1、統(tǒng)一建模語(yǔ)言統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML現(xiàn)代教育技術(shù)現(xiàn)代教育技術(shù)SHIRLEY第七章第七章 統(tǒng)一建模語(yǔ)言統(tǒng)一建模語(yǔ)言UMLn7.1 UML的組成、特點(diǎn)與應(yīng)用n7.2 靜態(tài)建模n7.3 動(dòng)態(tài)建模n7.4物理架構(gòu)建模n7.5 基于UML的統(tǒng)一建模過(guò)程-RUPUML圖（diagram）n用例圖（Use Case Diagram）n類(lèi)圖（Class Diagram）n對(duì)象圖（Object Diagram）n構(gòu)件圖（Component Diagram）n部署圖（Deployment Diagram）n狀態(tài)圖（Statechart Diagram）n時(shí)序圖（Sequence Diagram）n活動(dòng)圖（Activit

2、y Diagram）n協(xié)作圖（Collaboration Diagram）7.1 UML的組成、特點(diǎn)與應(yīng)用n7.1.1UML 組成 1. UML的模型元素： 2. UML的元模型結(jié)構(gòu) 3.UML模型 n7.1.2UML的特點(diǎn)n7.1.3UML的應(yīng)用7.1為什么有必要統(tǒng)一建模語(yǔ)言為什么有必要統(tǒng)一建模語(yǔ)言最后的統(tǒng)一最后的統(tǒng)一-UML語(yǔ)言語(yǔ)言 7.1 UML定義定義.n UML （Unified Modeling Language）是可視化語(yǔ)言UML是圖形化語(yǔ)言圖形便于交流（一幅圖抵上千文字）n UML的定義=UML語(yǔ)義+UML表示法。 UML語(yǔ)義UML表示法7.1.1 UML 組成 n1.UML的

3、用例用例包包結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)狀態(tài)狀態(tài) 組件組件屬性屬性類(lèi)類(lèi)操作操作對(duì)象對(duì)象屬性屬性操作操作接口接口注釋注釋 7.1.1 UML 組成n1.UML的7.1.1 UML 組成n2.UML的元（1）元元模型層：用于描述元模型的語(yǔ)言，它是任何模型的基礎(chǔ)。（2）元模型層：用于描述模型的而語(yǔ)言，它組成了UML的基本元素，如：類(lèi)，屬性，操作，構(gòu)件等。（3）模型層 ：模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的抽象。模型層用于描述信息領(lǐng)域的語(yǔ)言，它組成了UML的模型。 事物員工n 成員 1 n 成員 1部門(mén)公司（4）用戶模型層：是模型的實(shí)例，表達(dá)一個(gè)模型的特定情況。成員成員成員成員成員成員A：?jiǎn)T工：?jiǎn)T工銷(xiāo)售部：部門(mén)銷(xiāo)售部：部門(mén)B：?jiǎn)T工：?jiǎn)T工成

4、員成員成員成員成員成員C：?jiǎn)T工：?jiǎn)T工D：?jiǎn)T工：?jiǎn)T工采購(gòu)部：部門(mén)采購(gòu)部：部門(mén)銷(xiāo)售部：部門(mén)銷(xiāo)售部：部門(mén)采購(gòu)部：部門(mén)采購(gòu)部：部門(mén) ：公司：公司7.1.1 UML 組成n3.UML的2) 視圖靜態(tài)圖1） 圖動(dòng)態(tài)圖用例視圖狀態(tài)圖/時(shí)序圖/協(xié)作圖/活動(dòng)圖用例圖/類(lèi)圖/對(duì)象圖/構(gòu)件圖/部署圖邏輯視圖并發(fā)視圖構(gòu)件視圖部署視圖7.1.1 UML 組成3.UML的 2) 視圖- (1)用例視圖（Use case view）=用戶的角度+系統(tǒng)外部功能。也叫用戶模型視圖。- (2)邏輯視圖（Logical view）=用類(lèi)圖和對(duì)象圖描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)+描述對(duì)象間為實(shí)現(xiàn)給定功能，發(fā)送消息時(shí)出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系。7.1.1

5、 UML 組成n3.UML的 2) 視圖n- (3)并發(fā)視圖（Concurrenct View）:用來(lái)顯示系統(tǒng)的并發(fā)工作狀況。n- (4)構(gòu)件視圖（Component view）:用來(lái)顯示代碼組件的組織方式。它描述了實(shí)現(xiàn)模塊和它們之間的依賴關(guān)系。n-(5)部署視圖（Deployment View):顯示系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)環(huán)境和構(gòu)件被部署到物理結(jié)構(gòu)中的映射。7.1.1 UML 組成 1 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 2 面向?qū)ο?3 表示能力強(qiáng)大，可視化 7.1.3 UML的應(yīng)用n略7.2 靜態(tài)建模 7.2.1 用例模型 7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖 1.類(lèi)圖和對(duì)象圖 2.關(guān)聯(lián)關(guān)系 3.聚集 4.泛化 5.依賴和細(xì)化關(guān)系 6.約

