UML培训ppt课件

1、面向对象软件工程规范建模言语UML面向对象软件工程面向对象“面向对象是一种认识客观世界的世界观，这种世界观将客观世界看成是有许多不同种类的对象构成的，每个对象有本人的内部形状和运动规律，不同对象之间的相互联络、相互作用就构成了完好的客观世界。面向对象软件工程面向对象“面向对象是从构造组织的角度去模拟客观世界的一种方法，这种方法的根本着眼点是构成客观世界的那些成分-对象。用“面向对象的观念去认识客观世界，用“面向对象的方法去模拟客观世界，这就构成了“面向对象的完好含义。面向对象软件工程面向对象概念对象 对象是现实世界中个体或事物的笼统表示，是其属性和相关操作的封装。属性表示对象的性质，属性值规定

2、了对象一切能够的形状。对象的操作是指该对象可以展现的外部效力。面向对象软件工程面向对象概念类和实例 类是某些对象的共同特性的表示，它描画了这些对象内部是如何构造的。一样类的对象在它们的操作和它们的信息构造两个方面都有一样的定义。 在面向对象系统中，每个对象都属于一个类。属于某个特定类的对象称为该类的实例。因此，经常把对象和实例当作同义词。实例是从某类创建的一个对象。面向对象软件工程面向对象概念承继 假设类B承继类A，那么类A中描画的操作和信息构造将成为类B的一部分。 借助承继，可以表示类之间的类似性，并且在其他类能承继的一个类中描画这些类似性。因此，就可以复用公共的描画。承继经常被提倡为软件工

3、业界中关于复用的一个中心思想。承继还有利于软件维护。 经过抽取和共享公共特性就可以通用化一些类，并且把它们放在承继层次的更高位置。同样，假设希望添加新类，可以寻觅这样一个类，它曾经提供了适用于该新类的某些操作和信息构造。然后，让新类承继这个类，只需添加该新类所独有的那些内容。然后，使这个类公用化。面向对象软件工程 面向对象建模 面向对象思想比较自然地模拟了人类认识客观世界的方式，面向对象的分析和设计应该从建模开场。构造模型通常出于以下几个目地：在着手处理一个复杂问题之前，对处理方案进展检测；用于同客户或其他相关人员进展交流；加强视觉效果；对复杂问题进展简化。面向对象软件工程面向对象建模模型是对

4、事物的一种笼统，人们经常在正式建造实物之前，首先建立一个简化的模型，以便更透彻地了解它的本质，抓住问题的关键；在模型中，人们总是剔除那些与问题无关的、非本质的东西，从而使模型与真实的实体相比更加简单、易于把握；面向对象软件工程面向对象建模在建造一个复杂系统时，开发者必需从多种不同的角度来笼统系统，运用准确的符号来构造模型，然后检查这些模型能否符合系统的需求，并逐渐添加细节，从而将这些模型转化成实现方案。建模言语是面向对象建模中的一个非常关键的要素。规范建模言语UMLUML的设计目的：运用面向对象概念来构造系统模型建立起从概念模型直至可执行体之间明显的对应关系着眼于那些有艰苦影响的问题创建一种对

5、人和机器都适用的建模言语规范建模言语UMLUML概要UML由OMG与1997年11月同意为规范建模言语(Booch,Jacobson,Runbaugh)。UML建立在当今国际上最有代表性的三种面向对象方法Booch(Grady Booch : The Booch method targets object-oriented analysis and design with emphasis on detailed design)方法，OMT(Object Modeling Technique)方法，OOSE方法的根底之上。UML是一种建模言语而不是一种方法，UML本身是独立于过程的。规范建模言

6、语UML UML为人们提供了从不同的角度去察看和展现系统的各种特征的一种规范表达方式。在UML中，从任何一个角度对系统所作的笼统都能够需求用几种模型图来描画，而这些来自不同角度的模型图最终组成了系统的完好模型。规范建模言语UML 普通而言，我们可以从以下几种常用的视角来描画一个系统：系统的运用实例：从系统外部的操作者的角度描画系统的功能。系统的逻辑构造：描画系统内部的静态构造和动态行为，即从内部描画如何设计实现系统功能。系统的构成：描画系统由哪些程序构件所组成。系统的并发性：描画系统的并发性，强调并发系统中存在的各种通讯和同步问题。系统的配置：描画系统的软件和各种硬件设备之间的配置关系。规范建

