UML教程(精).ppt

《UML教程(精).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《UML教程(精).ppt（72页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.2版本修订记录版本修订记录版本号版本号日期日期拟制拟制/ /修改修改人人修改记录修改记录1.02006-05-31郭天良课程安排课程安排 面向对象的理论面向对象的理论 UMLUML语言语言 利用利用UMLUML进行面向对象的建模进行面向对象的建模 面向对象的理论面向对象的理论 UMLUML语言语言 利用利用UMLUML进行面向对象的建模进行面向对象的建模课程安排课程安排 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.5面向对象设计的学习路线面向对象设计的学习路线OOU

2、ML : : OOAOODDP Case-Study : : : 重点要介绍内容 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.6议程议程n面向对象的理论面向对象的理论nUMLUML语言语言n利用利用UMLUML进行面向对象的建模进行面向对象的建模 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.7面向对象的理论面向对象的理论n面向对象技术概述面向对象技术概述n面向对象技术发展面向对象技术发展n面向对象与结构化面向对象与结构化n转化到面向对象转化到面向对象 2006, ZTE Corporation. All rig

3、hts reserved.8面向对象技术面向对象技术n是一种看待计算机软件系统的观点n是一种系统分析和设计的思想n是一种编程方法n是一组设计模式n是一种编程语言设计思路n是实践者的日常工作 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.9面向对象技术定义面向对象技术定义 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.10面向对象方法学面向对象方法学面向机器面向机器面向代数面向代数面向过程面向过程面向数据面向数据面向文件面向文件面向信息面向信息面向应用面向应用面向功能面向功能面向数据流面向数据流 2006, ZTE

4、Corporation. All rights reserved.11面向对象技术优点面向对象技术优点n沟通l顺应人类思维习惯，让软件开发人员在解空间中直接模拟问题空间中的对象及其行为 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.12面向对象技术优点面向对象技术优点n稳定l较小的需求变化不会导致系统结构大的改变l当需求变化时 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.13面向对象技术优点面向对象技术优点n复用l代码重用：类库、框架等重用机制l能提高质量，减少由于编制新的系统代码而产生的成本l通过继承、关联、封

5、装、多态等手段软件开发组越大，组中每个成员的生产率就越低软件开发组越大，组中每个成员的生产率就越低-Philippe Kahn, Borland公司创始人公司创始人)/(150003yearLOCnLn 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.14面向对象技术优点面向对象技术优点n改善软件结构（模块化与封装），提高软件灵活性n增加可扩展性n支持增量式开发，支持大型软件开发n 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.15面向对象的理论面向对象的理论n面向对象技术概述面向对象技术概述n面向对象技术发展面向对

6、象技术发展n面向对象与结构化面向对象与结构化n转化到面向对象转化到面向对象 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.16面向对象技术发展历史面向对象技术发展历史n60年代后期：Simul67，基本思想n70年代后期：Smalltalk80，实用化n80年代：理论基础，C+等，商业化n90年代：面向对象与设计方法学lB.H. Sellers等提出喷泉模型lG. Booch提出面向对象开发方法等lP. Coad和E.Yourdon提出OOA和OODlJacobson提出OOSEln1997年：UML 2006, ZTE Corporation. All

7、 rights reserved.17面向对象技术发展现状面向对象技术发展现状nOO成为最重要的软件开发方法nOO在GUI、模拟系统、游戏开发、应用框架、软件构件化领域大显身手nJava、UML 与 RUPn构件技术 (CORBA、COM、EJB、.Net)n类库与设计模式 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.18面向对象技术发展未来面向对象技术发展未来nOO的形式化与自动化nOO构件、设计模式的丰富将进一步提高软件开发的效率和质量n软件开发人员必须从 Think Procedurely转变为 Think Object-Orientedlyn面

