第3章UML簡介

1、軟件工程與軟件工程與RoseRose建模案建模案例教程例教程第3章 UML簡介 主編：劉志成軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程本章學(xué)習(xí)導(dǎo)航本章學(xué)習(xí)導(dǎo)航軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)l UML的發(fā)展的發(fā)展l UML的特點(diǎn)的特點(diǎn)l UML的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)l UML的視圖的視圖l UML基本圖形符號(hào)基本圖形符號(hào) 教學(xué)課時(shí)：教學(xué)課時(shí)：4課時(shí)課時(shí)軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例

2、 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)1 了解了解UML的發(fā)展歷程，并理解為什么要使的發(fā)展歷程，并理解為什么要使用用UML進(jìn)行建模進(jìn)行建模任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)l 小組討論法小組討論法l 資料查詢法資料查詢法學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)1UML（統(tǒng)一建模語言，Unified Modeling Language）是一種建模語言，是第三代用來為面向?qū)ο箝_發(fā)系統(tǒng)的產(chǎn)品進(jìn)行說明、可視化和編制文檔的方法。 UMLUML的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模

3、 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)1UML是一種標(biāo)準(zhǔn)的圖形化建模語言，它是面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)的一種標(biāo)準(zhǔn)表示。UML不是一種可視化的程序設(shè)計(jì)語言，而是一種可視化的建模語言建模語言；UML不是工具或知識(shí)庫的規(guī)格說明，而是一種建模語言規(guī)格說明，是一種表示的標(biāo)準(zhǔn)表示的標(biāo)準(zhǔn)；UML不是過程，也不是方法，但允許任何一種過程和方法使用它。 理解理解UMLUMLl易于使用、表達(dá)能力強(qiáng)，進(jìn)行可視化建模；l與具體的實(shí)現(xiàn)無關(guān)，可應(yīng)用于任何語言平臺(tái)和工具平臺(tái)；l與具體的過程無關(guān)，可應(yīng)用于任何軟件開發(fā)的過程；l簡單并且可擴(kuò)展，具有擴(kuò)展和專有化機(jī)制，便于擴(kuò)展，無需對(duì)核心概念進(jìn)行修改；l為面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)與開發(fā)中涌現(xiàn)

4、出的高級(jí)概念（例如協(xié)作、框架、模式和組件） 提供支持，強(qiáng)調(diào)在軟件開發(fā)中對(duì)架構(gòu)、框架、模式和組件的重用；l與最好的軟件工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)集成；l可升級(jí)，具有廣闊的適用性和可用性；l有利于面對(duì)對(duì)象工具的市場(chǎng)成長。UMLUML的目標(biāo)的目標(biāo)軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)11標(biāo)準(zhǔn)的表示方法標(biāo)準(zhǔn)的表示方法 UML是一種建模語言，是一種標(biāo)準(zhǔn)的表示，而不是一種方法（或方法學(xué)）。 2與軟件開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)集成與軟件開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)集成 UML的價(jià)值在于它體現(xiàn)了世界上面向?qū)ο蠓椒▽?shí)踐的最好經(jīng)驗(yàn)，并以建模語言的形式把它們打包，以適應(yīng)開發(fā)大型

5、復(fù)雜系統(tǒng)的要求。 3UML的應(yīng)用貫穿在系統(tǒng)開發(fā)的五個(gè)階段的應(yīng)用貫穿在系統(tǒng)開發(fā)的五個(gè)階段 （1）需求分析。 （2）系統(tǒng)分析。 （3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 （4）構(gòu)造。 （5）測(cè)試。 UMLUML的特點(diǎn)的特點(diǎn)軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)1（1）結(jié)構(gòu)事物結(jié)構(gòu)事物 類 、接口 、協(xié)作 、用例 、活動(dòng)類 、組件 、結(jié)點(diǎn) （2）行為事物）行為事物 交互 、狀態(tài)機(jī) （3）分組事物）分組事物 （4）注釋事物）注釋事物 UMLUML的事物的事物 UML由圖和元模型組成，圖是語法，元模型是語義。UML主要包括三個(gè)基本構(gòu)造塊：事物（Thi

6、ngs）、關(guān)系（Relationships）和圖（Diagrams）。 UMLUML的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)（1）依賴關(guān)系 （2）關(guān)聯(lián)關(guān)系 （3）泛化關(guān)系 （4）實(shí)現(xiàn)關(guān)系 UMLUML的關(guān)系的關(guān)系軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 了解了解UML的的5種視圖和種視圖和9種圖形及功能，了種圖形及功能，了解解UML建模的基本流程建模的基本流程任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)l 小組討論法小組討論法l 資料查詢法資料查詢法學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教