7、模言语UMLUML模型图5类，10种：用例图静态图类图，对象图，包图行为图形状图，活动图交互图顺序图，协作图实现图构件图，配置图规范建模言语UMLUML语义元-元模型： 元模型的根底体系构造，定义一种阐明元模型的言语元模型： 元-元模型的一个实例，定义一种阐明模型的言语模型： 元模型的一个实例，定义一种言语来描画信息领域用户对象： 模型的一个实例，定义一个特定的领域规范建模言语UMLUML主要文件：UML概要UML SummaryUML语义UML SemanticsUML表示法指南UML Notation Guide对象约束言语规约Object Contraint language Speci

8、fication：该文件定义并引见了一种对象约束言语OCL，其用途是用来阐明在图形化的系统模型中不能充分表达的建模信息。它是一种方式化言语。rational/uml/index.jtmpl规范建模言语UML 用例图 从本质上将，一个用例是用户与计算机之间为到达某个目的的一次典型交互作用：用例描画了用户提出的一些可见的需求；用例可大可小；用例对应一个详细的用户目的规范建模言语UML 用例图 用例图描画系统外部的执行者与系统的用例之间的某种联络。所谓用例是指对系统提供的功能或称系统的用途的一种描画；执行者是那些能够运用这些用例的人或外部系统；用例和执行者之间的联络描画了“谁运用哪个用例。规范建模言

9、语UML 用例图用例图着重于从系统外部执行者的角度来描画系统需求提供哪些功能，并且指明了这些功能的执行者是谁；用例图在UML方法中占有非常重要的位置，人们甚至称UML是一种用例图驱动的开发方法。规范建模言语UML 用例图用例图中的图符： 用例 执行者 系统：用于界定系统功能范围，描画该系统功能的用例都置于其中，而描画外部实体的执行者都置于其外。 关联：衔接执行者和用例，表示执行者所代表的系统外部实体与该用例所描画的系统需求有关。规范建模言语UML 用例图用例图中的图符： 运用：由用例A连向用例B，表示用例A中运用了用例B中的行为或功能。 扩展：由用例A连向用例B，表示用例B描画了一项根本需求，

10、而用例A那么描画了该根本需求的特殊情况。 注释体：对UML实体进展文字描画 注释衔接：将注释体与要描画的实体衔接，阐明该注释体是针对该实体所进展的描画。运用扩展规范建模言语UML 用例图设置边境风险分析买卖估计进展买卖超越边境更新帐目评价贸易经理营销人员记帐系统销售人员运用运用扩展规范建模言语UML 用例图规范建模言语UML 用例图用例模型的获取：获取执行者获取用例规范建模言语UML 用例图获取执行者：谁运用系统的主要功能主要运用者？谁需求系统支持他们的日常任务？谁来维护、管理系统使其能正常任务辅助运用者？系统需求控制哪些硬件？系统需求与其他哪些系统交互？对系统产生的结果感兴趣的是哪些人？规范

11、建模言语UML 用例图获取用例：执行者要求系统提供哪些功能？执行者需求读、产生、删除、修正或存储系统中的信息有哪些类型？必需提示执行者的系统事件有哪些？执行者必需提示系统事件有哪些？怎样把这些事件表示成用例中的功能？规范建模言语UML 类图在面向对象的建模技术中，类、对象和它们之间的关系是最根本的建模元素。对于一个想要描画的系统，其类模型、对象模型以及它们之间的关系提示了系统的构造。类图描画了系统中的类及其相互之间的各种关系，其本质反映了系统中包含的各种对象的类型以及对象间的各种静态关系关联，子类型。规范建模言语UML 类图类图中的图符： 类：表示一个类，其中第一栏是类的 名，第二栏是类的属性

