以他们的关系属于共享所以他们的关系属于共享聚集。聚集。 书有封皮、书有封皮、目录、章节、目录、章节、索引组成。索引组成。书没了，它书没了，它们响应地也们响应地也不再存在。不再存在。 所以它所以它们的关系属们的关系属于复合聚集。于复合聚集。 关联类关联类：表示关联的一个类，它不仅连接一组类，而：表示关联的一个类，它不仅连接一组类，而且可以定义关联自身的一组属性

12、和操作。且可以定义关联自身的一组属性和操作。 当需要描述关联自身的属性时，就需要使用关联类。当需要描述关联自身的属性时，就需要使用关联类。 在在UMLUML中，将关联类与关联用虚线连接，而且使用类中，将关联类与关联用虚线连接，而且使用类名与关联的名字相同。名与关联的名字相同。 一元关联一元关联：从类的给定实例能连接到该类的其它实例，：从类的给定实例能连接到该类的其它实例，又称回归关联。又称回归关联。 多元关联多元关联：一个关联包含了两个以上的关联端，最常：一个关联包含了两个以上的关联端，最常见的是三元关联。见的是三元关联。 用一个菱形符号表示三元关联。用一个菱形符号表示三元关联。 限定关联限定

13、关联：带有限定符的关联。限定符表示为一个小：带有限定符的关联。限定符表示为一个小矩形，连接到关联的一端，位于类符号和关联线之间。矩形，连接到关联的一端，位于类符号和关联线之间。 限定符矩形是关联路径的一部分，而不是类的一部分。限定符矩形是关联路径的一部分，而不是类的一部分。如果对一个关联添加一个限定符，能使关联的另一端的如果对一个关联添加一个限定符，能使关联的另一端的多重性被限定为多重性被限定为0.10.1或或1 1，从而起到标识作用。，从而起到标识作用。 消息消息：一个对象调用另外一个对象的方法以请求信息：一个对象调用另外一个对象的方法以请求信息或者执行某些动作时发生的通信。或者执行某些动作

14、时发生的通信。 对象发送消息并不需要知道接收消息的对象内部是如对象发送消息并不需要知道接收消息的对象内部是如何组织的或者行为是如何实现的，只要知道它响应正何组织的或者行为是如何实现的，只要知道它响应正确的消息请求即可。确的消息请求即可。消息请求消息请求 多态性多态性：不同对象可以以不同的形式响应同样的消息，：不同对象可以以不同的形式响应同样的消息，进而在响应一个消息时采用不同的处理形式。进而在响应一个消息时采用不同的处理形式。 重载是一种与继承性相关的多态性。重载是一种与继承性相关的多态性。 用例模型图用例模型图 静态结构图静态结构图 类图类图 对象图对象图 交互图交互图 顺序图顺序图 协作图

15、协作图 状态图状态图 状态图状态图 活动图活动图 实现图实现图 组件图组件图 部署图部署图描述系统与外部系统和描述系统与外部系统和用户的交互。用例描述用户的交互。用例描述也用于以文本化的方式也用于以文本化的方式描述每个交互步骤的顺描述每个交互步骤的顺序序描述系统的对象结构描述系统的对象结构. 它们它们显示构成系统的对象类，显示构成系统的对象类，以及对象类之间的关系以及对象类之间的关系.建模实际的对象实例建模实际的对象实例-显示显示实例的属性的当前值。为实例的属性的当前值。为开发人员提供对象在某个开发人员提供对象在某个时间点上的快照时间点上的快照描述在一个用例或操作描述在一个用例或操作的执行过程

16、中对象如何的执行过程中对象如何通过消息互相交互，说通过消息互相交互，说明了消息如何在对象之明了消息如何在对象之间被发送和接受以及发间被发送和接受以及发送的顺序。送的顺序。类似于顺序图，但重点类似于顺序图，但重点不是消息的定时或不是消息的定时或“顺顺序序”，相反，它以一种，相反，它以一种网络格式表现对象之间网络格式表现对象之间的交互（或协作）的交互（或协作）建模一个特定对象的动态行为，建模一个特定对象的动态行为，说明了一个对象的生命周期说明了一个对象的生命周期对象可以经历的各种状态，对象可以经历的各种状态，以及引起对象从一个状态向另以及引起对象从一个状态向另一个状态转换的事件。一个状态转换的事件