8、向服务（SOA） 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.19面向对象的理论面向对象的理论n面向对象技术概述面向对象技术概述n面向对象技术发展面向对象技术发展n面向对象与结构化面向对象与结构化n转化到面向对象转化到面向对象 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.20面向对象面向对象 VS 过程过程n扬弃，不是否定顾客提款机1: 请办理提款(帐号,金额) 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.21面向对象面向对象 VS 过程过程nProgramming数据

9、结构+算法程序设计以对象为中心组织数据与操作数据对象属性操作对象的服务类型与变量类与对象实例函数（过程）调用消息传递类型与子类型一般类与特殊类，继承构造类型整体部分结构，聚合指针关联 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.22面向对象面向对象 VS 过程过程问问 题题 域域 问问 题题 域域结构化分析结构化分析分析与设计的鸿沟分析与设计的鸿沟结构化设计结构化设计结构化编程，如结构化编程，如C语言语言需求工程需求工程OOA&DOOP，如，如Java语言语言测测 试试计计 算算 机机 系系 统统测测 试试计计 算算 机机 系系 统统自然语言自然语言编

10、程语言编程语言自然语言自然语言OO编程语言编程语言数据流图数据流图数据字典数据字典模块和过程模块和过程需求模型需求模型对象模型对象模型OO方法方法OO建模语言建模语言 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.23面向对象面向对象 VS 过程过程传统结构化方法传统结构化方法面向对象方法面向对象方法(UML建模工具为例）建模工具为例）需求模型输入输入I、处理、处理P、输出、输出O的视角，的视角，面向功能的文档面向功能的文档(用户需求规格说明书用户需求规格说明书)需求变化，需求变化，其功能变化，所以系统的基础不稳固其功能变化，所以系统的基础不稳固从用户和

11、整体角度出发。从用户和整体角度出发。使用系统抽象出使用系统抽象出用例图、活动图用例图、活动图，获取需求；如需求变化，对象，获取需求；如需求变化，对象的性质相对功能稳定，系统基础稳定的性质相对功能稳定，系统基础稳定分析模型面向过程的面向过程的数据流图数据流图DFD、 实体实体关系图关系图ERD、数据字典数据字典DD表示分析模型；表示分析模型；功能分解功能分解,数据和功能数据和功能/过程分开过程分开把问题作为一组相互作用的实体把问题作为一组相互作用的实体,，显式表示实体间的关系，显式表示实体间的关系数据模型和功能模型一致数据模型和功能模型一致类、对象图类、对象图表示分析模型，表示分析模型，状态、顺

12、序、协作、活动图状态、顺序、协作、活动图细化说明细化说明设计模型功能模块（功能模块（SC图图），模块之间的连接），模块之间的连接/调用是模调用是模块的附属形式块的附属形式类和对象实现类和对象实现,类类/对象的关联、聚集、继承等连接、连接规范和约对象的关联、聚集、继承等连接、连接规范和约束作为显式定义束作为显式定义实施模型体系结构设计体系结构设计组件图，配置图组件图，配置图测试模型根据文档进行单元测试，集成测试根据文档进行单元测试，集成测试,确认测试确认测试单元测试采用类图，集成测试用实现图和交互图，确认测试采用单元测试采用类图，集成测试用实现图和交互图，确认测试采用用例图用例图 2006, Z

13、TE Corporation. All rights reserved.24面向对象面向对象 VS 过程过程n结构化设计用算法刻画数据的递归关系，而面向对象思想直接用对象表达递归关系“模拟现实世界”n结构化设计中，数据是死的，全部依赖算法操作，而面向对象中，数据是活的，所谓的smart datan结构化设计更像是一个人在解决所有的问题，而面向对象设计更像是一个团队的分工协作 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.25面向对象面向对象 VS 过程过程n使用得当，面向对象设计具有更大的灵活性，更好的模块化，可以进行更大规模的设计n但同时，面向对象设计

