软件需求-第13课-软件需求分析-面向对象建模(三)(第1版).ppt
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2、ingsEntry/OpenShutter(0.5);MeasureLight();哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院哈尔滨工程大学计算机科学与技术学院海量数据挖掘及网络数据集成研究组海量数据挖掘及网络数据集成研究组 王念滨王念滨 教授教授 博导博导第第 1313 章章 面向对象建模(三)面向对象建模(三)第13章 模型对象建模本课主要讨论问题本课主要讨论问题2 对象模型对象模型3 用例模型用例模型4 行为模型行为模型1 面向对象分析面向对象分析5 对象约束语言对象约束语言OCL6 面向对象建模面向对象建模第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型交互图(Interaction Diagram
3、)顺序图(Sequence Diagram)通信图(Communication Diagram)交互概述图(Interaction Overview Diagram)时间图(Timing Diagram)活动图(Activity Diagram)状态图(State Diagram)行为模型行为模型第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型以一组对象为中心的交互描述技术 描述在特定上下文环境中一组对象的交互行为 通常描述的是单个用例的典型场景交互图中的每一个交互都描述了环境中的对象为了实现某个目标而执行的一系列消息交换 顺序图和通信图是最常用的 交互图交互图中出现的对象应该在领域模型中有相应的对
4、象存在 行为模型行为模型-交互图 在标识出系统的类图之后,仅给出了实现用例的组成结构,这时还需要描述这些类的对象是如何交互来实现用例功能的。即不但需要把用例图模型转化为类图模型,还要将它转化为交互图模型。第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型行为模型行为模型-交互图顺序图-可视化地对系统逻辑建模。顺序图用于对使用情景进行逻辑建模。使用情景是描述系统使用的一种潜在的方式。使用情景的逻辑可能是用例的一部分,也可能是候选过程。使用情景可能跨越多个用例所包含的逻辑。例如,学生注册进入大学,然后立即可以在多个讨论班中注册。顺序图是采用一种可视化的方式对系统的逻辑流程进行建模,以便能够记录并验证分析的
5、逻辑,通常被应用在分析和设计领域。第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型基本用例模型基本用例模型业务规则业务规则CRC模型模型用户界面用户界面流程图流程图基本用户界面基本用户界面原型原型用例模型用例模型顺序图顺序图类模型(分析)类模型(分析)用户界面原型用户界面原型活动图活动图第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型定义顺序图 顺序图是交互图之一。顺序图用来建模以时间顺序安排的对象交互,并且把用例行为分配给类。它是用来显示参与者如何采用若干顺序步骤与系统对象交互的模型。为什么要建模顺序图 建模顺序图有许多理由,顺序图与活动图具有类似的作用。其中重要的理由就是实现用例。任何用例都可以使用顺
6、序图进一步阐明和实现。使用顺序图建模使用顺序图建模第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图的标记符 顺序图有两个主要的标记符:活动对象和这些活动对象之间的通信消息。活动对象可以是任何在系统中扮演角色的对象,不管它是对象实例还是参与者,如下图所示。使用顺序图建模使用顺序图建模第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型 活动对象之间发送的消息是顺序图的关键。消息说明了对象之间的控制流,对象是如何交互的,以及什么条件会改变控制流。活动对象:活动对象可以是系统的参与者或者任何有效的系统对象。对象是类的实例,它使用包围名称的矩形框来标记。名称带下划线,顺序图中对象的标记符如下图所示。顺序图的对象
7、与消息顺序图的对象与消息 第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型消息:消息用来说明顺序图中不同活动对象之间的通信。它可在一个对象需要取消不同对象的进程时或者需要向另一个对象提供服务时,使用消息。消息从活动对象生命线到接收对象生命线的箭头表示。箭头上面标记要发送的消息,如下图所示:活动对象之间发送的消息是顺序图的关键。消息说明了对象之间的控制流,对象是如何交互的,以及什么条件会改变控制流。顺序图的对象与消息顺序图的对象与消息 第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图的对象与消息顺序图的对象与消息 活动对象为参与者的情况活动对象为参与者的情况 把参与者表示为活动对象的建模可以说明参与者
8、如何与系统交互,以及系统如何与用户交互。参与者可以调用对象,对象也可以通知参与者,如下图所示:第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型 上面的图例说明了参与者和对象可以把消息发送给顺序图中的任何参与者或者对象。它们可以把消息发送给不是其直接相邻的参与者或者对象。下面看一个意义更加丰富的示例。对于Compile Application用例,可以创建一个成功编译工作流的顺序图,如图所示。第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型 这个顺序图中有4个活动对象:Developer、Compiler、Linker和FileSystem。Developer是系统的参与者。Compiler是Develop
