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第2章统一建模语言UML本章内容2.1UML概述

2.2UML的关系

2.3用例图2.4类图和对象图2.5交互作用图2.6活动图2.7用例驱动开发2.8RationalRose的安装与使用2.1UML概述建模的目的UML简介UML的术语和概念UML的组成2.1.1建模的目的

建模的必要性

对于多数程序员而言，在脑海里设想一个软件的实现与用代码来实现这个软件是没有距离的，怎么想，就怎么用代码来实现它。这种做法会产生下列问题：不利于交流。如果不建立模型，软件系统中的有些东西很难用文本的编程语言来表达清楚。如果程序员在修改代码时，没有将他脑海中的模型记录下来，这个信息可能会永远丢失，不便于软件维护。建模的重要性模型是对现实世界的简化，建模是为了更好地理解正在开发的系统。建模原理每一种模型可以在不同的精度级别上表示，最好的模型是与现实相联系的。单个模型是不充分的。对重要的系统应采用一组几乎独立的模型进行建模。面向对象建模从算法的角度建模（结构化）从面向对象的角度建模建模的目的

2.1.2UML简介

UML的发展UML不仅结合了Booch、OMT和OOSE方法，而且对其做了进一步的发展，统一了符号体系，并从其它的方法和软件工程实践中吸收了许多经过实际检验的概念和技术；UML是GradyBooch、JamesRumbaugh、IvarJacobson和许多其他人员集体智慧的结晶，并最终统一为大众所接受的标准建模语言。

UML的特点UML是一种语言UML是一种可视化语言UML是一种可用于详细描述的语言UML是一种构造语言UML是一种文档化语言UML的功能为软件系统的产出建立可视化模型规约软件系统的产出构造软件系统的产出UML简介

2.1.3UML的术语和概念

系统和模型系统和子系统模型视图用例视图设计视图过程视图实现视图配置视图图系统和子系统包

包是一个用来将模型单元分组的通用机制，可以将一个系统看作一个单一的、高级的包。可见性引入与输出类属关系UML的术语和概念

注释注释是附加在元素或元素集上，用来表示约束或注释的图形符号。

UML的术语和概念

协作协作是一组类、接口和其他元素的群体，它们共同工作，提供比各组成部分的功能总和更强的合作行为。UML的术语和概念

对象对象(Object)代表了类的一个特定实例，具有身份(Identity)和属性值(AttributeValues)。为了与上下文中的其他对象相区别，每个对象都应该有一个名字。对象可以用3种方式命名：对象名、对象名和类名、或只用类名。UML的术语和概念

消息消息是对象间的通信，它传达了要执行动作的信息，它能触发事件。UML的术语和概念

接口接口是用来规定类或组件服务的操作的集合。接口可以有名字，以与其他的接口相区分。实践中，接口名通常是从问题域的词汇表中抽取出的短名词或名词词组。和类一样，接口可以参与类属关系、关联关系和依赖关系。另外，接口还可以参与实现关系。UML的术语和概念

接口的符号如图所示有3中表示方法。第一种是图标（Icon）形式，第二种是修饰（Decoration）形式，第三种是标签（Label）形式。对于后两种表示方法，还可以将属性、或操作、或两部分都隐藏起来UML的术语和概念

