第4章 Web应用程序开发的统一建模语言(UML).ppt

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1、本章内容：本章内容：4.1 建模技术建模技术4.2 UML概述概述4.3 UML的图的图4.4 UML的应用方法的应用方法第第4章统一建模语言章统一建模语言UML4.1 建模技术建模技术 建建模模技技术术被被广广泛泛应应用用于于各各个个传传统统行行业业中中。对对于于软软件件行行业业，尤尤其其是是大大型型软软件件的的设设计计和和生生产产，在在动动手手实实现现软软件件之之前前，也也需需要要提提前前先先进进行行软软件件的的分分析析和和设设计计，构构造造其其各各种种模模型型，然然后后按按照照这这些模型进行开发工作。些模型进行开发工作。1.什么是模型什么是模型简单地说，简单地说，“模型是对现实的简化和抽

2、象模型是对现实的简化和抽象”。模型提供了将要建立的系统的蓝图。模型。模型提供了将要建立的系统的蓝图。模型既可以包含详细的计划，也可以包括从更高的既可以包含详细的计划，也可以包括从更高的层次对系统的总体计划。层次对系统的总体计划。2.建立系统模型的目的建立系统模型的目的模模型型帮帮助助我我们们按按照照实实际际情情况况或或按按照照我我们们所所需需要的样式对系统进行可视化表述；要的样式对系统进行可视化表述；模型允许我们详细说明系统的结构和行为；模型允许我们详细说明系统的结构和行为；模型给出了一个指导我们构造系统的模板；模型给出了一个指导我们构造系统的模板；模型对我们做出的决策进行文档化。模型对我们做

3、出的决策进行文档化。3.建模的基本原理建模的基本原理(1)(1)选择正确的模型来解决问题、形成解决方案。选择正确的模型来解决问题、形成解决方案。(2)(2)每一种模型可以在不同的精度和分辨率上表每一种模型可以在不同的精度和分辨率上表示系统。示系统。(3)好的模型总是和现实相联系的。好的模型总是和现实相联系的。(4)建立一组模型从多角度对系统进行描述建立一组模型从多角度对系统进行描述。4.2 UML概述概述一、一、UML的发展历史的发展历史二、二、UML的主要特点的主要特点三、三、UML的结构的结构一、一、UML的发展历史的发展历史对对UML的创建起关键作用的有三位学者，他们分别的创建起关键作用

4、的有三位学者，他们分别是是Booch方法、方法、OMT方法、方法、OOSE方法的创始人方法的创始人Booch，Rumbaugh和和Jacobson。1996年年6月推出了月推出了UML0.9。1997年年11月推出了月推出了UMLl.1。1997年年11月，国际对象管理组织月，国际对象管理组织OMG(Object Management Group)批准把批准把UML1.1作为基于面向对作为基于面向对象技术的标准建模语言。象技术的标准建模语言。2005年的年的4月月OMG宣布宣布UML标准成为标准成为ISO所接受的所接受的一种标准规范。一种标准规范。2005年年7月月OMG颁布了颁布了UML2.

5、0版本。版本。二、二、UML的主要特点的主要特点 统一的标准，易于使用，可视化，表达力强，易于统一的标准，易于使用，可视化，表达力强，易于在不同背景的人员之间进行交流。在不同背景的人员之间进行交流。UML可以运用于任何软件开发过程，即前面所讲可以运用于任何软件开发过程，即前面所讲述的各种软件工程模型都可以采用述的各种软件工程模型都可以采用UML去建模。去建模。UML内部有扩展机制，可以对一些概念进行进一内部有扩展机制，可以对一些概念进行进一步地扩展。步地扩展。UML的一个最重要的特征是用于建模，而不是一的一个最重要的特征是用于建模，而不是一种方法，它仅仅是一种建模的工具。种方法，它仅仅是一种建

6、模的工具。为了模型的可视化，为了模型的可视化，UML为为每一个模型元素规定了每一个模型元素规定了独特的图形表示符号，这些符号简洁明了能够容纳足独特的图形表示符号，这些符号简洁明了能够容纳足够的语义，并且容易绘制。够的语义，并且容易绘制。三、三、UML的结构的结构 UML是是一一种种可可视视化化建建模模语语言言，它它有有自自身身的的内内部结构，部结构，UML结构也称为结构也称为UML的概念模型的概念模型。UML的结构主要有三部分：的结构主要有三部分：构构造造块块包包括括了了用用于于建建立立模模型型而而采采用用的的基基本事物（本事物（thingsthings）或者说叫做基本的模型元素。或者说叫做基

