软件开发环境.ppt

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1、School of Computer&Information 软件开发环境软件开发环境主讲人主讲人:邵邵 堃堃School of Computer&Information 软件开发环境讲授内容：软件开发环境讲授内容：软件开发环境重点教授面向软件开发过程的各类软件软件开发环境重点教授面向软件开发过程的各类软件开发工具和使用方法。开发工具和使用方法。讲述重点：讲述重点：1.了解软件工程中方法，工具和过程之间的基本概念，及了解软件工程中方法，工具和过程之间的基本概念，及其相互关系（讲述为主）；其相互关系（讲述为主）；2.了解当前的主要软件开发方法，结构化开发、面向对象了解当前的主要软件开发方法，结构

2、化开发、面向对象开发、面向方面开发和面向组件的开发等（学生自己开发、面向方面开发和面向组件的开发等（学生自己查找资料，然后做报告）；查找资料，然后做报告）；School of Computer&Information 软件开发环境讲授内容：软件开发环境讲授内容：3.了解针对这些开发方法的主要工具软件（学生自己查找了解针对这些开发方法的主要工具软件（学生自己查找资料，然后做报告），重点介绍面向对象开发方法资料，然后做报告），重点介绍面向对象开发方法UML，及其开发工具，及其开发工具RationalRose(讲述为主讲述为主)。软件。软件开发工具、软件测试工具和软件开发过程项目管理工开发工具、软件

3、测试工具和软件开发过程项目管理工具；具；School of Computer&Information 软件开发环境的背景软件开发环境的背景l软件工程化的背景；软件工程化的背景；l软件规模化的背景；软件规模化的背景；l软件产业化的背景；软件产业化的背景；School of Computer&Information 软件开发环境的定义l软件开发环境软件开发环境(SoftwareDevelopmentEnvironment)是指在基本硬件和宿至软件的是指在基本硬件和宿至软件的基础上，为支持系统软件和应用软件的工程化基础上，为支持系统软件和应用软件的工程化开发和维护而使用的一组软件，简称开发和维护而使

4、用的一组软件，简称SDE。l它由软件工具和环境集成机制构成，前者用以它由软件工具和环境集成机制构成，前者用以支持软件开发的相关过程、活动和任务，后者支持软件开发的相关过程、活动和任务，后者为工具集成和软件的开发、维护及治理提供统为工具集成和软件的开发、维护及治理提供统一的支持。一的支持。School of Computer&Information 软件开发环境中各类元素之间的关系SoftwareEngineeringa“quality”focusa“quality”focusprocessmodelprocessmodelmethodsmethodstoolstools注：软件工程的三个基本要

5、素：方法、工具和过程过程：规定了完成各项任务的过程；方法：完成软件开发的各项任务的技术方法；工具：软件工程的支撑环境；School of Computer&Information 软件开发环境的分类-按开发模型和开发方法分支持支持瀑布模型瀑布模型、演化模型演化模型、螺旋模型螺旋模型、喷泉模型喷泉模型以及以及结构化方法结构化方法、信息模型方信息模型方法法、面向对象方法面向对象方法等不同模型及方法的等不同模型及方法的软件开发环境。软件开发环境。School of Computer&Information 软件开发环境的分类-按功能及结构特点分类有有单体型单体型、协同型协同型、分散型分散型和和并发型

6、并发型等等多种类型的软件开发环境。多种类型的软件开发环境。School of Computer&Information 软件开发环境的分类-按开发阶段分类l前端开发环境前端开发环境(支持系统规划、分析、设计等阶段支持系统规划、分析、设计等阶段的活动的活动)；l后端开发环境后端开发环境(支持编程、测试等阶段的活动支持编程、测试等阶段的活动)；l软件维护环境；软件维护环境；l逆向工程环境；逆向工程环境；此类环境往往可通过对功能较全的环境进行剪裁此类环境往往可通过对功能较全的环境进行剪裁而得到。而得到。School of Computer&Information 软件开发环境的分类-按应用范围分类有