12、，第三栏是类的操作。 包：包是一种分组机制，表示一个类 图集合。 关联：用于表示类的对象之间的关系。其特殊方式有组成关联和聚集关联。OperationsAttributesClassPackage规范建模言语UML 类图类图中的图符： 聚集关联：用于表示类的对象之间的关系是整体与部分的关系。 组成关联：用于表示类的对象之间的关系：整体拥有各部分，部分与整体共存，如整体不存在了，部分也会随之消逝。 泛化关联：泛化关系承继关系定义了类和包间的普通元素和特殊元素之间的分类关系。规范建模言语UML 类图类图中的图符： 依赖关系：有两个类或包元素X、Y，修正元素X的定义能够会引起对另一个元素Y的定义的修

13、正，那么称元素Y依赖于元素X。 对象：类的一个实例。 链接：用于表示对象间的关联关系的一个实例。ValuesObject规范建模言语UML 类图单一承继CarPowered VehicleTruckTruckCarPowered Vehicle规范建模言语UML 类图多重承继AircraftPowered VehicleCarAirplaneTruck规范建模言语UML 类图关联的根本UML表示法PersonCompanyCountry0.*0.*0.*1.*1.10.1居民雇员雇主EmploymentSiteResidence规范建模言语UML 类图关联表示的一些阐明：UML并不要求关联一定

14、要有名字。但给一切关联命名组成和聚集关联除外，是一个好习惯。UML也不需求角色名。但最好给出有意义的角色名。 UML通常简写多重性。Eg. 0.* 简写为*，1.1写为1。规范建模言语UML 类图多向关联CompanyPurchasedQuantityItemType减价程度0.*0.*0.*厂商产品ItemPurchase CatalogunitPrice:Money规范建模言语UML 类图整体/部分关联组成聚集规范建模言语UML 类图组成整体： 组成对象compositeobject)部分：成分对象 componentobject)假设没有成分对象，组成对象也不存在。 在任何时候，每个给定

15、的成分对象只能是组成对象的组成部分。组成是典型的异构。成分对象能够由多个类型混合组成。Eg.轮子、车轴、木头构成四轮马车。规范建模言语UML 类图组成滑翔机机翼机尾机身fuselagetailleftWingrightWing1111规范建模言语UML 类图聚集整体：聚集对象aggregateobject)部分：构成对象constituentobject)构成对象不存在，聚集对象还可存在。在任何时候，每个对象都可是多个聚集的构成。聚集往往是同构的。 Eg.森林是树木构成的。规范建模言语UML 类图聚集MgmtReportCorporateDivisionCorporationParagraph

16、textPartdivision0.*0.*11.*规范建模言语UML 类图订单DateReceivedisPrepaidnumber:Stringprce:MoneyDispatch()close()订单项Quantity:Integerprice:MoneyisSatisfied:Boolean1*项客户NameaddressCreditRating():String团体客户ContactNamecreditRatingcreditLimitRemind()billforMonth(Intrger)雇员产品个人客户CreditCard#creditRating()=“poor销售代表1*0

17、.11*规范建模言语UML 对象图对象图对象图是类图的一种变形。除了在对象名下面要加下划线以外，对象图中所运用的符号与类图根本一样。对象图是类图的一种实例化。一张对象图表示的是与其对应的类图的一个详细实例，即系统在某一时期或者某一特定时辰能够存在的详细对象实例以及它们相互之间的详细关系。规范建模言语UML 对象图作者计算机名字：String内存：Ineger名字：String年龄：Integer0.1Uses1.*小王：作者小王的任务PC：计算机名字 = “王小影年龄 = 32小王的任务PC：计算机名字 = “Compaq X内存 = 32名字 = “Dell486内存 = 64类图对象图规范

18、建模言语UML 对象图对象图并不象类图那样具有重要的位置，但是利用它可以协助我们经过详细的实例分析，更详细直观地了解复杂系统类图的丰富内涵。对象图还经常被用作协作图的一部分，用以展现一组对象实例之间的动态协作关系。规范建模言语UML 包图包是类的集合。包图所显示的是类的包以及这些包之间的依赖关系。假设两个包中的恣意两个类之间存在依赖关系，那么这两个包之间存在依赖关系。包的依赖是不传送的。规范建模言语UML 包图订单获取界面订单获取运用AWT邮件发送清单界面邮件发送清单运用订单顾客规范建模言语UML 包图何时运用包图：在大工程中，包图是一种重要工具有专家建议，只需他不能将整个系统的类图紧缩到一张