7、本的模型元素。公公共共机机制制主主要要包包括括规规格格说说明明，修修饰饰，公公共共分分类类和和扩扩展展机机制制，可可以以运运用用于于整整个个UMLUML，以以达达到特定目标的公共到特定目标的公共UMLUML方法，方法，架架构构规规则则即即系系统统的的组组织织结结构构，规规定定各各种种UMLUML的构造块如何组织在一起的细则。的构造块如何组织在一起的细则。1.UML构造块构造块UML事物事物关系关系图图结构结构事物事物行为行为事物事物分组分组事物事物注解注解事物事物关联关联关系关系依赖依赖关系关系泛化泛化关系关系实现实现关系关系静态静态图图动态动态图图用用例例图图类类图图对对象象图图构构件件图图

8、部部署署图图顺顺序序图图协协作作图图状状态态图图活活动动图图用用例例类类接接口口协协作作主主动动类类构构件件节节点点状状态态机机交交互互包包注注释释UML构造块包含如下三个内容，它们是构造块包含如下三个内容，它们是UML的的事物，关系和图事物，关系和图。(1)(1)事物模型的基本元素，可分四类：即事物模型的基本元素，可分四类：即结构事物结构事物、行为事物行为事物、分组事物分组事物和和注解事物注解事物。结构事物：结构事物：表示表示UMLUML模型中的名词，它们通常表示模型模型中的名词，它们通常表示模型中的中的静态部分静态部分，描述系统的物理元素或相关概念。共，描述系统的物理元素或相关概念。共有有

9、7 7种结构事物。种结构事物。类（类（class）在面向对象方法中，类是具有相同属性在面向对象方法中，类是具有相同属性和相同操作对象的抽象。和相同操作对象的抽象。类属性操作接口（接口（interface）接口是指类或构件提供特定服务接口是指类或构件提供特定服务的一组操作的集合，接口并不实现操作，而仅仅描述的一组操作的集合，接口并不实现操作，而仅仅描述类或构件的外部可见行为。类或构件的外部可见行为。协作（协作（collaboration）协作定义了交互的操作，是协作定义了交互的操作，是一些执行者一些执行者（Actor）和其他元素一起工作，提供一些和其他元素一起工作，提供一些合作的动作，这些动作比

10、元素的总和要大。合作的动作，这些动作比元素的总和要大。接 口打印帐单协 作供应接口供应接口请求接口请求接口用例（用例（use case）用例描述了一系列的动作，这些动用例描述了一系列的动作，这些动作由特定的执行者执行，并产生执行者可观察到的结作由特定的执行者执行，并产生执行者可观察到的结果。在模型中用例通常用来组织动作事物。用例是通果。在模型中用例通常用来组织动作事物。用例是通过协作来实现的。过协作来实现的。主动类主动类（active class）主动类的对象有一个或多个主动类的对象有一个或多个进程或线程，它和类很相似，只是它的对象所代表的进程或线程，它和类很相似，只是它的对象所代表的元素的行

11、为和其他元素的行为可以并发。元素的行为和其他元素的行为可以并发。管理定货单用 例类属性操作主动类构件（构件（component）构件是物理的、可替换的系统构件是物理的、可替换的系统部分，它实现了一个接口集合。部分，它实现了一个接口集合。结点（结点（node）结点是一个物理元素，它在运行时存结点是一个物理元素，它在运行时存在，代表一个可计算的资源，通常占用一些内存并具在，代表一个可计算的资源，通常占用一些内存并具有处理能力。有处理能力。构件构件结点结点行为事物：行为事物：是是UML模型模型中的中的动态部分动态部分。它们是模型的。它们是模型的动词，代表时间和空间上的动作，共有两种主要的行动词，代表