7、有通通用用型型和和专专用用型型软软件件开开发发环环境境。其其中中专用型软件开发环境与应用领域有关；专用型软件开发环境与应用领域有关；School of Computer&Information 软件开发环境的构造软软件件开开发发环环境境由由工工具具集集和和集集成成机机制制两两部部分分构构成成，工工具具集集和和集集成成机机制制间间的的关关系系如如同同“插件插件”和和“插槽插槽”间的关系。间的关系。School of Computer&Information 工具集软件开发环境中的工具可包括：软件开发环境中的工具可包括：支支持持特特定定过过程程模模型型和和开开发发方方法法的的工工具具，如如支支持持

8、瀑瀑布布模模型型及及数数据据流流方方法法的的分分析析工工具具、设设计计工工具具、编编码码工工具具、测测试试工工具具、维维护护工工具具，支支持持面面向向对对象象方方法法的的OOA工工具具、OOD工具和工具和OOP工具等；工具等；独独立立于于模模型型和和方方法法的的工工具具，如如界界面面辅辅助助生生成成工工具具和和文文档出版工具；档出版工具；亦可包括管理类工具和针对特定领域的应用类工具。亦可包括管理类工具和针对特定领域的应用类工具。School of Computer&Information 集成机制对对工工具具的的集集成成及及用用户户软软件件的的开开发发、维维护护及及管管理理提提供供统统一一的的

9、支支持持。按按功功能能可可划划分分为为环环境境信信息息库库、过过程程控控制制及及消消息息服服务务器器、环环境境用用户户界界面面三三个个部部分。分。School of Computer&Information 环境信息库是是软软件件开开发发环环境境的的核核心心，用用以以储储存存与与系系统统开开发发有有关关的的信信息息并并支支持持信信息息的的交交流流与与共共享享。库库中中储储存存两两类类信信息息，一一类类是是开开发发过过程程中中产产生生的的有有关关被被开开发发系系统统的的信信息息，如如分分析析文文档档、设设计计文文档档、测测试试报报告告等等；另另一一类类是是环环境境提提供供的的支支持持信信息息，如

10、如文文档档模模板板、系系统统配配置置、过过程程模模型型、可复用构件等。可复用构件等。School of Computer&Information 过程控制和消息服务器是是实实现现过过程程集集成成及及控控制制集集成成的的基基础础。过过程程集集成成是是按按照照具具体体软软件件开开发发过过程程的的要要求求进进行行工工具具的的选选择择与与组组合合，控控制集成并行工具之间的通信和协同工作。制集成并行工具之间的通信和协同工作。School of Computer&Information 环境用户界面包包括括环环境境总总界界面面和和由由它它实实行行统统一一控控制制的的各各环环境境部部件件及及工工具具的的界界

11、面面。统统一一的的、具具有有一一致致视视感感(Look&Feel)的的用用户户界界面面是是软软件件开开发发环环境境的的重重要要特特征征，是是充充分分发发挥挥环环境境的的优优越越性性、高高效效地地使使用用工工具具并并减减轻轻用用户户的的学学习习负负担担的保证。的保证。School of Computer&Information 完善的软件开发环境通常具有如下：l(1)软件开发的一致性及完整性维护；软件开发的一致性及完整性维护；l(2)配置管理及版本控制；配置管理及版本控制；l(3)数据的多种表示形式及其在不同形式之间自动转换；数据的多种表示形式及其在不同形式之间自动转换；l(4)信息的自动检索及

12、更新；信息的自动检索及更新；l(5)项目控制和管理；项目控制和管理；l(6)对方法学的支持；对方法学的支持；School of Computer&Information 软件开发环境与软件开发方法l软软件件开开发发方方法法(SoftwareDevelopmentMethod)是是指指软软件件开开发发过过程程所所遵遵循循的的办办法法和和步步骤骤。软软件件开开发发活活动动的的目目的的是是有有效效地地得得到到一一些些工工作作产产物物，也也就就是是一一个个运运行行的的系系统统及及其其支支持持文文档档，并并且且满满足足有有关关的的质质量量要要求求。软软件件开开发发是是一一种种非非常常复复杂杂的的脑脑力力