17、。描述活动的序列流描述活动的序列流用于描述系统的软件组用于描述系统的软件组件的组织和依赖关系件的组织和依赖关系描述系统中硬件和软件的描述系统中硬件和软件的物理架构，用以说明构成物理架构，用以说明构成系统架构的运行时软件组系统架构的运行时软件组件、处理器和设备的配置。件、处理器和设备的配置。 面向对象分析要求我们辩识从用户角度开面向对象分析要求我们辩识从用户角度开发所需的系统功能、支持所需系统功能的发所需的系统功能、支持所需系统功能的对象、对象的数据属性、相关的行为以及对象、对象的数据属性、相关的行为以及对象之间的关联。对象之间的关联。 和用例建模的关系：用例建模所生成的系和用例建模的关系：用例

18、建模所生成的系统用例图提供了一个概要描述，对象建模统用例图提供了一个概要描述，对象建模在此基础上进一步细化用例图和用例描述，在此基础上进一步细化用例图和用例描述，并更详细地建模系统功能。并更详细地建模系统功能。 在确定业务需求用例模型和其最终被系统所有者批准在确定业务需求用例模型和其最终被系统所有者批准之间，随着开发过程的演进，更多事实被了解，故有之间，随着开发过程的演进，更多事实被了解，故有必要修改已改造的用例图。必要修改已改造的用例图。 添加新的参与者添加新的参与者 添加新的用例添加新的用例 细化用例模型图细化用例模型图 确定了所有用例之后，将细化每个用例包含更多的信确定了所有用例之后，将

19、细化每个用例包含更多的信息以便详细地说明系统的功能。息以便详细地说明系统的功能。 虽然此阶段的详细描述没有太多的实现细节，但它包虽然此阶段的详细描述没有太多的实现细节，但它包含从系统用户的角度描述用例，比早期与系统交互的含从系统用户的角度描述用例，比早期与系统交互的角度更自然。角度更自然。 在生命周期的设计阶段进一步被细化，以说明如何实在生命周期的设计阶段进一步被细化，以说明如何实现现 活动图活动图用于建模系统的过程步骤或活动，图形化地描用于建模系统的过程步骤或活动，图形化地描述了业务过程或用例的活动顺序流程。述了业务过程或用例的活动顺序流程。 类似于流程图，但又不同；它提供了描述并行活动的类

20、似于流程图，但又不同；它提供了描述并行活动的机制。机制。 只需对具有复杂逻辑的用例只需对具有复杂逻辑的用例( (甚至只是用例的一个片段甚至只是用例的一个片段) )绘制活动图，但对于复杂的用例，可以构造多个活动绘制活动图，但对于复杂的用例，可以构造多个活动图，以帮助系统分析员更好地理解用例步骤的流程和图，以帮助系统分析员更好地理解用例步骤的流程和顺序。顺序。 但对于非技术人员，可能会难以理解，最好使用用例但对于非技术人员，可能会难以理解，最好使用用例描述与用户交互描述与用户交互 起始点起始点和和结束点结束点：表示过程的开始和结束。：表示过程的开始和结束。 动作和活动动作和活动：动作是原子计算，不

21、能分解，要么全部：动作是原子计算，不能分解，要么全部执行，要么全部不执行；活动则是一系列的动作。执行，要么全部不执行；活动则是一系列的动作。动作是活动的特例，活动是动作的组合。动作是活动的特例，活动是动作的组合。 两者均用圆角矩形表示。两者均用圆角矩形表示。 控制流控制流：表示：表示动作的进展，动作的进展，当一个动作或当一个动作或活动结束时，活动结束时，控制流立即传控制流立即传递到下一个动递到下一个动作或活动。作或活动。使用一个流箭使用一个流箭头表示。头表示。选择地点选择地点 分支分支：用来描述基于某个判断的可选择路径，一个分：用来描述基于某个判断的可选择路径，一个分支可以有一个进入流和两个或

22、多个离去流，离去流上支可以有一个进入流和两个或多个离去流，离去流上指示判断条件。指示判断条件。 合并合并：它将分支流组合在一起，可以有两个或多个进：它将分支流组合在一起，可以有两个或多个进入流和一个离去流，任何一个流达到以后就继续执行。入流和一个离去流，任何一个流达到以后就继续执行。 分支和合并都用分支和合并都用菱形菱形表示。表示。 并发流并发流：同时进行的工作或活动，用同步棒：同时进行的工作或活动，用同步棒( (条条) )表示。表示。 分岔分岔：把一个单独的控制流分成多个并发控制流，可：把一个单独的控制流分成多个并发控制流，可以有一个进入流和多个离去流，每个离去流表示的活以有一个进入流和多个