19、A4纸上，他就应该运用包图；依赖产生耦合，应该尽量将依赖性减少到最低程度；包的概念对测试也是特别有用的。规范建模言语UML 形状图形状图形状图是对类的一种补充描画，它展现了此类对象所具有的能够的形状以及某些事件发生时其形状的转移情况。 表示形状。形状的改动称作转移，形状转移由箭头表示，箭头旁可以标出转移发生的条件。形状转移可以伴随有某个动作，它阐明当转移发生时系统要做什么。 表示初始形状。 表示终止形状。规范建模言语UML 形状图下降形状在第一层上升形状向第一层下降空闲形状上升到达到达上升超时下降到达第一层规范建模言语UML 形状图Custom order Statustentativecan

20、celedconfirmedentry/self.cancelcustSubmitsOrdercustConfirmsOrdercustCancelsOrdercustCancelsOrderAfter(30days)Cust.notifyCanceled(self)self.fulfillmentStatus not=shipped规范建模言语UML 顺序图顺序图顺序图描画了对象之间动态的交互关系，着重表达对象间音讯传送的时间顺序。顺序图由一组对象构成，每个对象分别带有一条竖线，称作对象的生命线，它代表时间轴，时间沿竖线向下延伸。顺序图描画了这些对象随着时间的推移相互之间交换音讯的过程。音讯

21、用从一条垂直的对象生命线指向另一个对象的生命线的程度箭头表示。图中还可以根据需求添加有关时间的阐明和其他注释。规范建模言语UML 顺序图：计算机：打印效力程序：打印队列：打印机打印文件打印文件打印机空闲保管文件打印机忙规范建模言语UML 协作图协作图与顺序图作用一样，协作图也是用来描画系统中对象之间的动态协作关系。协作图偏重于描画各个对象之间存在的音讯收发关系交互关系，而不专门突出这些音讯发送的时间顺序。在协作图中，对象同样是用一个对象图符来表示，箭头表示音讯发送的方向，而音讯执行的顺序那么由音讯的编号来阐明。规范建模言语UML 协作图Eg.从一个帐户(fromAccount)传送一笔资金到另

22、外一个帐户(toAccount)fromAccount:BankAccounttoAccount: BankAccount1.transferFunds(.)2.depositFunds(.)规范建模言语UML 协作图协作图中的多态性：指向目的对象有能够隶属的一切类的超类icon:(Polygon)Scal(factor:PositiveReal)规范建模言语UML 协作图反复的音讯：向一个聚集对象的每个组成部分发出同样的音讯。反复音讯的三个特性：1。这种音讯有一个星号作为前缀，表示发往多个目的。2。集合的名字是放在通常的位置，但是每个单独的目的对象没有名字。3。目的对象的符号是双重的，表示多

23、样性。规范建模言语UML 协作图currDesktop:desktop:(Polygon)*:scale(factor:PositiveReal)10.*icons规范建模言语UML 协作图在音讯中运用self可用this)把 self作为一个参数来传送，用来通知目的对象是哪个对象发送的音讯。发送一个音讯给它本身。规范建模言语UML 协作图senderObject:Class1senderObject:Class1message1(self:Class1,)senderObject:Class1self: Class1message2(.)Self作为一个参数来传送发送对象发送一个音讯给它本身

24、self是目的对象规范建模言语UML 协作图：计算机：打印队列：打印效力程序：打印机1. 打印文件 3. 保管文件打印机忙2.打印文件打印机空闲规范建模言语UML 协作图协作图的规划方法能更清楚地表示出对象之间静态的衔接关系。顺序图突出执行的时序，能更方便地看出事情发生的次序。假设要描画在一个用例中的几个对象协同任务的行为，交互图是一种有力的工具。交互图擅长显示对象之间的协作关系，虽然它并不对这些对象的行为进展准确的定义。假设想要描画跨越多个用例的单个对象的行为，该当运用形状图；假设想要描画跨越多个用例或多个线程的多个对象的复杂行为，那么需思索运用活动图。规范建模言语UML 活动图活动图活动图