13、劳劳动动，所所以以经经常常更更多多讨讨论论的的是是软软件件开开发发方方法法学学，指指的的是是规规则则、方方法法和和工工具具的的集集成成，既既支支持持开开发发，也也支支持持以以后后的的演演变变过过程程(交交付付运运行行后后，系统还会变化，或是为了改错，或是为了功能的增减系统还会变化，或是为了改错，或是为了功能的增减)。School of Computer&Information 典型的软件开发和系统演化的活动分析、设计、实现、确认分析、设计、实现、确认(测试验收测试验收)、演、演化化(维护维护)School of Computer&Information 覆盖开发全过程，并且便于在各阶段间的过渡

14、；覆盖开发全过程，并且便于在各阶段间的过渡；便于在开发各阶段中有关人员之间的通信；便于在开发各阶段中有关人员之间的通信；支持有效的解决问题的技术；支持有效的解决问题的技术；支持系统设计和开发的各种不同途径；支持系统设计和开发的各种不同途径；在开发过程中支持软件正确性的校验和验证；在开发过程中支持软件正确性的校验和验证；软件开发方法应该考虑的一般因素School of Computer&Information 软件开发方法应该考虑的一般因素便于在系统需求中列入设计、实际和性能的便于在系统需求中列入设计、实际和性能的约束；约束；支持设计师和其他技术人员的智力劳动；支持设计师和其他技术人员的智力劳动

15、；在系统的整个生存周期都支持它的演化；在系统的整个生存周期都支持它的演化；受自动化工具的支持。受自动化工具的支持。此外，在开发的所有阶段，有关的软件产物都应该是可见和可控此外，在开发的所有阶段，有关的软件产物都应该是可见和可控的；软件开发方法应该可教学、可转移，还应该是开放的，即可的；软件开发方法应该可教学、可转移，还应该是开放的，即可以容纳新的技术、治理方法和新工具，并且与已有的标准相适应以容纳新的技术、治理方法和新工具，并且与已有的标准相适应可称为应用型软件开发环境。可称为应用型软件开发环境。School of Computer&Information 主要的面向对象软件工程方法主要的面向

16、对象软件工程方法wCRC卡wUMLSchool of Computer&Information CRC卡一种简单的面向对象建模方法卡一种简单的面向对象建模方法CRC（Class-Responsibility-Collaborator)卡建模是一种简单且有效卡建模是一种简单且有效的面向对象的分析技术。它由三部分组的面向对象的分析技术。它由三部分组成：成：1.类类(Class)2.职责职责(Responsibility)3.协作协作(Collaborator)School of Computer&Information CRC卡的类卡的类一个类代表许多类似的对象。而对象是系统模型一个类代表许多类似

17、的对象。而对象是系统模型化中关注的事物。他们可以是一个人、地方、事化中关注的事物。他们可以是一个人、地方、事情、或任何对系统有重要性的概念。类名一般列情、或任何对系统有重要性的概念。类名一般列在在CRC卡的顶部。卡的顶部。School of Computer&Information CRC卡的职责卡的职责职责是类需要知道或做的任何事物。这些职责是类职责是类需要知道或做的任何事物。这些职责是类自身所知的知识，或类在执行时所需的知识。自身所知的知识，或类在执行时所需的知识。School of Computer&Information CRC卡的协作卡的协作协作是指为获取消息，或协助执行活动的其他类

18、。协作是指为获取消息，或协助执行活动的其他类。在特定情形下，与指定的类按一个设想共同完成在特定情形下，与指定的类按一个设想共同完成一个一个(或许多或许多)步骤。协作的类顺着步骤。协作的类顺着CRC卡的右边卡的右边排列。排列。School of Computer&Information CRC模型模型CRC模型是CRC卡的集合，它代表一个应用域或问题域的全部或一部分。School of Computer&Information CRC范例范例CRC模型是最普遍的用户。图中展示了一个航运/存货控制系统的CRC模型例子，展示的CRC卡将被放在一张书桌或工作桌上。注意卡的放置：相互协作的卡是彼此接近的

19、，无关系的卡不能放在附近。School of Computer&Information CRC卡的构建步骤一1、CRC模型组一起加入(模型组包括相关的客户领域人员、设计者、记录员、系统分析员等)。2、安排模型房间。3、进行集体自由讨论内容根据此CRC模型的系统目标进行，如系统是为谁开发的？那些商业业务需要这个系统的何种支持？工作时需要什么信息？总之尽量按能达到系统要求实现的目标进行,包括进行活动时对资源、条件、活动及人员的要求。School of Computer&Information CRC卡构建步骤二卡构建步骤二4、讲解CRC模型技术(完成集体讨论后，设计者将描述CRC模型过程。通常需要