12、时间和空间上的动作，共有两种主要的行为元素。为元素。交互（交互（interaction）交互是由一组对象在特定上下交互是由一组对象在特定上下文中，为达到特定的目的而进行的一系列消息交换而文中，为达到特定的目的而进行的一系列消息交换而组成的动作。组成的动作。状态机状态机（state machine）状态机由一系列对象的状状态机由一系列对象的状态组成。态组成。交互和状态机是交互和状态机是UMLUML模型中最基本的两个动态建模模型中最基本的两个动态建模元素，它们通常和其他结构元素、主要的类、对象连元素，它们通常和其他结构元素、主要的类、对象连接在一起。接在一起。显示消息状态分组事物：分组事物：分组事

13、物是分组事物是UMLUML模型中的组织部分，可以把模型中的组织部分，可以把分组事物看成一个盒子，模型可以在其中被封装和分分组事物看成一个盒子，模型可以在其中被封装和分解。解。只有一种分组事物，称为只有一种分组事物，称为包包。包包是一种将元素分组的机制。结构事物、动作事是一种将元素分组的机制。结构事物、动作事物甚至其他的分组事物都有可能放在一个包中。物甚至其他的分组事物都有可能放在一个包中。注释事物：注释事物：注释事物是注释事物是UMLUML模型的注解部分。模型的注解部分。包注释(2)UML中的关系中的关系 关系是指把事物组合在一起，说明两个或多个事关系是指把事物组合在一起，说明两个或多个事物是

14、如何语义相关的。在物是如何语义相关的。在UML中有中有4种基本关系，即种基本关系，即依赖依赖、关联关联、泛化和实现泛化和实现。依依赖赖是是两两个个或或者者多多个个事事物物间间的的语语义义上上的的关关系系，一一个个元元素素(被被依依赖赖事事物物的的提提供供者者)的的变变化化将将影影响响或或者者提提供供消消息息给给另另一一个个元元素素(依依赖赖事事物物的的接接收收者者)。例例如如，有有两两个个元元素素，如如果果元元素素A A的的变变化化会会引引起起元元素素B B的的变变化化，则则称称元元素素B B依赖于元素依赖于元素A A。依赖关系关联关联是两个事物结构上的关系，通常，关联关系描是两个事物结构上的

15、关系，通常，关联关系描述给定类的单独对象之间语义上的连接，它提供了不述给定类的单独对象之间语义上的连接，它提供了不同类间对象可以互相作用的连接。同类间对象可以互相作用的连接。有一种特殊的关联关系称为有一种特殊的关联关系称为聚合聚合，它描述了整体，它描述了整体和部分的关系，即整体在物理上由部分构成。聚合暗和部分的关系，即整体在物理上由部分构成。聚合暗示着整体在概念上处于比局部更高的一个级别，而关示着整体在概念上处于比局部更高的一个级别，而关联暗示两个类在概念上位于相同的级别。联暗示两个类在概念上位于相同的级别。组合组合是聚合的一种特殊形式。当每个部分由一个是聚合的一种特殊形式。当每个部分由一个对

16、象所拥有并且每个部分不能独立于其拥有者，这时对象所拥有并且每个部分不能独立于其拥有者，这时可以用组合表示整体和部分的这种特殊关系。可以用组合表示整体和部分的这种特殊关系。Employer Employee关联关联01 *Company Employee聚合聚合 1*Order Order Item组合组合 1*泛化泛化表示两个事物之间的特殊表示两个事物之间的特殊/一般关系。通过一般关系。通过泛化，特殊事物，即子元素共享了一般事物的结构和泛化，特殊事物，即子元素共享了一般事物的结构和行为，即父元素的结构和行为。行为，即父元素的结构和行为。实现实现是类元之间的语义关系，表示其中一个类元指是类元之间

17、的语义关系，表示其中一个类元指定由另一个类元保证执行的契约。在定由另一个类元保证执行的契约。在UMLUML中，有两个地中，有两个地方用到了实现关系，一是在接口和它的实现类或组件方用到了实现关系，一是在接口和它的实现类或组件之间，另一个是在用例和它对应的协作之间。之间，另一个是在用例和它对应的协作之间。以上列出的仅仅是以上列出的仅仅是UMLUML中中4 4种最基本的关系，通过种最基本的关系，通过这这4 4种关系，可以构造出更多的关系构造型，从而组成种关系，可以构造出更多的关系构造型，从而组成复杂的模型。复杂的模型。泛化泛化实现实现(3)UML中的图中的图 在在UMLUML中包含了中包含了9 9种