类型类型舟是类册的构搁造型奔，用丛于描绵述对顷象的陪域。UM喷L的术牧语和鲜概念角色角色爽是一词个参阀与特忠定语匆境的蔬实体炒的行成为。UM升L的术骡语和扮概念实例实例桑是抽丑象的溜具体祥表示绞，对叹它可族使用楚一组缩慧操作热，它役有用戚来存刃储操聋作结脱果的章状态尸。名称操作状态主动纷对象连接类范韵围的温属性共和操劣作暂时UM肝L的术他语和危概念事件事件架是对恒一个财在时窝间和颠空间雅上占肾有一会定位残置的遣有意李义的油事情过的规拔格说呼明。种类消息愤信号调用UM垂L的术肃语和订概念UM匠L的扩循充机悠制UM赏L支持饥自身捞的扩预充与颠调整维，以摄便使舒其与泛一个格特定记的方陈法、现组织河或用宜户相气一致臣，UM集L中包栏含3种主矛要的蜂扩充久组件困：原爷型、嚼标记课值和谁约束光。原型杏：能秆够说提清领葛域中就的词迅汇，宅且看轨起来伙仍像锋原有盾构造寄块的锈新事余物。标记缺值：期为UM荡L事物夏增加鸟新的馒特性山。约束版：增砖加新满的语砍义或桃改变拦已存依在的戴规则飘。UM忌L的术挤语和铸概念状态垫机说明芬对象复在生忧命期背中响贡应事堪件所牌经历计的状撑态序肝列，春以及户它们浇对事惕件的盐响应。状态：对方象生考命期非中的颜一个陕条件旦或状格况，再在此沉期间阵，对项象将姐满足光某些袄条件耐，执林行某圈些活介动，仔或等潜待某采些事烧件。初态：状期态机掏或子盈状态拥的缺床省开译始位炎置；终态：状龟态机炉或外浓围状为态的武执行屯已经凝完成滤。转换容：一妥个转喜换是侮两个钞状态颠之间圆的一啊种关从系，军表示准对象黄将在冈第一厨个状笼态中衡执行怠一定蜘的动粮作，窃并在郑某个宁特定里事件墓发生蓄而某悬个特津定的坚条件尚满足爸时进灾入第设二个咬状态厅。UM胁L的术箭语和坚概念时间拆和空舅间时间炉标记裳：表窝示事佣件发雪生时悟刻的蚕符号辰，由氧交互斤中的坝消息眨名形忽成的功表达迷式。时间灵表达侮式：许用来崭判断裙绝对垦或相托对时睬间值金的表掌达式格。时间础约束公：关届于绝页对或逼相对钻时间厕值的朝语义找陈述冻。位置玻：一肿个构温件在革一个等节点攀上的旅位置餐。实时馆系统眼：是丹时间险关键辅系统即。事鲁件可政以在恐规则期或不微规则糠的时篇间发撤生；员对一牵个事日件的蛮响应篮必须凑在可落预料毫的绝卫对时泳间或萄者相膨对于时事件笔本身欢的时盐间发志生。UM租L的术圈语和剑概念UM需L的内箩容UM免L语义UM暂L表示叠法UM邮L的构疏成元素结构单元素：模前型的神静态禁部分劣，描伍述概月念或赏物理殃元素帝。包剃括类浑、接草口、像协作般、用尊例、怕主动排类、胁组件粥和节尸点。行为劳元素：模知型的扛动态布部分哨，描瞎述跨号越时伶间和坝空间汁的行伏为。翁包括耽交互盐和状景态机屑。分组裹元素：模兼型的搜组织盈部分饰，如素包。注释贤元素：模遇型的甘解释苍部分障，用骂来描后述、客说明过和标芽注模佳型的建任何哄元素房诚，如燥注解猎。2.耽1.浓4愿UM塘L的组负成关系关系星说明泻元素映之间拘的相耳互联速系，即事昏物之秆间的卫联系，在触面向蛮对象赵建模醒中，有四传种很样重要惩的关伴系：依赖梳(D物ep倍en祖de饶nc疮y)呀关系类属雷(G尤en篇er外al计iz叔at农io沙n)盗关系关联粘(A楼ss吵oc项ia告ti幻玉on足)关惊系实现圣(R手ea僵li删za闹ti倦on沿)关矿系UM竹L的组熟成图图是概由一腾组元齐素和障关系满组成是的连阀通图幼，包烈括静喘态结锹构图波和动性态行犬为图类图对象邮图组件昌图配置僵图用例赴图UM郊L的组欺成顺序增图协作蒸图状态裕图活动即图2.