20、花费十至十五分钟，该过程包括创造几个CRC卡范例,范例参考上图)。5、重复地执行CRC模型步骤。6、执行用例情景试验用户情景试验是一个任务过程模式，其中用户们将积极地参与以保证需求是准确的。基本的思想是一组商业领域专家（也就是客户方），设计者，系统分析员一步步通过一系列的用例证实CRC模能准确地反映出用户的需求。School of Computer&Information CRC模型的优点CRC模型就是一种沟通方式，客户方与开发方如何通过这种有效的、易实现、易操作的方式建立一个能描述准确的、双方达成共识的系统需求。CRC建模因为用户积极参与到模型的定义中，他们对工作的满意度就会增加，并与开发者

21、们并肩创造这个CRC模型，通过这个一连串的模型卡，双方对待建的系统需求目标达成共识。School of Computer&Information CRC卡的缺点CRC模型只是一个面向对象应用的用户需求定义的一部分。你也应该考虑到用例，原型，和正式的需求文档。是否要使用CRC建模，就根据项目、企业、客户自身存在和所需的条件而定了School of Computer&Information 面向对象的软件过程面向对象的软件过程-喷泉模型喷泉模型 需求阶段面向对象分析阶段面向对象设计阶段编码阶段集成和测试阶段运行状态进一步开发维护期喷泉模型的生命周期与结构化方法的生命周期是一致的，但喷泉模型的各个阶

22、段是迭代和无缝的。School of Computer&Information 面向对象的软件过程面向对象的软件过程-RUP-RUP RUP的二维开发模型横轴是过程展开的生命周期特征，体现开发过程的动态结构，用来描述它的术语主要包括周期(Cycle)、阶段(Phase)、迭 代(Iteration)和 里程 碑(Milestone)；纵轴以内容来组织为自然的逻辑活动，体现开发过程的静态结构，用来描述它的术语主要包括活动(Activity)、产物(Artifact)、工作者(Worker)和工作流(Workflow)。School of Computer&Information RUPRUP的各

23、个阶段和里程碑的各个阶段和里程碑-横向横向 RUP中的软件生命周期在时间上被分解为四个顺序的阶段初始阶段初始阶段(Inception)（生命周期目标里程碑）前景文档：对核心项目要求、关键性质、主要限制的一般性的前景说明；初始的用例模型（完成1020）；初始的项目术语表；初始的商业用例，包括商业环境、验收规范以及成本预测；初始的风险评估；项目规划，其中明确阶段和迭代；商业模型，根据需要可选；一个或多个原型；细化阶段细化阶段(Elaboration)（生命周期结构里程碑）构造阶段构造阶段(Construction)（初始运行能力）交付阶段交付阶段(Transition)（产品发布里程碑）用例模型（

24、至少完成80）：识别出了所有的用例和角色，以及大多数用例的描述；调整一些增加的需求，包括非功能性需求以及任何与特定用例无关的需求；软件体系结构描述；可执行的体系结构原型；修订后的风险表和商业用例；整个项目的开发计划，包括粗略项目规划，显示迭代过程以及相应的评估准则；更新的开发用例，指定要使用的过程；初步的用户手册（可选）；在特定平台上集成的软件产品；用户手册；对当前版本的描述；beta测试确认新系统达到用户的预期；与被取代的旧系统并行操作；功能性数据库的转换；用户和维护人员培训；向市场、分销商和销售人员进行新产品的展示；School of Computer&Information RUPRUP

25、的核心工作流的核心工作流-纵向纵向 描述如何为新的目标组织开发一个构想，并基于这个构想在商业用例模型和商业对象模型中定义组织的过程，角色和责任。描述系统应该做什么，并使开发人员和用户就这一描述达成共识。为了达到该目标，要对需要的功能和约束进行提取、组织、文档化；最重要的是理解系统所解决问题的定义和范围。设计活动以体系结构设计为中心，体系结构由若干结构视图来表达，结构视图是整个设计的抽象和简化。分析设计的结果是一个设计模型和一个可选的分析模型。目的包括以层次化的子系统形式定义代码的组织结构；以组件的形式(源文件、二进制文件、可执行文件)实现类和对象；将开发出的组件作为单元进行测试以及集成由单个开

