软件工程基础：面向对象方法

第4章需求分析(2)--------面向对象方法4.6UML建模语言

UML（UnifiedModelingLanguage,UML）是一种可以应用于任面向对象软件开发方法的标记法和语义语言。

如果你有好的思想，那他也是我的。MeyerBeforeandafterconditionsHarelStatechartsGamma,etalFrameworksandpatterns,HPFusionOperationdescriptionsandmessagenumberingEmbleySingletonclassesandhigh-levelviewWirfs-BrockResponsibilitiesOdellClassificationShlaer-MellorObjectlifecyclesRumbaughOMTBoochBoochmethodJacobsonOOSE4.6.1UML结构

构造块

公共机制

构架（4+1视图）物件（建模元素）关系（物件间的联系）

关联、依赖、泛化和实现图（表示模型）结构物件行为物件分组物件注释物件规格说明（图中各元素语义的文字描述）修饰（增强图的整体清晰性和可读性）公共划分（两种公共划分方法：一种是类元和实例；另一种是接口和实现。）扩展机制（三种扩展机制：约束、构造型和标记值。）关系的标记法和语义

UML图

扩展机制

约束是用花括号（{}）括起的文本字符串，用以说明必须维持为真的、有关建模元素的条件和规则。

构造型表示已有模型元素的变体，用以引入新的建模元素，元素的名称用书名号（《》）括起。

标记值的表示为用花括号括起的标记值列表。标记值列表是用逗号分隔的标记值系列，标记和值之间由等到号分隔，例如{tag1=valuel,tag2=value2,…,tagN=valueN}。

UML“4+1”视图构架

逻辑视图（类图、状态图、包图、对象图）实现视图（组件图）进程视图（类图、对象图）部署视图（部署图）用例视图（用例图、活动图、顺序图、协作图）描述用来发布实际系统的文件和软件部件，关注配置管理和系统组装面向编程人员描述硬件拓扑结构和分布。面向系统工程师系统的面向对象模型面向最终用户，分析设计人员描述系统的并发和同步机制，包括进程、线程的组织面向集成人员描述系统行为，用户和系统的交互面向最终用户，分析员和测试人员4.6.2UML静态模型图

---类图类图描述了系统的静态特性描述了对象的结构将行为实体描述成“离散”的模型元素，不包括他们的动态行为细节关键元素是类元（类、接口等）以及它们之间的关系类元之间有关联、泛化及各种不同的依赖关系，包括实现和使用关系。类图例子<名称><属性><操作><名称><属性><操作>附加信号信息包图包图由包或类组成，表示包与包、包与类之间的关系，用于描述系统的分层结构。

包图中包用文件夹图形来描述。

保险单填写界面内部系统保险单客户数据库界面Oracle界面Sybase界面组件图

组件图，又称构件图，用来描述软件的各个组件（包括源代码文件、二进制文件、脚本、可执行文件等）之间的依赖关系。

在UML中，组件使用左侧带两个小矩形的大矩形表示。

image.javacomponent.javaImageObserver《interface》ImageObserverabort:int{finalstatic}error:int{finalstatic}imageUpdate()image.javacomponent.java部署图

部署图，又称配置图，显示的是对运行时处理节点以及其中的组件的配置，反映了系统硬件的物理拓扑结构。

在UML中，节点用一个三维矩形表示。

客户PC保险服务器保单填写界面保险系统保险数据库保险系统配置《TCP/IP》对象图

对象图描述的一组对象以及它们之间的关系。

对象是类的一个具体实例，在UML中采用矩阵形表示。其中标明对象名和属性取值。

李冰：Authorname=”李冰”age=28李冰的台式电脑：Computername=”联想1+1”supplier=”联想集团”李冰的手提电脑：Computername=”ThinkPad”supplier=”IBM”使用使用4.6.3UML动态模型图--用例图

用例图从系统外部执行者的角度来描述系统需要提供哪些功能，指明这些功能的参与者，即用例图描述了参与者和用例及它们之间的关系。

简单ATM系统取款存款转帐维护顾客管理员银行系统顺序图

顺序图用来建模以时间顺序安排的对象间的交互。

：Mechanic：Diagnosis：CarTurnOnTurnOnCheckDiagnosisDiagnoseRepairCarTurnOffTurnOff控制权异步消息同步消息协作图

协作图，又称合作图，用来建模对象或角色之间的交互，描述这些对象或角色之间是如何彼此通信的。

：Mechanic：Diagnosis：Car7:TurnOff3:CheckDiagnosis1:TurnOn2:TurnOn6:TurnOff5:RepairCar4:Diagnose状态图

状态图描述一个类对象所经历的各种状态以及事件发生时状态的转移条件。

向第一层下降在第一层上升空闲下降到达上行到达到达上行下行超时活动图

开机器开动调制咖啡信号灯灭倒咖啡咖啡炉活动图是由状态图变化而来的，描述需要执行的活动以及执行这些活动的顺序。泳道形式的活动图示例

顾客售货员库房请求服务支付收集开订单交货供货4.6.4UML特点

统一了面向对象方法的基本概念；（UML融合了G.Booch的Booch方法、J.Rumbaugh的OMT方法和I.Jacobson的OOSE方法中的有关概念）具有更强的建模能力；（正如G.Booch在他的一本书中所说：“如果你有好的思想，那它也是我们的。”）独立于特定的开发语言和开发过程。4.6.5UML应用

需求分析

用例图---功能的需求；类图---静态结构；状态图、顺序图和协作图等---类之间所需的协作，实现用例。设计

定义软件系统中的技术细节用到的类，如引入处理用户交互的类、处理数据的类、处理通信和并行性的类等。

实现

组件图---代码组件的物理结构以及组件之间的关系；部署图---硬件的拓扑结构和组件的分布。测试

类图---单元测试；组件图、协作图---集成测试；用例图---确认测试针对UML的应用，RationalSoftware公司提出了统一过程（RationalUnifiedProcess,RUP）方法。

RUP（Rational统一过程）核心工作流4.7用例建模

用例建模是一种从用户使用系统的角度来建立系统功能需求模型的一种方法。用例建模既非从数据模型开始，亦非从系统数据流着手，而是从组成系统的实际操作入手。用例图，又称用例模型，是用例建模的主要成果，它从系统外部执行者的角度来描述系统需要提供哪些功能以及谁使用这些功能。

4.7.1用例图主要有四种基本成份：系统、参与者、用例和关系。

简单ATM系统存款验证顾客管理支取扩展点透支通知：动作序列最后通知透支《extend》（透支通知）[顾客订购了“透支通知”服务且操作引起透支]取款转账维护《include》《include》顾客银行系统管理员系统主要参与者次要参与者用例通信关系包含关系泛化关系扩展关系4.7.2

参与者及用例的描述

参与者描述的内容主要包括参与者的名称、是否为抽象参者与及对参与者的简要描述。

用例描述

用例描述有许多种方法，如简单文字、模板、表格、形式化语言和图形等，开发人员可根据项目进展及用户特点灵活选择。

用例“获取呼叫历史”使客户可以查阅账上已付费的所有呼叫的细节。呼叫历史可以以文本或声音的形式提供给客户。简单文字模板表格图形形式化语言---Z语言上图对应用例的形式化描述用例与需求4.7.3用例建模步骤

找出系统的参与者和用例；（