9、er交互的应用程序。Linker是一个用来链接对象文件的独立进程。FileSystem是系统层功能的包装器,用来执行文件的输人和输出例程。Compile Application用例的顺序图操作:Developer请求Compiler执行编译 Compiler请求FileSystem 加载文件 Compiler通知自己执行编译 Compiler请求FileSystem 保存对象代码 Compiler请求Linker链接对象代码 Linker请求 FileSystem加载对象代码 Liker通知自己执行链接 Linker请求FileSystem保存编译的结果顺序图示例顺序图示例第13章 模型对象建
10、模4 行为模型行为模型 消息是顺序图活动对象之间通信的惟一方式消息是顺序图活动对象之间通信的惟一方式。UMLUML中的消息使用了一些中的消息使用了一些简洁的标记符。简洁的标记符。消息可以包含条件以便限制它们只在满足条件时才能发送。消息可以包含条件以便限制它们只在满足条件时才能发送。条件显示在条件显示在消息名称上面的方括号中消息名称上面的方括号中,如下图所示。,如下图所示。顺序图顺序图-如何使用消息进行通信如何使用消息进行通信第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型 右图的示例演示了如何建模一个顺序图来显示登录尝试。如果登录失败,会在放弃登录之前重试一次顺序图顺序图-如何使用消息进行通信如何使
11、用消息进行通信第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图示例:编译程序示例:编译程序 简化用例 Compile Application用例:Developer请求Compiler执行编译 Compiler请求FileSystem 加载文件 Compiler通知自己执行编译 Compiler请求FileSystem 保存对象代码 Compiler请求Linker链接对象代码 Linker请求 FileSystem加载对象代码 Liker通知自己执行链接 Linker请求FileSystem保存编译的结果第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建
12、顺序图构建顺序图 构建顺序图的第构建顺序图的第1 1步是确定该图是否表示与外部和内部实体的交互。步是确定该图是否表示与外部和内部实体的交互。在本方案中,开发人员在系统外部,因此用参与者来表示他。首先将参与在本方案中,开发人员在系统外部,因此用参与者来表示他。首先将参与者者DeveloperDeveloper添加到顺序图上。添加到顺序图上。Developer第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图 构建顺序图的第构建顺序图的第2 2步是添加将与参与者交互的类(对象)。这些类的名称步是添加将与参与者交互的类(对象)。这些类的名称应该能够反映出类或者示例的行为。对
13、于本例,将添加三个类:应该能够反映出类或者示例的行为。对于本例,将添加三个类:编译器,连接器和文件系统编译器,连接器和文件系统DeveloperCompilerLinkerFileSystem第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图 构建顺序图的第构建顺序图的第2 2步是添加将与参与者交互的类(对象)。这些类的名称步是添加将与参与者交互的类(对象)。这些类的名称应该能够反映出类或者示例的行为。应该能够反映出类或者示例的行为。对于软件分析和设计人员来说,顺序图是直观的。它将对象(类)和参与对于软件分析和设计人员来说,顺序图是直观的。它将对象(类)和参与者(横轴
14、)映射到时间(纵轴),消息连接了对象,当消息发生时,它们沿着者(横轴)映射到时间(纵轴),消息连接了对象,当消息发生时,它们沿着纵轴从一个对象移动到另外一个对象。这些消息被连接到从对象或参与者底部纵轴从一个对象移动到另外一个对象。这些消息被连接到从对象或参与者底部的中间延伸出的竖直虚线。这条线也被称为生命线。的中间延伸出的竖直虚线。这条线也被称为生命线。构建顺序图的第构建顺序图的第3 3步是根据用例流程确定顺序图的流程。步是根据用例流程确定顺序图的流程。简化用例 Compile Application用例:Developer请求Compiler执行编译 Compiler请求FileSystem
15、 加载文件 Compiler通知自己执行编译 Compiler请求FileSystem 保存对象代码 Compiler请求Linker链接对象代码 Linker请求 FileSystem加载对象代码 Liker通知自己执行链接 Linker请求FileSystem保存编译的结果第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图DeveloperCompilerLinkerFileSystemDeveloper请求Compiler执行编译Compile第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图DeveloperCompilerLinke
16、rFileSystemCompileCompiler请求FileSystem 加载文件LoadFiles第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图Compiler通知自己执行编译DeveloperCompilerLinkerFileSystemCompileLoadFilesCompileFiles第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图Compiler请求FileSystem 保存对象代码DeveloperCompilerLinkerFileSystemCompileLoadFilesCompileFilesSaveOBJ