26、发者（或小组）所产生的结果，使其成为可执行的系统。目的是验证对象间的交互作用，验证软件中所有组件的正确集成，检验所有的需求已被正确的实现,识别并确认缺陷在软件部署之前被提出并处理。RUP提出了迭代的方法，意味着在整个项目中进行测试，从而尽可能早地发现缺陷，从根本上降低了修改缺陷的成本。目的是成功的生成版本并将软件分发给最终用户。部署工作流描述了那些与确保软件产品对最终用户具有可用性相关的活动，包括：软件打包、生成软件本身以外的产品、安装软件、为用户提供帮助。在有些情况下，还可能包括计划和进行beta测试版、移植现有的软件和数据以及正式验收。描绘了如何在多个成员组成的项目中控制大量的产物。配置和

27、变更管理工作流提供了准则来管理演化系统中的多个变体，跟踪软件创建过程中的版本。同时也阐述了对产品修改原因、时间、人员保持审计记录。平衡各种可能产生冲突的目标，管理风险，克服各种约束并成功交付使用户满意的产品。目的是向软件开发组织提供软件开发环境，包括过程和工具。School of Computer&Information UML语言JimRumbaughGradyBoochIvarJacobsonSchool of Computer&Information UML的简介的简介lUML(Unified Modeling Language)是一种构建软件系统和文档的通用可视化建模语言。lUML能与

28、所有的开发方法一同使用，可用于软件开发的整个生命周期。lUML能表达系统的静态结构和动态信息，并能管理复杂的系统模型，便于软件团队之间的合作开发。lUML不是编程语言，但支持UML语言的工具可以提供从UML到各种编程语言的代码生成，也可以提供从现有程序逆向构建UML模型。lUML并不是万能的，它是一种离散的建模语言，对于特定的领域，比如：GUI、VLSI电路设计或基于规则的人工智能，用特定的语言和工具可能更合适。School of Computer&Information l最重要目标：UML是所有建模人员可以使用的通用建模语言。它包含主流建模方法的概念，从而可以替代现有的软件分析和设计方法，

29、比如：OMT,Booch,OOSE等。lUML不是完整的开发方法，它不包括逐步的开发流程，但它提供所有必要的概念，具备足够的表达能力。lUML的另一个目标是：能尽量简洁地表达系统的模型。UML的目标的目标School of Computer&Information UML概念可以划分为以下范围：概念可以划分为以下范围：系统需求系统需求静态结构静态结构动态行为动态行为交互行为交互行为物理实现物理实现各种图之间的关系各种图之间的关系模型组织模型组织扩展机制扩展机制UML的主要概念的主要概念School of Computer&Information 用例视图用例视图(UseCasesView)从外

30、部用户从外部用户的角度来描述系统的行为，它将系统功的角度来描述系统的行为，它将系统功能划分为对用户有意义的事务，这些事能划分为对用户有意义的事务，这些事务被称为务被称为用例用例，用户被称为用户被称为执行者执行者，用用例视图例视图也就是描述活动者在各个用例中也就是描述活动者在各个用例中的参与情况，它指导所有的行为视图。的参与情况，它指导所有的行为视图。系统需求系统需求School of Computer&Information 静态视图静态视图(StaticView)，一个模型必须首先定义，一个模型必须首先定义各种事物的内部特征和相互之间的关系，应用各种事物的内部特征和相互之间的关系，应用概念建

31、模成概念建模成类类，类描述事物的，类描述事物的属性属性和以及在这和以及在这些属性上的些属性上的操作操作。类之间可以存在不同的。类之间可以存在不同的关系关系，比如比如泛化泛化（继承）、（继承）、关联关联和和依赖依赖等，静态视图等，静态视图表示成表示成类图类图，静态视图在某一时刻的快照称为，静态视图在某一时刻的快照称为对象图对象图。静态结构静态结构School of Computer&Information 状态机视图状态机视图(StateMachineView)，通过对每，通过对每个类的对象的生命周期进行建模，描述了对象个类的对象的生命周期进行建模，描述了对象时间上的动态行为。时间上的动态行为。