14、和开发的难度更大，因为除了要考虑算法之外，还要考虑对现实世界的模拟、对象的识别和职责分配等等一系列问题n优秀的面向对象设计需要学习更多知识和技术，掌握一系列设计原则和模式nUML图形化工具有助于表达和交流设计思想。但是否可以做到“无代码编程”，还在争论中 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.26面向对象的理论面向对象的理论n面向对象技术概述面向对象技术概述n面向对象技术发展面向对象技术发展n面向对象与结构化面向对象与结构化n转化到面向对象转化到面向对象 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.27什

15、么是建模？什么是建模？n建模就是认识现实世界认识世界认识世界改造世界改造世界 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.28模型是对现实世界的认识模型是对现实世界的认识n不同类型的人有不同的世界观持不同的世界观就会得到对现实世界的不同认识持不同的世界观就会得到对现实世界的不同认识建立不同的模型建立不同的模型模块，函数，功能类，关联，对象 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.29模型体现现实世界模型体现现实世界n只存在同一个现实世界 2006, ZTE Corporation. All rights r

16、eserved.30UML建模建模n建模是最终目的nOO是一种建模理论nUML是一种体现OO的建模语言，是将OO理论转化为实践的工具 面向对象的理论面向对象的理论 UMLUML语言语言 利用利用UMLUML进行面向对象的建模进行面向对象的建模课程安排课程安排 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.32UML语言语言nUML语言概述n理解UML元素 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.33UML语言语言nUML语言概述n理解UML元素 2006, ZTE Corporation. All right

17、s reserved.34UML诞生诞生公公众众反反馈馈OOPSLA95 Unified Method 0.8工业工业化化标准标准化化统一统一化化分散分散的的各部各部分分 Booch93 OMT-21996.6和和1996.10 UML 0.9&0.911997.9公布公布 UML 1.1 1997.1公布公布 UML 1.0合作伙伴合作伙伴意见意见 Booch91 OMT-1 其他方法其他方法 OOSE 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.35UML ？的的 2006, ZTE Corporation. All rights reserved

18、.36UML现状现状n目前通用的是UML 1.x版l主要UML 1.3、UML 1.4l2003年3月正式发布UML 1.5nUML 2.0l2003年6月OMG采纳了UML 2.0的Superstructure的提案lMDAl 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.37UML结构结构基本基本UML建模元素、建模元素、关系和图关系和图达到特定目标的公共达到特定目标的公共UML方法方法系统架构的系统架构的UML视图视图 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.38建模元素本身建模元素本身把物件联系在一起

19、，关系把物件联系在一起，关系说明两个或多个物件时如说明两个或多个物件时如何语义相关的何语义相关的UML模型的视图，它们展现物件模型的视图，它们展现物件的集合，的集合，“讲述关于软件系统的讲述关于软件系统的故事故事”，是我们可视化系统将做，是我们可视化系统将做什么（分析级图）或者系统如何什么（分析级图）或者系统如何做（设计级图）的方法做（设计级图）的方法 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.39UML的元素的元素UML模型中的名词，如模型中的名词，如类、接口、协作、用例、类、接口、协作、用例、活动类、组件、节点活动类、组件、节点UML模型的动词，

20、如模型的动词，如交互、状态机交互、状态机包，它用于把语义上相关的包，它用于把语义上相关的建模元素分组为内聚的单元建模元素分组为内聚的单元注解，它附加到模型以捕获特注解，它附加到模型以捕获特殊信息，同黄色便笺很相像殊信息，同黄色便笺很相像 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.40关系关系描述对象之间描述对象之间的一组链接的一组链接物件的改变引起依赖物物件的改变引起依赖物件的语义改变件的语义改变一个元素是另一个元素一个元素是另一个元素的特化，而且它可以取的特化，而且它可以取代更一般的元素代更一般的元素类元之间的关系，一个类元类元之间的关系，一个类元