6、束和派生規(guī)則7.2.3 包7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖1.用例圖用例圖是描述系統(tǒng)功能。示例：7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖n2.類(lèi)圖類(lèi)圖n類(lèi)：對(duì)一類(lèi)具有相同特征的對(duì)象的描述。n類(lèi)圖從上到下分為三部分：類(lèi)名、屬性和操作。類(lèi)名是必須有的。n示例： 學(xué)生姓名：string學(xué)號(hào)：string書(shū)書(shū)名： string價(jià)格： string1 購(gòu)買(mǎi) 0. . *屬于7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖3. 對(duì)象圖對(duì)象圖：類(lèi)圖的實(shí)例，幾乎使用與類(lèi)圖完全相同的標(biāo)識(shí)。 區(qū)別在于對(duì)象圖顯示類(lèi)的多個(gè)對(duì)象實(shí)例，而不是實(shí)際的類(lèi)。 它描述的不是類(lèi)之間的關(guān)系，而是對(duì)象之間的關(guān)系。示例： 王平：學(xué)生姓名：王平學(xué)號(hào)：020106英語(yǔ)：書(shū)數(shù)學(xué)：書(shū)書(shū)名： 英語(yǔ)價(jià)

7、格：26.5書(shū)名： 數(shù)學(xué)價(jià)格：21.87.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖 4.構(gòu)件圖構(gòu)件圖：建模軟件的組件及其相互之間的關(guān)系。示例：。7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖 5.部署圖部署圖：用來(lái)建模系統(tǒng)的物理部署。例如計(jì)算機(jī)和設(shè)備，以及它們之間是如何連接的。示例：7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖 2.關(guān)聯(lián)關(guān)系關(guān)聯(lián)關(guān)系：（1）普通關(guān)聯(lián)（2）遞歸關(guān)聯(lián) （3）多重關(guān)聯(lián)（4）有序關(guān)聯(lián)（5）限制關(guān)聯(lián)（6）或關(guān)聯(lián)（7）關(guān)聯(lián)類(lèi)7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖 3.類(lèi)之間的關(guān)系-聚集分類(lèi): (1)共享聚集 (2)組合聚集 課題組個(gè)人* *成員窗口標(biāo)題外框顯示區(qū)*7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖 4.類(lèi)之間的關(guān)系-泛化用于描述類(lèi)之間“一般”與“特殊”的關(guān)系。分類(lèi)：（

8、1）普遍泛化 （2）限制泛化:在泛化關(guān)系上附加一個(gè)約束條件，以便進(jìn)一步說(shuō)明泛化關(guān)系的使用方法和擴(kuò)充方法。多重不相交完全 不完全7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖 5.依賴和細(xì)化關(guān)系依賴和細(xì)化關(guān)系 依賴依賴關(guān)系描述的是兩個(gè)模型元素（類(lèi)，組合，用 例等）之間的語(yǔ)義上的連接關(guān)系，其中一個(gè)模型元素 是獨(dú)立的，另一個(gè)模型元素是非獨(dú)立的（或 依賴的）。如圖表示類(lèi)A依賴于類(lèi)B的一個(gè)友元依賴關(guān)系。 7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖 5.依賴和細(xì)化關(guān)系依賴和細(xì)化關(guān)系有兩個(gè)元素A和B，若B元素是A元素的詳細(xì)描述，則稱為B元素細(xì)化A元素。7.2.2 類(lèi)和對(duì)象圖 6.約束與派生規(guī)則-建模規(guī)則 示 例：商品 成本價(jià) 銷(xiāo)售價(jià) 利潤(rùn) 利潤(rùn)=銷(xiāo)售

9、價(jià)-成本價(jià)圖：派生屬性學(xué)生班級(jí)1.* 組成 11 管理 1子集圖：約束關(guān)聯(lián)派生：用于描述某種事物的產(chǎn)生規(guī)則。如年齡可由出生日期和當(dāng)前日期派生出來(lái)。7.2.3 包用戶管理用戶角色程序界面操作1.*11.*1 包包（Package)：將一些模型元素組織成語(yǔ)義 上相關(guān)的組的分組機(jī)制。包與包之間可以有關(guān)系，允許有的關(guān)系是：依賴，細(xì)化和泛化。 示例：UML圖形元素概覽類(lèi)是對(duì)一組具有相同屬性、相同操作、相同關(guān)系和相同語(yǔ)義的對(duì)象的描述對(duì)象接口是描述了一個(gè)類(lèi)或構(gòu)件的一個(gè)服務(wù)的操作集協(xié)作定義了一個(gè)交互，它是由一組共同工作以提供某種協(xié)作行為的角色和其他元素構(gòu)成的一個(gè)群體用例是對(duì)一組動(dòng)作序列的描述主動(dòng)類(lèi)對(duì)象至少擁有