32、状态机状态机是由是由状态状态和和迁移迁移组组成的图，状态机通常附属于类，描述类实例对成的图，状态机通常附属于类，描述类实例对接受接受事件事件的响应。的响应。活动视图活动视图(ActivityView)是利用状态机对运算是利用状态机对运算和和工作流工作流进行建模的特殊形式。进行建模的特殊形式。活动图活动图的状态的状态代表了运算执行的状态，而非一般对象的状态，代表了运算执行的状态，而非一般对象的状态，活动图和流程图很相似，不过它支持并发。活动图和流程图很相似，不过它支持并发。动态行为动态行为School of Computer&Information 交互视图交互视图(InteractionVie

33、w)，对象通过交互来，对象通过交互来实现行为，交互视图通过实现行为，交互视图通过协作协作来进行建模，协来进行建模，协作具有结构和行为两个方面，结构包含为行为作具有结构和行为两个方面，结构包含为行为方面而定义的一系列角色和关系，行为方面是方面而定义的一系列角色和关系，行为方面是绑定于角色的对象间的一系列交换的消息，这绑定于角色的对象间的一系列交换的消息，这些消息在协作中称为些消息在协作中称为交互交互，消息序列可用两种，消息序列可用两种图来表示：图来表示：顺序图顺序图（重点在消息的时间顺序）（重点在消息的时间顺序）和和协作图协作图（重点在交换消息的对象间的关系）。（重点在交换消息的对象间的关系）。

34、交互行为交互行为School of Computer&Information 物理视图物理视图(PhysicalView)，许多系统模型独，许多系统模型独立于最终的实现，在实现方面，必须充分考虑立于最终的实现，在实现方面，必须充分考虑系统的重用性和性能。系统的重用性和性能。UML有两种视图来表示有两种视图来表示系统的实现：系统的实现：实现视图实现视图和和部署视图部署视图，实现视图，实现视图将可重用的系统片段打包成将可重用的系统片段打包成组件组件，部署视图描，部署视图描述系统运行时资源的物理分布，这些资源称为述系统运行时资源的物理分布，这些资源称为结点结点。物理实现物理实现School of C

35、omputer&Information 静态视图（类图，对象图），物理视图（实静态视图（类图，对象图），物理视图（实现视图，部署视图）是描述系统的静态结构。现视图，部署视图）是描述系统的静态结构。用例图是描述系统的外部视图。用例图是描述系统的外部视图。活动图描述系统的外部活动图描述系统的外部/内部视图。内部视图。交互视图（顺序图，协作图）描述系统的内交互视图（顺序图，协作图）描述系统的内部视图。部视图。状态图描述单个类的动态行为。状态图描述单个类的动态行为。各种图之间的关系各种图之间的关系School of Computer&Information 模型管理视图模型管理视图(ModelMana

36、gementView)，任何大系统必须划分为较小的单元，以使人们任何大系统必须划分为较小的单元，以使人们能在某一时刻只接触有限的信息，不影响团队能在某一时刻只接触有限的信息，不影响团队间的并行工作。模型是利用间的并行工作。模型是利用包包(Package)和和包包的依赖的依赖来进行管理的。包是来进行管理的。包是UML模型中通用的模型中通用的层次组织结构，包上的依赖总结了包内容的依层次组织结构，包上的依赖总结了包内容的依赖关系。赖关系。模型组织模型组织School of Computer&Information 扩展机制扩展机制(ExtensionMechanisms)，UML能能满足绝大部分系统

37、建模的需要，但任何语言都满足绝大部分系统建模的需要，但任何语言都不是万能的，它必须考虑一定的扩展机制，不是万能的，它必须考虑一定的扩展机制，UML的扩展机制包括的扩展机制包括约束约束、标签值标签值和和原型原型。这。这些扩展机制可以用来为特定领域剪裁些扩展机制可以用来为特定领域剪裁UML的配的配置，这样带来一些好处：根据自身需要来使用置，这样带来一些好处：根据自身需要来使用建模语言。建模语言。扩展机制扩展机制School of Computer&Information l一个模型必须首先定义各种事物的内部特征和一个模型必须首先定义各种事物的内部特征和相互之间的关系，下面介绍一些基本的模型元相互之