励2写UM初L的关竿系依赖歇关系类属喘关系关联廉关系实现秆关系2.宰2.屋1依赖递关系依赖士关系维描述宵了类贺之间碌的使并用关年系。如果勿一个第模型咐元素轮发生捧变化狂会影聚响另乳一个砖模型要元素归（这末种影源响不催必是鼻可逆跨的）豪，那流么就虚说在参这两尼个模脆型元晒素之归间存炕在依墨赖关惰系。例如晓：有种两个软元素X、Y，如设果修偷改元芦素X的定智义会色引起翼对元呢素Y的定央义的委修改划，则进称元终素Y依赖贪于元窝素X。依赖邀关系依赖建关系时的UM暑L符号茂表示宣是带萝箭头惰的虚更线，未指向晌被依啦赖的荐模型烛元素砖。依赖朱关系在类称图中细，依伏赖可贱以由衰许多饿原因避引起劳，例鲁如，身一个芦类向际另一地个类香发送习消息捞（也窝即，运一个收类的伟操作烘调用铲另一蠢个类纲的操泳作）熟，或察者一缓个类疑是另范一个漠类的秩数据欢成员购，或声者一仔个类膝是另狱一个兔类的求某个厘操作善参数静，那肥么就蝇可以呢说这陡两个念类之谱间存许在着遥依赖标关系件。语义而上，芽所有贺的关火系（榨包括伤关联采关系鸽、类撕属关含系、贱实现新关系处）都录是各败种各沙样的股依赖哥关系北，因硬为这3种关患系具李有很肥重要否的语脆义，勒所以林在UM伯L中被迎分离吐出来风成为扮独立狂的关咬系。2.甚2.押2类属惧关系类之武间的雅类属良关系看表示鹿子类湖继承贱一个继或多拜个父械类的猾结构腔与行散为。升类属凯关系悠描述茂了类欣之间童的“摆是一黑种”谦（is盛-a颂-k洁in的d-毅of隆)的关苦系,类属铲关系赤用来凉连接拐一般掀类与朽特殊温类，孤用来碍描述总父类撤与子郊类或瓜父与骂子的提关系请，子我类继漫承父膊类的剩特性座，尤山其是内属性胜和操兽作。类属相关系娱的UM约L符号抵表示牢是带更空心股箭头膝的实龙线，掀箭头用指向喘父元难素。一个淋类可婆以有旺零个简到多恐个父终类，学没有撒父类液且有乘一个乳或臂多个琴子类沈的类雄被称居为根赶类或陪基类真。没有旗子类柳的类苏被称杰为叶后类。如果雾在继虾承关克系中禁，每公个类等只能辫有一达个父界类，颤则是匀单继闯承。如果较一个羊类有养多于冰一个篮的父故类存呜在，益则被良称为膏多继留承。2.肌2.倾3关联饲关系关联污关系岔是一盗种结株构关飘系，绩规定柿了一幸种事笨物的弦对象斜可以熔与另偶一种喷事物愉的对逃象相粘连。例如期，雇调员为躲公司均工作观，一旺个公务司有或很多牺部门捞，就及可以掀认为旗雇员姨和公卖司、储公司碍和部功门之蓄间存铃在某抛种语醒义上幸的联箱系，讨在类覆图模熔型中徒，就宣可以边在类Em袭pl榴oy有ee笑(雇员耀）和色类Co蹈mp耽an达y(公司)、类Co熄mp叹an腔y(公司)和类De多pa偿rt澡me阴nt怕(部门炊）之史间建闯立关帐联关勒系。关联绣关系蛮的UM甩L符号叶表示麦是一贿条实削线。关联锅关系可以沙应用絮于关罚联关挽系的躁四种输基本检修饰选是：名称减：描锄述关够系的似性质垂。角色灯：关电联中聋靠近姥它一鉴端的登类对筝另外吴一端弟的类话呈现味的职觉责。阶元锈（Mu费lt来ip院li脖ci佳ty生)：说狂明一批个关遗联的执实例泊中有某多少刊个相金互连塔接的哄对象临。聚合(A尺gg访re光ga裂ti矩on转)：整后体对症象拥址有部蝴分对搞象。关联局名通吼常是清一个狡动词标或动效词词判组，情用来更表示旁关联谷关系昏的类否型或尖目的锤。所孟选择系的关垦联名史应该她有助益于理扮解该挣模型趁。关联赠关系愁中的铜相关孕术语越和概烫念角色阶元导航聚合矿关系组合急关系关联渠类可见显性限定课符接口珍说明肿符关联司关系2.炼2.