21、说明一份契约，另一个类元说明一份契约，另一个类元保证实现该契约保证实现该契约 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.41图图 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.42 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.43规格说明书规格说明书nUML模型至少具有两种维度：l图形维度：允许使用图和图标可视化模型l文本维度：由各种建模元素的规格说明所组成n规格说明l模型元素的特征和语义的文本描述模型的“肉”l形成了承载模型的语义背板（semantic backpla

22、ne），赋予模型意义，各种图仅仅是该背板的视图或者可视化投影ldeath by diagram由于图形而死亡 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.44修饰修饰n修饰：图中建模元素上暴露的信息项以表现某个要点l任何UML图仅是模型的视图，因此，只有在修饰增强了图的整体清晰性和可读性或者突出模型的某些重要特征时，你才应该表示那些修饰WindowWindow+size:Area#visibility:Boolean-xptr:XWindow+create:void+hide:void-attachXWindow:voidWindow 2006, ZT

23、E Corporation. All rights reserved.45公共分类公共分类n公共分类描述认识世界的特殊方法l类元（Classifier）和实例n类元：一类事物的抽象概念；如bank account 参与者、类、类元角色、组件、数据类型、接口、节点、信号、子系统、用例n实例：一类事物的特定实例；如my bank accountl接口（interface）和实现n接口：说明事物行为的契约（做什么）n实现：事物是如何工作的特殊细节（如何做） 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.46扩展机制扩展机制n约束：允许对模型元素添加新的规则n构

24、造型（stereotypes）：基于已有的建模元素引入新的建模元素lThe means by which to extend the UMLlStereotypes convey key properties to the model readerlA number of stereotypes are packaged along with the UMLlCan define your own stereotypesn标记值：允许为模型元素添加新的特性，是带有相关值得关键字 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.47架构架构nArchitec

25、turelThe organizational structure of a system, including its decomposition into parts, their connectivity, interaction mechanisms, and the guiding principles that inform the design of a systeml构架是一个系统的组织结构，包括系统分解成的各个部分、它们的连接性、交互机制和通知系统设计的向导规则lIEEE：在其环境中系统的高级概念 2006, ZTE Corporation. All rights reser

26、ved.484+1视图视图 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.494+1视图视图nUse Case ViewlEnd-user: Functionalityl这些视图由用例视图所统一，它描述项目干系人（stakeholder）的需求；所有其他视图都是从用例视图派生而来，该视图把系统的基本需求捕获为用例并提供构造其他视图的基础nLogical View lAnalysts/Designers: Structurel系统功能和词汇；描述问题域的词汇，作为类和对象的集合。重点是展示对象和类是如何组成系统、实现所需系统行为的 2006, ZTE Co

27、rporation. All rights reserved.504+1视图视图nProcess View lSystem integrators: Performance, Scalability, Throughputl系统性能、可伸缩性和吞吐量；建模在我们系统中的可执行线程和进程作为活动类。其实，它是逻辑视图面向进程的变体，包含所有相同的制品nImplementation ViewlProgrammers: Software Managementl系统组装和配置管理；对组成基于系统的物理代码的文件和组件进行建模。它同样展示出组件之间的依赖，展示一组组件的配置管理以定义系统的版本nDepl

28、oyment View lSystem engineering: System Topology, Delivery, Installation, Communicationl系统的拓扑结构、分布、移交和安装；建模把组件物理地部署到一组物理的、可计算节点上，如计算机和外设上。它允许你建模横跨分布式系统节点上的组件的分布 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.51核心工作流和模型核心工作流和模型需求获取需求获取设计设计实现实现测试测试分析分析用例模型用例模型设计模型设计模型配置模型配置模型实现模型实现模型.分析模型分析模型测试模型测试模型各个模型都