10、一個(gè)進(jìn)程或線程的類(lèi)構(gòu)件是系統(tǒng)中物理的、可替代的部件參與者在系統(tǒng)外部與系統(tǒng)直接交互的人或事物NewClassInterfacecomponet節(jié)點(diǎn)是在運(yùn)行時(shí)存在的物理元素交互它由在特定語(yǔ)境中共同完成一定任務(wù)的一組對(duì)象間交換的消息組成狀態(tài)機(jī)它描述了一個(gè)對(duì)象或一個(gè)交互在生命期內(nèi)響應(yīng)事件所經(jīng)歷的狀態(tài)序列包把元素組織成組的機(jī)制注釋事物是UML模型的解釋部分依賴一條可能有方向的虛線關(guān)聯(lián)一條實(shí)線，可能有方向泛化一條帶有空心箭頭的實(shí)線實(shí)現(xiàn)一條帶有空心箭頭的虛線UML圖形元素概覽NewProcessorstateNewPackage7.3 動(dòng)態(tài)建模 7.3.1 消息 7.3.2狀態(tài)圖和時(shí)序圖 1.狀態(tài)圖 2.時(shí)

11、序圖 7.3.3 協(xié)作圖和活動(dòng)圖 1.協(xié)作圖 2.活動(dòng)圖 7.3.4 動(dòng)態(tài)圖的運(yùn)用7.3.1消息n簡(jiǎn)單消息：簡(jiǎn)單的控制流。n同步消息：嵌套的控制流。n異步消息：異步控制流。7.3.2狀態(tài)圖和時(shí)序圖1.狀態(tài)圖 定義：是一個(gè)類(lèi)對(duì)象可能經(jīng)歷的所有歷程的模型圖，狀態(tài)圖描述了類(lèi)的對(duì)象所有可能經(jīng)歷的狀態(tài)，以及事件發(fā)生時(shí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件。（1）狀態(tài)（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移（3）事件（4）狀態(tài)之間發(fā)送消息 7.3.2狀態(tài)圖和時(shí)序圖：示例：示例：7.3.2狀態(tài)圖和時(shí)序圖2.時(shí)序圖：用來(lái)顯示參與者如何以一系列順序的步驟與系統(tǒng)的對(duì)象交互的模型。時(shí)序圖：展示對(duì)象之間是如何進(jìn)行交互的。時(shí)序圖：將顯示的重點(diǎn)放在消息序列（方法調(diào)用）上

12、，即強(qiáng)調(diào)消息是如何在對(duì)象之間被發(fā)送和接收的。 7.3.3協(xié)作圖和活動(dòng)圖3.協(xié)作圖協(xié)作圖：描述對(duì)象間的協(xié)作關(guān)系，協(xié)作圖與時(shí)序圖相似，顯示對(duì)象間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系。除顯示信息交換外，協(xié)作圖還顯示對(duì)象以及它們之間的關(guān)系。如果強(qiáng)調(diào)時(shí)間和順序，則使用時(shí)序圖；如果強(qiáng)調(diào)上下級(jí)關(guān)系，則選擇協(xié)作圖；這兩種圖（時(shí)序圖與協(xié)作圖）合稱為交互圖。（1）鏈接（2）消息流 前綴 守衛(wèi)條件 序列表達(dá)式 返回值 7.3.3協(xié)作圖和活動(dòng)圖4.活動(dòng)圖：是狀態(tài)圖的一個(gè)變體，用來(lái)描述執(zhí)行算法的工作流程中涉及的活動(dòng)。活動(dòng)圖：描述了用例要求所要進(jìn)行的活動(dòng)（工作流程），以及活動(dòng)間的約束關(guān)系，有利于識(shí)別并行活動(dòng)。活動(dòng)圖：描述了一組順序的或并發(fā)的活

13、動(dòng)，活動(dòng)圖相當(dāng)于程序設(shè)計(jì)的流程圖。（1）活動(dòng)和轉(zhuǎn)移（2）泳道（3）對(duì)象（4）信號(hào)7.3.3協(xié)作圖和活動(dòng)圖4.活動(dòng)圖示例：7.3.4動(dòng)態(tài)圖的運(yùn)用 略7.4物理架構(gòu)建模 7.4.1 邏輯架構(gòu)和物理架構(gòu) 1.邏輯架構(gòu) ：指定指定系統(tǒng)的功能特點(diǎn)。 2.物理架構(gòu)：描述系統(tǒng)的非功能部分。 如可靠性，兼容性等。 7.4.2構(gòu)件圖與配置圖 （1）構(gòu)件圖 ：顯示軟件構(gòu)件之間的依賴關(guān)系。 （2）配置圖：描述系統(tǒng)硬件的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和在結(jié)構(gòu)上執(zhí)行的軟件。 （3）結(jié)點(diǎn)和連接：結(jié)點(diǎn)：一個(gè)物理設(shè)備和其上運(yùn)行的軟件系統(tǒng)。 連接：結(jié)點(diǎn)間的連線/表示系統(tǒng)間進(jìn)行交互的通信路徑。 （4）構(gòu)件和界面：構(gòu)件：可執(zhí)行的物理代碼模塊。 界面：類(lèi)和構(gòu)件的界面/對(duì)外提供可見(jiàn)操作和屬性。 （5）對(duì)象7.5 基于UML的統(tǒng)一建模過(guò)程-RUPn1.初始階段n2.細(xì)化階段n3.構(gòu)造階段n4.移交階段過(guò)程過(guò)程瀑布式瀑布式