17、Files第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图Compiler请求Linker链接对象代码DeveloperCompilerLinkerFileSystemCompileLoadFilesCompileFilesSaveOBJFilesLink第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图Linker请求 FileSystem加载对象代码DeveloperCompilerLinkerFileSystemCompileLoadFilesCompileFilesSaveOBJFilesLinkLoadOBJFiles第13章 模
18、型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图DeveloperCompilerLinkerFileSystemCompileLoadFilesCompileFilesSaveOBJFilesLinkLoadOBJFilesCompileFilesLiker通知自己执行链接第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图Linker请求FileSystem保存编译的结果DeveloperCompilerLinkerFileSystemCompileLoadFilesCompileFilesSaveOBJFilesLinkLoadOBJFilesCo
19、mpileFilesSaveEXEFiles第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图DeveloperCompilerLinkerFileSystemCompileLoadFilesCompileFilesSaveOBJFilesLinkLoadOBJFilesCompileFilesSaveEXEFiles消息用带箭头的实现表示,返回值用带箭头的虚线表示消息用带箭头的实现表示,返回值用带箭头的虚线表示第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图DeveloperCompilerLinkerFileSystemCompileL
20、oadFilesCompileFilesSaveOBJFilesLinkLoadOBJFilesCompileFilesSaveEXEFilessuccessfailure返回值用带箭头的虚线表示,在分析阶段一般可以不考虑返回值用带箭头的虚线表示,在分析阶段一般可以不考虑第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图DeveloperCompilerLinkerFileSystemCompileLoadFilesCompileFilesSaveOBJFilesLinkLoadOBJFilesCompileFilesSaveEXEFiles关于激活状态关于激活状态第
21、13章 模型对象建模4 行为模型行为模型顺序图顺序图-构建顺序图构建顺序图消息用带箭头的实现表示,返回值用带箭头的虚线表示,激活状态用矩形框表示消息用带箭头的实现表示,返回值用带箭头的虚线表示,激活状态用矩形框表示示例:顾客购买示例:顾客购买CD顺序图顺序图第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型活动图活动图基本用例模型基本用例模型业务规则业务规则CRC模型模型用户界面用户界面流程图流程图基本用户界面基本用户界面原型原型用例模型用例模型顺序图顺序图类模型(分析)类模型(分析)用户界面原型用户界面原型活动图活动图第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型活动图概述活动图概述 活动图是UML规范
22、中定义的一种图表。是一种表述过程机理、业务过程以及工作流的技术。它可以用于对业务过程,工作流建模。也可以对用例实现或程序实现来建模。因此它的作用和传统的“流程图”有类似性。区别在于:活动图能够更好地支持并行的行为。v活动是某件事情正在进行的状态。v活动在状态机中表现为一个由一系列动作组成的非原子的执行过程。v活动图是一种描述系统行为的图,它用于展现参与行为的类所进行的各种活动的顺序关系。v活动图与状态图都是状态机的表现形式。实践经验:很多开发小组在分析期间不画顺序图,而将重点放在活动图上实践经验:很多开发小组在分析期间不画顺序图,而将重点放在活动图上第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型活
23、动图的图形表示活动图的图形表示v在UML中,活动表示成圆角矩形。v如果一个活动引发下一个活动,两个活动的图标之间用带箭头的直线连接。v活动图也有起点和终点,表示法和状态图中相同。v活动图中还包括分支与合并、分叉与汇合等模型元素。分支与合并的图标和状态图中的判定的图标相同,而分叉与汇合则用一条加粗的线段表示。第13章 模型对象建模4 行为模型行为模型活动图的主要元素活动图的主要元素初始节点和活动终点 在活动图中有两个特殊的节点,一个用于表示活动的初始节点,用一个实心圆表示,在一个活动图中有且只有一个初始节点。另外一个表示活动处理完成,用一个圆圈内加实心圆来表示,在活动图中可能包含多个活动终点 用
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