29、采用各个模型都采用UML的的模型图来描述模型图来描述每个核心工作流都会产每个核心工作流都会产生一个或多个模型生一个或多个模型 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.52总结：总结：UML结构结构UML构造块构造块公共机制公共机制架构架构物件物件关系关系图图规格说明规格说明修饰修饰公共分类公共分类扩展机制扩展机制用例视图用例视图逻辑视图逻辑视图进程视图进程视图实现视图实现视图部署视图部署视图结构物件结构物件行为物件行为物件分组物件分组物件注解物件注解物件关联关联依赖依赖泛化泛化实现实现类图类图顺序图顺序图对象图对象图协作图协作图组件图组件图状态图状

30、态图部署图部署图活动图活动图用例图用例图 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.53UML 9种图种图n类 图：类以及类之间的相互关系n对象图：对象以及对象之间相互关系n组件图：构件及其相互依赖关系n部署图：构件在各节点上的部署n顺序图：强调时间顺序的交互图n协作图：强调对象协作的交互图n状态图：类所经历的各种状态n活动图：对工作流建模n用例图：需求捕获，测试依据 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.54UML建模工具建模工具nIBM Rational Rose 2003nBorland Toge

31、ther 7.0nMicrosoft Visio 2003nSybase PowerDesigner 10nl“非程序员杂志”第26到30期UML工具一览，列出了约129个UML开发工具 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.55UML语言语言nUML语言概述n理解UML元素 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.56下一步？下一步？需求需求用例用例面向对象面向对象分析设计分析设计结构化结构化分析设计分析设计其它方法其它方法自己的自己的土方法土方法系统实现系统实现用例图说明实施部署实施部署 2006

32、, ZTE Corporation. All rights reserved.57用例与用例图用例与用例图：是用来描述用户和系统之间交互的顺序的步骤是用来描述用户和系统之间交互的顺序的步骤A is a sequence of steps describing an interaction between a user and a system ：是为了达到某一用户目标而组合在一起的一组场景：是为了达到某一用户目标而组合在一起的一组场景A , then, is a set of scenarios tied together by a common user goal. ：用来显示在系统（或其它

33、实体）内的用例与系统参：用来显示在系统（或其它实体）内的用例与系统参与者之间的关系与者之间的关系A shows the relationship among use cases within a system or other semantic entity and their actors 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.58用例图元素用例图元素 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.59考勤系统考勤系统Export Time EntriesBilling SystemChange Pass

34、wordRecord TimeCreate Charge CodeLoginEmployeeCreate EmployeeAdministrative User 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.60活动图元素活动图元素 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.61活动图活动图 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.62下一步？下一步？需求需求用例用例面向对象面向对象分析设计分析设计结构化结构化分析设计分析设计其它方法其它方法自己的自己的土方法土方法

35、系统实现系统实现面向对象分析设计相关图说明实施部署实施部署 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.63UML 9种图种图n类 图：类以及类之间的相互关系n对象图：对象以及对象之间相互关系n组件图：构件及其相互依赖关系n部署图：构件在各节点上的部署n顺序图：强调时间顺序的交互图n协作图：强调对象协作的交互图n状态图：类所经历的各种状态n活动图：对工作流建模n用例图：需求捕获，测试依据 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.64类图元素 2006, ZTE Corporation. All rights

36、 reserved.65类图类图 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.66顺序图元素 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.67 : Client : Customer : Rental : Movie : Pricestatement()getTotalCharge( )*for all rentalsgetCharge( )getCharge(int)getCharge(int)getTotalFrequentRenterPoint( )*for all rentalsgetFrequentR

37、enterPoints( )getFrequentRenterPoints(int)getFrequentRenterPoints(int) 面向对象的理论面向对象的理论 UMLUML语言语言 利用利用UMLUML进行面向对象的建模进行面向对象的建模课程安排课程安排 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.69Demon一个文本编辑器的例子 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.70参考资料参考资料nUML用户指南nApplying UML and PatternsnUML Distilled 2006, ZTE Corporation. All rights reserved. 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.谢 谢72 结束语结束语