23、离去流，每个离去流表示的活动并发进行。动并发进行。 汇合汇合：有多个进入流和一个离去流，在汇合处，必须：有多个进入流和一个离去流，在汇合处，必须所有的进入流都执行完，才能继续执行。所有的进入流都执行完，才能继续执行。 分区和泳道分区和泳道：在进行建模时，可以将活动图中的活动：在进行建模时，可以将活动图中的活动按照执行者进行分区，每个区被称为一个泳道。按照执行者进行分区，每个区被称为一个泳道。 每个泳道说明一组共享某个执行者的活动，每个泳道每个泳道说明一组共享某个执行者的活动，每个泳道在活动图中都有一个唯一的名称。在活动图中都有一个唯一的名称。 活动之间的控制流可以跨越泳道。活动之间的控制流可以

24、跨越泳道。客户付款客户付款处理订单处理订单 活动图的构造步骤活动图的构造步骤：( (根据用例描述根据用例描述) ) 确定开始和结束活动结点。确定开始和结束活动结点。 如有必要，添加泳道。其中一个泳道对应着系统响应如有必要，添加泳道。其中一个泳道对应着系统响应的活动，其他几个泳道参与者发起的活动。的活动，其他几个泳道参与者发起的活动。 为用例的每个主要步骤添加一个活动，放置到响应的为用例的每个主要步骤添加一个活动，放置到响应的泳道中，并添加活动之间的控制流。泳道中，并添加活动之间的控制流。 如有必要，添加分支控制流。如有必要，添加分支控制流。 如有必要，添加同步棒。如有必要，添加同步棒。 顺序图

25、顺序图：用例执行的具体步骤采用活动图描述，而系：用例执行的具体步骤采用活动图描述，而系统的输入输出信息则可以使用顺序图描述。顺序图又统的输入输出信息则可以使用顺序图描述。顺序图又称为序列图。称为序列图。 顺序图显示随着时间的变化对象之间是如何通信和交顺序图显示随着时间的变化对象之间是如何通信和交互的。互的。顺序图中的各个坐标的含义：顺序图中的各个坐标的含义： 纵向维代表时间纵向维代表时间，严格按时间先后依次向下排序。，严格按时间先后依次向下排序。 横向维代表不同的对象横向维代表不同的对象顺序图的基本模型元素：对象，生命线，激活期，消息。顺序图的基本模型元素：对象，生命线，激活期，消息。 对象对

26、象：行为的执行者是对象，而不是类。：行为的执行者是对象，而不是类。 可以是系统的参与者或者任何有效的系统对象。可以是系统的参与者或者任何有效的系统对象。 对象是类的实例，它使用包围名称的矩形框来标记，对象是类的实例，它使用包围名称的矩形框来标记，它的后面可以跟冒号它的后面可以跟冒号 ： 及类名，名称带下划线及类名，名称带下划线。 位置一般在顺序图顶部，表示开始的对象已经存在。位置一般在顺序图顶部，表示开始的对象已经存在。 也可以在交互的过程中创建和撤销对象，分别通过也可以在交互的过程中创建和撤销对象，分别通过createcreate和和destroydestroy消息表示。消息表示。 对象创建

27、之后就具有生命线，和顺序图中的其它对象对象创建之后就具有生命线，和顺序图中的其它对象一样；删除某个对象时，还要在被撤销对象的生命线一样；删除某个对象时，还要在被撤销对象的生命线上访一个上访一个X X字符。字符。createdestroy 生命线生命线：一条垂直的：一条垂直的虚线虚线，表示一个对象在一段时间，表示一个对象在一段时间内存在内存在。 顺序图中出现的大多数对象存在于整个交互过程中，顺序图中出现的大多数对象存在于整个交互过程中，因此生命线一般从顺序图的顶部画到底部。因此生命线一般从顺序图的顶部画到底部。 激活激活：用细长的矩形表示，表示对象执行一个动作所：用细长的矩形表示，表示对象执行一