25、描画系统中各种活动的执行顺序，通常用于描画一个操作中所要进展的各项活动的执行流程。同时，它也常被用来描画一个用例的处置流程，或者某种交互流程。活动图由一些活动组成，图中同时包括了对这些活动的阐明。当一个活动执行终了之后，控制将沿着控制转移箭头转向下一个活动。活动图中还可以方便地描画控制转移的条件以及并行执行等要求。在很多方面，活动图是构造化开发中流程图和数据流程图 (DFD) 的面向对象等同体 。规范建模言语UML 活动图活动图的图符 实心圆表示活动图的起点，实践上是一个占位符，带边框的实心圆表示终点。 圆角矩形表示执行的过程或活动。 菱形表示断定点。 箭头表示活动之间的转换，各种活动之间的流

26、动次序。 条件 箭头上的文字表示继续转换所必需满足的条件，总是运用格式“条件来描画。 粗线条表示能够会并行进展的过程的开场和终了。规范建模言语UML 活动图规范建模言语UML 活动图加水到容器中将咖啡放到过滤器中点燃咖啡炉取出咖啡杯把过滤器放到咖啡炉上冲调咖啡倒咖啡找饮料取一听可口可乐喝饮料人找到可口可乐没有可口可乐没有咖啡找到咖啡熄灭咖啡炉规范建模言语UML 活动图活动图最适宜支持描画并行行为，这使之成为支持任务流建模的最好工具。活动图最大的缺陷是很难清楚地描画动作与对象之间的关系。规范建模言语UML 活动图对于以下情况可以运用活动图：1分析用例；2了解牵涉多个用例的任务流；3处置多线程运用

27、。在以下情况下，普通不要运用活动图：1显示对象间协作；2显示对象在其生命周期内的运转情况。规范建模言语UML 构件图构件图构件图描画软件构件以及它们之间的依赖关系，从而便于人们分析和发现当修正某个构件时能够对那些构件产生影响，以便对它们做相应的修正或更新。构件可以是源代码构件、二进制目的码构件、可执行构件或文档构件。 表示构件。规范建模言语UML 构件图 Graphic.dll：图形库 Comhnd.cpp： 命令处置器 Main.cpp：主类 Whnd.obj： 窗口处置器 Comhnd.obj： 命令处置器 Main.obj：主类 client.exe： 客户程序 Whnd.cpp： 窗口

28、处置器规范建模言语UML 配置图配置图配置图描画系统中硬件和软件的物理配置情况和系统体系构造。在配置图中，用结点立方体表示实践的物理设备，如计算机和各种外部设备等，并根据它们之间的衔接关系，将相应的结点衔接起来，并阐明其衔接方式。在结点里面，阐明分配给该结点上运转的可执行构件或对象，从而阐明哪些软件单元被分配在哪些结点上运转。规范建模言语UML 配置图客户A：个人电脑PC客户B：个人电脑PC数据库效力器：VAX效力器：02TCP/IP协议TCP/IP协议DecNet协议规范建模言语UML 配置图规范建模言语UML 案例：ATM系统软件工程概述目的：建立ATM系统软件ATM system sof

29、tware)。整个系统包括：ATM、中央效力器central server)、ATM系统软件、有关的界面软件。ATM系统软件的任务：处置系统中ATM和银行电脑之间的买卖transaction)，如：查帐、存款、提款等。与系统协作的银行有多家，它们各自有本人的电脑，处置本人的帐号和买卖。一切TAM经过中央效力器与每个银行的电脑通讯。每家银行电脑处置的买卖及其中运转的软件，乃至银行的内部事情与本工程无关。但银行电脑和ATM系统软件之间的界面软件那么属于本工程。规范建模言语UML 案例：ATM系统软件ATM任务过程： 银行的顾客持有提款卡cash card，可在任何一个ATM查帐、存款、提款、取收据