38、间的关系，下面介绍一些基本的模型元素：素：分类：n类（Class）n接口（Interface）n子系统（Sub System）n执行者（Actor）n用例（Use Cases）n组件（Component）n结点（Node）n注释（Comment)关系：n关联（Association）n泛化（Generalization）n依赖（Dependency）n实现（Realization）n约束（Constraint)静态视图：n类图n对象图静态建模静态建模School of Computer&Information l类类是具有相同属性、操作和关系的对象集合的是具有相同属性、操作和关系的对象集合的总

39、称。通常在总称。通常在UML中类被画成矩形，中类被画成矩形，l包括三个部分：名称、属性和操作。包括三个部分：名称、属性和操作。名称：名称：每个类都必须有一个名字，用来区分其它每个类都必须有一个名字，用来区分其它的类。类名是一个字符串，称为简单名字。路径的类。类名是一个字符串，称为简单名字。路径名字是在类名前加包含类的包名为前缀。例如名字是在类名前加包含类的包名为前缀。例如Wall、java:awt:Wall都是合法的类名。都是合法的类名。属性：属性：类可以有任意多个属性，也可以没有属性。类可以有任意多个属性，也可以没有属性。在类图中属性只要写上名字就可以了，也可以在在类图中属性只要写上名字就可

40、以了，也可以在属性名后跟上类型甚至缺省取值属性名后跟上类型甚至缺省取值 。操作：操作：操作是类的任意一个实例对象都可以调用的，操作是类的任意一个实例对象都可以调用的，并可能影响该对象行为的实现。并可能影响该对象行为的实现。静态建模静态建模-类类School of Computer&Information 类名属性操作School of Computer&Information l接口接口是未给出实现的对象行为的描述，是未给出实现的对象行为的描述，接口包含操作，但没有属性，一个或多接口包含操作，但没有属性，一个或多个类可以实现接口，每个类实现接口的个类可以实现接口，每个类实现接口的操作。操作。S

41、tringisEqual(String):BooleanHash():IntegerHashableComparable接口标记静态建模静态建模-接口接口School of Computer&Information l任何大系统都必须任何大系统都必须划分为较小的单元，划分为较小的单元，以便人们在某一时以便人们在某一时刻可以和有限的信刻可以和有限的信息工作，使团队的息工作，使团队的工作不相互影响。工作不相互影响。l包可以包含各种模包可以包含各种模型元素和其它的包，型元素和其它的包，包之间还可能存在包之间还可能存在一定的依赖。一定的依赖。FinancesCreditsAccountsBankInt

42、erface静态建模静态建模-子系统（包）子系统（包）School of Computer&Information l执行者执行者是与系统、子系统或类交互的外部人是与系统、子系统或类交互的外部人员，进程或事务。在运行时，具体人员会充员，进程或事务。在运行时，具体人员会充当系统的多个执行者，不同用户可能会成为当系统的多个执行者，不同用户可能会成为一个执行者。一个执行者。StudentProfessorBillingSystemRegistrar静态建模静态建模-执行者执行者School of Computer&Information l用例用例是系统提供的外部可感知的功能是系统提供的外部可感知的

43、功能单元，用例的目的是定义清晰的系统单元，用例的目的是定义清晰的系统行为，但不解释系统的内部结构。行为，但不解释系统的内部结构。l用例可以与执行者关联，也可以参与用例可以与执行者关联，也可以参与其他的多种关系，比如扩展、泛化和其他的多种关系，比如扩展、泛化和包含等。包含等。l用户的动态部分用交互视图来描述，用户的动态部分用交互视图来描述，比如顺序图、协作图。比如顺序图、协作图。l用例用椭圆来表示，用例名标在椭圆用例用椭圆来表示，用例名标在椭圆下方，用实线与同自身通信的用户相下方，用实线与同自身通信的用户相连。连。Maintain Curriculum静态建模静态建模-用例用例School of