荐4实现停关系实现篇关系残是分勤类器厉之间循的语胖义关描系，伞一个忠分类灿器规雕定合刘同，丛另一省个分暗类器价保证振实现成这个色合同继。可以格在两屠种情惩况下斑使用勉实现兔关系控：实现够被用弓在接耻口与仰实现弄它们狂的类滴或组鹊件之胳间；实现桌被用鼻在用榨例和披实现今该用己例的亲协作他之间悼。实现叮关系火的UM崇L符号胸表示敲是一婶条带均有空次心箭惰头的逝虚线讽。2.腿3用例鞋图用例退图概多述用例荡图的污构成用例如图的骄应用2.技3.炭1用例疤图概偿述参与往者触元发用均例，秘并与额用例毅进行抚信息宇交换坐。单藏个参倡与者览可以嗓和多丈个用签例连孙接，泥一个谷用例俘也可探以与乳多个伍参与生者连干接。对同孝一个蓬用例惰而言镰，不弯同参布与者猾有着倘不同疗活动声：可涛以从煤用例吸获取盒值，丽也可熊以输至出信性息到票用例誉中。在参尾与者乓和用烛例之漠间存抹在的框关联读关系假通常嘉被称牺为通叮信关支联，揉因为俩它代求表着片参与王者与门用例态之间盼的通弊信。用例理图概趋述不带愿箭头隐的线拆段代嗓表关陶联是垄双向逃导航快（从垫参与地者到键用例苹，并鼠从用己例到醒参与皇者）鲁；带倡箭头挪的线庙段代慨表关个联是娃单向焰导航容（从懒参与律者到津用例榜，或猎从用跳例到忍参与笋者）日，导湾航的酸方向役表明搜了是凳参与唇者发谦起了园和用两例的畜通信繁还是滚用例樱发起和了和专参与玩者的亡通信船。用例查捕捉宽了系啦统的药行为塔但没躁有规令定怎它样实绣现这疫些行乱为，画这一栏点很侮重要录，因记为系弱统分斜析（针规定狱行为经）应捏该尽豪可能凳多地语不被逆实现弹的细穴节（段规定小怎样极执行惠行为房诚）所存影响处。最终摘，用缝例需译要被虹实现爹，在UM汪L中用穷来实以现用遗例的蛛元素训是协隐作（Co云ll驻ab班or灾at炉io宅n)。协作周是一便起工类作以亮实现济用例厕行为幅的类铜和其筛他元勤素构溜成的学群体催，显督式说愉明用门例的季实现。2.滋3.筐2用例环图的脸构成参与惧者在UM逼L中，府参与砖者代寺表与伪系统北交互授的人贺、硬倘件、沫或另社一个砖系统幻玉，是专用例忌使用详者与替用例伸交互致时所生扮演望的角猛色。慌参与局者的UM定L符号蔬表示六是图治示的低“小势人”荡，并医可在帜符号伶下标垂出参碧与者肝名。沃参与选者可咽以只谈向系您统输具入信但息或体只从珍系统鲜接受盗信息披，也箩可以灯既可游以输旁入信缠息给破系统廉，还渣可以糟接受英系统傲的输未出信万息。敢参与订者与朽参与销者之负间也开可以酸存在水类属鸟关系鲁。为了疯准确塌获取类用例永，首兆先需荣要识巷别系司统的俘参与掌者，叙可以葱通过卷问题矮的答刊案来蚕帮助戴发现宪系统那的参枪与者跳。识别衫参与舱者须派注意厉的问缎题：尽管糟参与贼者在争用例绘图中合是用字类似录人的倡图形射来表邮示，勉但参殿与者愁并不喜一定慎必须摔是人肺。参与咽者代长表角纲色。一个早实体谨可以斗扮演妙多种踢角色妇（参炒与者染），犹在确谋定实嘴体的分参与剧者身顶份时索，应纹考虑静其所精扮演克的角杂色，敬而不议是实呈体的具头衔傻或名圣称。角色意不是盾对职镰位建鸽模。用例祝图的啄构成用例用例升描述仔了系周统所舰执行吗的一家组动隆作序汇列，著系统迟执行艘该动勒作序竹列来跃为参唤与者岸产生师一个半可供任观察勤的结妻果。用例煤的UM识L符号漫表示每是椭愉圆，什并可枯在符劫号下及标出嫂用例蹈名。在实湿践中威，用栗例的末名字稍通常涉是用藏动词辩词组缓命名夸从问靠题域脑中发萝现的巨一些欠行为塑。用例笑表示使了系邮统的纠功能耀，也妄就是割系统择提供里给参储与者绩的功芦能。欣系统鞠的用绩例构勿成了号系统益的所秆有使渠用功枪能。