28、个动作所经历的时间段，也被称作控制焦点。经历的时间段，也被称作控制焦点。 矩形顶部表示动作的开始，矩形底部表示动作的结束。矩形顶部表示动作的开始，矩形底部表示动作的结束。 当一个对象在激活期时，该对象处于激活状态，能够当一个对象在激活期时，该对象处于激活状态，能够响应或发送消息，执行动作、活动。响应或发送消息，执行动作、活动。 当一个对象不在激活期时，该对象处于休眠状态，什当一个对象不在激活期时，该对象处于休眠状态，什 么事都不做，但它仍然存在，等待新的消息来激活它么事都不做，但它仍然存在，等待新的消息来激活它长激活条长激活条短激活条短激活条 消息消息：用来说明顺序图中不同活动对象之间的通信：

29、用来说明顺序图中不同活动对象之间的通信。 消息从活动对象生命线到接收对象生命线的箭头表示。消息从活动对象生命线到接收对象生命线的箭头表示。箭头上面标记要发送的消息，如下图所示箭头上面标记要发送的消息，如下图所示。 各对象间，消息发送的次序由它们在垂直轴上的相对各对象间，消息发送的次序由它们在垂直轴上的相对决定。决定。 同步同步消息消息 返回返回消息消息 异步消息异步消息 简单简单消息消息消息的类型：消息的类型：同步消息同步消息：发送者把控制传递给消息的接收者，然后暂停活动，等：发送者把控制传递给消息的接收者，然后暂停活动，等待消息接收者的应答，收到应答后才继续自己的操作。待消息接收者的应答，收

30、到应答后才继续自己的操作。 异步消息异步消息：发送者把控制传递给消息的接收者：发送者把控制传递给消息的接收者, ,然后继续自己的活然后继续自己的活动，不需等待接收者返回信息或控制。动，不需等待接收者返回信息或控制。 消息：消息：递归递归。 对象调用自己的方法，消息符号从该对象引出，最后对象调用自己的方法，消息符号从该对象引出，最后又返回到该对象。又返回到该对象。 消息：消息：条件条件。 消息可以包含条件以便限制它们只在满足条件时才能消息可以包含条件以便限制它们只在满足条件时才能发送。条件显示在消息名称发送。条件显示在消息名称上面上面( (或左面或左面) )的方括号中，的方括号中，如下图所示。如

31、下图所示。 消息：消息：分支分支。 消息带有互斥的条件时，就出现分支。消息带有互斥的条件时，就出现分支。 消息：消息：并发并发。 消息：消息：从属流从属流。 某一个对象根据不同的条件，执行不同的操作，即可某一个对象根据不同的条件，执行不同的操作，即可以创建对象另一条生命线的分支。以创建对象另一条生命线的分支。condition1condition2 结构化控制：为了描述多个消息序列的并发执行，则结构化控制：为了描述多个消息序列的并发执行，则需要借助于结构化控制操作符来进行展示。控制操作需要借助于结构化控制操作符来进行展示。控制操作符表示顺序图上的一个符表示顺序图上的一个矩形区域矩形区域，其，其

32、左上角有一个写左上角有一个写在小五边形在小五边形内的文字标签，用来表明控制操作符的类内的文字标签，用来表明控制操作符的类型。型。 控制操作符作用于穿过它的生命线控制操作符作用于穿过它的生命线 控制类型控制类型 可选执行可选执行optopt 条件执行条件执行altalt 并行执行并行执行parpar 循环执行循环执行looploop 可选执行可选执行optopt 当条件成立，则会执行该控制操作符的主体当条件成立，则会执行该控制操作符的主体 条件是一个用方括号括起来的布尔表达式条件是一个用方括号括起来的布尔表达式注：注：optopt：简化的：简化的altalt，仅有，仅有ifif，没有，没有els

33、eelse。密码错误密码错误重新登录重新登录opt 条件执行条件执行altalt：控制操作符的主体用水平虚线分割成：控制操作符的主体用水平虚线分割成几个分区，每个分区表示一个条件分支并有一个监护几个分区，每个分区表示一个条件分支并有一个监护条件。条件。alt 并行执行并行执行parpar：控制操作符的主体用水平虚线分割成：控制操作符的主体用水平虚线分割成几个分区，每个分区表示一个并行计算，当进入控制几个分区，每个分区表示一个并行计算，当进入控制操作符时并发执行所有分区。操作符时并发执行所有分区。 循环执行循环执行looploop m m表示最少的执行次数，表示最少的执行次数，n n表示最多的执行次数。表示最多的执行次数。 确定参与交互的确定参与交互