30、等。提款卡插入ATM后，卡上资料被读取，并提示顾客输入其个人密码。然后，ATM系统检验密码的正确性，假设没问题，便把顾客要做的买卖传送到中央效力器进一步处置。规范建模言语UML 案例：ATM系统软件ATM系统软件的要求：1对一切运用ATM系统的买卖，都要有记录，且能每天做报告。2系统要有适当的平安措施。3一个帐号必需可以同时从多处接入做查询或其他帐务。4必需能兼顾未来的扩展，如添加出纳点、因特网客户机等。规范建模言语UML 案例：ATM系统软件ATM系统软件的限制：1ATM系统由银行协会拥有。2ATM系统软件在中央效力器里运转。3各银行本人发行提款卡，并保管有关资料。一家银行发行的卡，头6个数

31、字一样。4一切ATM有同样的界面。5每家银行的电脑有其程序界面，不一定与其它银行的一样。规范建模言语UML 案例：ATM系统软件静态分析和设计静态分析：找出对象类及其静态关系。动态分析：对象间的相互作用及其对外界面。中心设计：买卖。买卖是一个二元关联类，它将提款卡card和ATM联络起来。规范建模言语UML 案例：ATM系统软件买卖是ATM系统软件的中心设计Cardnumber:Integername:Stringtrx:Transaction*ATMserialNumber:Integerlocation:Stringtrx:Transaction*Transactiontime:Datec

32、ontent:Stringcard:Cardatm:ATM*规范建模言语UML 案例：ATM系统软件ATM系统软件的部分设计managesBankInfoCardATMTransactionATMManagermanages*111manages规范建模言语UML 案例：ATM系统软件ATM系统软件设计总图BankInfoCardAgentTransactionATMManagermanages*111managesmanagesInternetCashierATM*1规范建模言语UML 案例：ATM系统软件耐久对象设计BankInfoCardAgentTransactionATMManage

33、r*111InternetCashierATM*1Dailylog11*规范建模言语UML 案例：ATM系统软件动态分析ReceiptInquiryDepositWithdrawATM System规范建模言语UML 案例：ATM系统软件ATM系统时序图BankATMCentral ServerATM Manager插卡问口令键入口令选择买卖问金额键入金额发出现金口令正确查证口令恳求处置买卖确实完成买卖检查帐号资料口令正确银行买卖数据库记录完成规范建模言语UML 案例：ATM系统软件Interface Candidate Algorithm ATM Manager login(cardInfo

34、:CardInfo) logout() getBalance():Float getHistory():StringBank login(accountInfo:AccountInfo) logout(account) open(accuontInfo:AccountInfo,initialAmount:Float) remove(accountInfo:AccountInfo)规范建模言语UML 案例：ATM系统软件界面设计bankAccountMgrIFAccountImplAccountMgrImplAccountIFimplementsimplementsmanages1*规范建模言语

35、UML 案例：ATM系统软件界面的详细定义AccountIFgetBalance():FloatgetAccountInfo():AccountInfogetHistory():StringDeposit(amount:float):FloatWithdraw(amount:Float):FloattransferTo(accountName:string, amount:Float):FloatPaybill(receiver:String,amount:Float):FloatAccountMgrIFLogin(accountInfo:AccountInfo): AccountIFLogo

36、ut(account:AccountIF)Open(accountInfo:AccountInfo,initialAmount:Float):AccountIFRemove(accountInfo:AccountInfo)Showaccounts():String规范建模言语UML 案例：ATM系统软件SessionIFgetBalance():FloatgetAccountInfo():AccountInfogetHistory():StringDeposit(amount:float):FloatWithdraw(amount:Float):FloattransferTo(accountN

37、ame:string, amount:Float):FloatPaybill(receiver:String,amount:Float):FloatAccountImplgetBalance():FloatgetAccountInfo():AccountInfogetHistory():StringDeposit(amount:float):FloatWithdraw(amount:Float):FloattransferTo(accountName:string, amount:Float):FloatPaybill(receiver:String,amount:Float):FloatBalance:FloataccountInfo:AccountInfoHistory:StringATM Manager 界面规范建模言语UML 案例：ATM系统软件SessionMgrIFlogin(cardInfo:CardInfo):SessionIFlogout(Session:SessionIF)规范建模言语UML 案例：ATM系统软件atmcsSessionMgrIFSessionImplSessionMgrImplSessionIFimplementsimplementsmanages1*AccountIF11accountATM Central Server 包含