44、 Computer&Information lRegistrar-maintainthecurriculumlProfessor-requestrosterlStudent-maintainschedulelBillingSystem-receivebillinginformationfromregistrationMaintain ScheduleMaintain CurriculumRequest Course Roster静态建模静态建模-用例用例School of Computer&Information l用例图用例图描述执行者在各个用例中的参与描述执行者在各个用例中的参与情况。情况

45、。StudentRegistrarProfessorMaintainScheduleMaintainCurriculumRequestCourseRosterBillingSystem静态建模静态建模-用例图用例图School of Computer&Information l组件组件是可重用的系统片段，具有良是可重用的系统片段，具有良好好定义接口的物理实现单元。每个定义接口的物理实现单元。每个组件组件包含了系统设计中某些类的包含了系统设计中某些类的实现。实现。l组件设计的原则组件设计的原则：良好的组件不直：良好的组件不直接接依赖于其它组件，而是依赖于其依赖于其它组件，而是依赖于其它组它组件所

46、支持的接口。这样的好处件所支持的接口。这样的好处是系统是系统中的组件可以被支持相同中的组件可以被支持相同接口的组件接口的组件所取代。所取代。l一个组件可能是一个组件可能是源代码源代码、可执行程可执行程序序或或动态库动态库。Student静态建模静态建模-组件组件School of Computer&Information l结点结点代表系统运行时的物理对象，结点通常代表系统运行时的物理对象，结点通常拥有运算能力，它可以容纳对象和组件实例。拥有运算能力，它可以容纳对象和组件实例。RegistrationDatabaseLibraryDormMainBuilding静态建模静态建模-结点结点Sch

47、ool of Computer&Information l注释注释用于解释设计的思路，便于理解。用于解释设计的思路，便于理解。l一个好的模型应该有详尽的注释。一个好的模型应该有详尽的注释。RepresentsanincorporatedentityCompany注释静态建模静态建模-注释注释School of Computer&Information l关联关联描述了系统中对象和其它实例之间的离描述了系统中对象和其它实例之间的离散的连接，关联是有序的，它允许重复，关散的连接，关联是有序的，它允许重复，关联的实例是联的实例是链链。l关联至对象的连接点称为关联至对象的连接点称为关联端点关联端点，很

48、多信，很多信息被附在关联端点上，它拥有角色名、重数息被附在关联端点上，它拥有角色名、重数（多少个类的实例可以关联于另一个类的实（多少个类的实例可以关联于另一个类的实例），可见性等。例），可见性等。l关联有自己的名称，可以拥有自己的属性，关联有自己的名称，可以拥有自己的属性，这时关联本身也是类，称为这时关联本身也是类，称为关联类关联类。静态建模关系关联静态建模关系关联School of Computer&Information ManagesJobbossworkeremployeeemployer1.*0.1CompanyPersonJobSalary角色名重数关联名称关联类二元关联自关联Sc

49、hool of Computer&Information l聚集聚集（Aggregation）用来表达整体部分）用来表达整体部分关系的关联。关系的关联。组合组合（Composition）是一）是一种聚集，是关联更强的形式。种聚集，是关联更强的形式。PolygonPoint13.*pointsContainsPolygonWindowSlider12ScrollbarHeader1Title11Panel1Body聚集组合静态建模关系聚合和组静态建模关系聚合和组合合School of Computer&Information l泛化泛化是一般化和具体化之间的一种关系。是一般化和具体化之间的一种关

50、系。l继承继承就是一种泛化关系，更一般化的描述称为就是一种泛化关系，更一般化的描述称为双亲双亲，双亲的双亲称为，双亲的双亲称为祖先祖先，更具体化的描述，更具体化的描述称为称为孩子孩子，在类的范畴，双亲对应超类，孩子，在类的范畴，双亲对应超类，孩子对应子类。对应子类。TreeOakElmBirch孩子双亲PersonStudentGraduate祖先静态建模关系泛化静态建模关系泛化School of Computer&Information l多重继承多重继承：一个孩子可以从多个双亲继承属性和方：一个孩子可以从多个双亲继承属性和方法。多重继承可能存在法。多重继承可能存在冲突冲突，因为被继承的双亲