用例片图的仁构成用例换图的追构成构造悦一个右好的宝用例任应该惕遵循持的原拍则：一个宗用例谣应该海描述明一个从头机至尾的完间整的荣功能兆，用印例要贪与参时与者遍交互犯。用例纱的获军取是偶需求于分析记时首浇先要驱做的吹工作商，大酬部分箱用例桑将在绑需求醒分析贡时产棋生，笼并且衰随着酿工作琴深入翼会发牌现更逆多的权用例答，这恩些都鸦应及咳时添小加到澡已有瓣的用理例集婚中。陶用例东集中凤的每扫个用犯例都守是一扑个潜斗在的蚕需求稍。参与苏者的拘识别计对识汤别用谋例很偶有用海。面坛对一罚个大发系统计，可驰先列露出参敲与者万清单罚，再设对每信个参口与者赴列出野它的糟用例夕，问革题就逆会容相易很蛛多。在识累别出蹈了参轮与者赵后，因可以荒通过滚一些活问题缝的答向案来诵帮助牙发现垒系统效的用腿例。用例馆图的板构成对于忌每个铃用例描，都压可以腾用事误件流酷来规栗定用坏例的辽行为讲。用汪例的亚事件川流是狸对完妨成用霸例规绪定行穷为所萍需要横的事愁件的甘描述烦。在描瓦述用慌例的扇事件汇流时铅，既越可以赶用非旋正式每的结膊构化谜文本喜，也富可以痒用正看式的阀结构遮化文蔑本，蓄还可贩以用裕伪代条码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的狸静态波结构回的描王述，抽包括会相关案的对愉象的棒关系袄、属洞性和浇操作裙；为袖完成督工作粪在对障象间徒交换拍的消柜息的直时间轮顺序亡的描影述。浓第一萍个方窝面被太称为昼协作淹所提等供的悲“上尿下文陪”，恩第二谦个方扮面被雀称为仆协作娱支持燃的“键交互荐作用也”。对象肺间的单连接勿关系饿是类矮图中扮类之载间关绑系的删实例衰。通泪过在哨对象腊间的淹连接耻上标夏记带藏有消兆息串识的消川息来摆表达钥对象患间的厉消息享传递蝴，也型即描而述对迷象间覆的交黎互。疫协作责图中殃的连遮接用凶于表器示对校象间洪的各存种关握系，贝消息迈的箭递头指扇明消摸息的踪蝶流动稳方向昌，消秩息串厨说明摩要发庭送的驱消息木、消煎息的菌参数邀、消坚息的锹返回葱值以毒及消瓦息的序序列陷号等毁信息沈。协作否图概钩述协作堆图区奔别于阅顺序径图的枝两个译特点祝：有路枯径有序符列号2.咳5.嗽4交互端作用丈图的巴应用在用益交互师作用轿图为痛系统摇的动这态方略面建峡模时收，上疤下文旱可以体是整汤个系食统、由一个密子系铜统、翼一个扣操作轮或一娇个类届，还冷可以殖用交育互作归用图宜来为饭用例微的一转个脚所本建获模。当为技系统零的动加态方陷面建凝模时扒，通弄常有誓以下伪两种吗方式秤：按时茫间顺奴序为陡控制锣流建旋模需要垂使用向顺序腔图按近时间斯顺序储为控土制流身建模迅。按组桨织结糠构为搭控制继流建漠模在按差组织圆结构舌为控旧制流岔建模短的情傍况下扔，使盲用协畏作图私。2.纹6活动带图活动革图概尸述活动虹图的遍组成线元素活动该图的汤应用2.而6.促1活动着图概陡述活动替图是挣一个熊流图病，描与述了都从活拜动到孤活动绝的流错。一个络活动性是在催状态脖机中尿进行凑的一筐个非菜原子缝执行拦单元豪，它忙由一春系列亦的动冤作组洒成。动作艇由可篇执行洗的原胁子计咸算组巾成，龄这些稍计算慰会导党致系程统状首态的间改变篇或者搂返回被一个顷值。楚例如辟调用子另一嫂个操吹作、窗发送踏一个尤信号桂、创占建或庄破坏妈一个姻对象故、或凉者是魔纯粹奋的计序算（腊例如批计算丢一个炉表达肢式的谢值）朱等都眨是动战作。活动认图主拘要包贫含下嫂列元乳素：活动渔状态拒和动适作状到态跃迁对象注释若和约艳束2.盈6.布2活动丈图的惜组成阵元素动作挎状态牺和活