7、 程任務(wù)2 UML中的視圖包括：用例視圖（Use-case view）、邏輯視圖（Logical view）、并發(fā)視圖（Concurrency View）、組件視圖（Component view）、部署視圖（Deployment View）等五種。 UMLUML的視圖的視圖軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 用于描述系統(tǒng)應(yīng)該具有的功能集。它是從系統(tǒng)的外部用戶角度出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)的抽象表示。用例視圖所描述的系統(tǒng)功能依靠于外部用戶或另一個(gè)系統(tǒng)觸發(fā)激活，為用戶或另一個(gè)系統(tǒng)提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)用戶或另一個(gè)系統(tǒng)與系統(tǒng)的交互。 用例

8、視圖用例視圖 用來顯示系統(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。 邏輯視圖邏輯視圖軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 用來顯示系統(tǒng)的并發(fā)工作狀況。并發(fā)視圖將系統(tǒng)劃分為進(jìn)程和處理機(jī)方式，通過劃分引入并發(fā)機(jī)制，利用并發(fā)高效地使用資源、并行執(zhí)行和處理異步事件。 并發(fā)視圖并發(fā)視圖 用來顯示代碼組件的組織方式。它描述了系統(tǒng)的實(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。組件是代碼模塊，不同類型的代碼模塊形成不同的組件，組件按照一定的結(jié)構(gòu)和依賴關(guān)

9、系呈現(xiàn)。 組件視圖組件視圖軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程課堂實(shí)踐 1（1）通過學(xué)習(xí)小組討論和上網(wǎng)查詢資料形式完成。（2）UML的作用與工程設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)的繪圖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。 操作提示操作提示（1）UML的發(fā)展歷程是怎樣的，目前的UML的版本是多少？（2）UML與面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)是什么樣的關(guān)系？（3）類比說明建模在軟件開發(fā)過程中的重要作用？操作要求操作要求軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 用例圖用于顯示若干角色（actor）以及

10、這些角色與系統(tǒng)提供的用例之間的連接關(guān)系。用例圖用例圖軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 類圖用來表示系統(tǒng)中的類和類與類之間的關(guān)系，它是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)的描述 。類圖類圖( (對(duì)象圖對(duì)象圖) )軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 狀態(tài)圖是對(duì)類所描述事物的補(bǔ)充說明，它顯示了類的所有對(duì)象可能具有的狀態(tài)，以及引起狀態(tài)變化的事件 。狀態(tài)圖狀態(tài)圖軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模

11、案 例 教 程任務(wù)2 反映一個(gè)連續(xù)的活動(dòng)流，相對(duì)于描述活動(dòng)流（比如，用例或交互）來說，活動(dòng)圖更常用于描述某個(gè)操作執(zhí)行時(shí)的活動(dòng)狀況。 活動(dòng)圖活動(dòng)圖軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 用來反映若干個(gè)對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系，也就是隨著時(shí)間的流逝，對(duì)象之間是如何交互的 。 順序圖順序圖軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 除了顯示消息變化（稱為交互）外，協(xié)作圖還顯示了對(duì)象和它們之間的關(guān)系（稱為上下文有關(guān)） 。 協(xié)作圖協(xié)作圖軟 件 工 程

12、與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 用來反映代碼的物理結(jié)構(gòu)。代碼的物理結(jié)構(gòu)用代碼組件表示。組件可以是源代碼、二進(jìn)制文件或可執(zhí)行文件組件。 組件圖組件圖軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2 顯示系統(tǒng)中軟件和硬件的物理架構(gòu)。通常部署圖中顯示實(shí)際的計(jì)算機(jī)和設(shè)備（用結(jié)點(diǎn)表示），以及各個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系（還可以顯示關(guān)系的類型）。 部署圖部署圖軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2

13、 在系統(tǒng)開發(fā)的每個(gè)階段都要建造不同的模型，建造這些模型的目的也是不同的。 UMLUML建模的多個(gè)側(cè)面建模的多個(gè)側(cè)面軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程任務(wù)2UMLUML建建模模的的基基本本流流程程軟 件 工 程 與軟 件 工 程 與 R o s eR o s e 建 模 案 例 教 程建 模 案 例 教 程課堂實(shí)踐 3（1）通過學(xué)習(xí)小組討論和上網(wǎng)查詢資料形式完成。（2）比較UML1.4和UML2.0圖形元素的不同。操作提示操作提示（1）UML有哪幾種圖形，各有什么樣的功能？（2）UML建模的過程是怎樣的？操作要求操作要求軟 件 工 程