18、图，通过这种图，通过这9 9种图可以分别从静种图可以分别从静态和动态两个方面对系统进行建模。其中的态和动态两个方面对系统进行建模。其中的类图，构类图，构件图，部署图件图，部署图用来表示系统的静态结构的用来表示系统的静态结构的静态模型静态模型；对象图，用例图，顺序图，协作图，状态图，活动图对象图，用例图，顺序图，协作图，状态图，活动图用来表示系统动态结构的用来表示系统动态结构的动态模型动态模型。通过这些图可以。通过这些图可以表示相关的建模元素以及建模元素之间的关系，组成表示相关的建模元素以及建模元素之间的关系，组成UMLUML模型各种不同的视图。模型各种不同的视图。2.UML的公共机制的公共机制

19、UML中的公共机制使得中的公共机制使得UML变得简单，并且保变得简单，并且保证概念的完整性。证概念的完整性。UML有有4类公共机制。类公共机制。(1)(1)规格说明：规格说明：对于每一个对于每一个UMLUML的图形表示都有一个规的图形表示都有一个规格说明，这个说明提供了对构造块的语法和语义的文格说明，这个说明提供了对构造块的语法和语义的文字叙述。字叙述。(2)(2)修饰：修饰：UMLUML为每一个模型元素设置了一个简单的图为每一个模型元素设置了一个简单的图形符号，通过修饰可以更多地描述构造块的细节。形符号，通过修饰可以更多地描述构造块的细节。(3)3)公共分类：公共分类：有两组公共分类。包括有

20、两组公共分类。包括类元与实体类元与实体（类（类元表示概念，实体表示具体的成分）、元表示概念，实体表示具体的成分）、接口和实现接口和实现（接口用来定义契约，而实现就是具体的内容）。（接口用来定义契约，而实现就是具体的内容）。也就是说在用也就是说在用UMLUML建模时，有两种主要的划分，即建模时，有两种主要的划分，即对类和对象的划分以及接口和实现的划分。对类和对象的划分以及接口和实现的划分。(4)扩展机制：扩展机制：UML提供了扩展机制，使得提供了扩展机制，使得UML本身本身成为可扩展的语言。简单地理解就是成为可扩展的语言。简单地理解就是UML仅仅提供蓝仅仅提供蓝本，允许派生出新的事物，允许增加新

21、的规则并可以本，允许派生出新的事物，允许增加新的规则并可以对新的规则进行描述。对新的规则进行描述。3.UML的架构规则的架构规则UML的规则描述了如何构造一个结构良好的模型，的规则描述了如何构造一个结构良好的模型，如如UML对命名、范围、可见性、完整性等的语义规则对命名、范围、可见性、完整性等的语义规则进行了描述。在实际的软件开发过程中，开发人员应进行了描述。在实际的软件开发过程中，开发人员应该尽力遵循该尽力遵循UML规则，构建良好的系统模型。规则，构建良好的系统模型。4.UML的视图的视图一个系一个系统统可以从不同的角度可以从不同的角度进进行行观观察。从某个角察。从某个角度度观观察到的系察到

22、的系统统构成系构成系统统的一个的一个视图视图(View)(View)。视图不视图不是简单的图表，它是由若干幅图组成的对系统的某个是简单的图表，它是由若干幅图组成的对系统的某个功能的一种抽象。通常在开发一个系统时可以构建功能的一种抽象。通常在开发一个系统时可以构建5 5种种视图视图，如下所示。，如下所示。用户模型视图用户模型视图，又可以称为，又可以称为用例视图用例视图，它描述了行，它描述了行为者所看到的系统所具有的功能。用户模型视图具有为者所看到的系统所具有的功能。用户模型视图具有极其重要的地位，它的内容决定了其他视图的内容。极其重要的地位，它的内容决定了其他视图的内容。常通过常通过用例图用例图

23、来构建用户模型视图。来构建用户模型视图。结构模型视图结构模型视图，又可以称为，又可以称为逻辑视图逻辑视图，它描述了系，它描述了系统的静态结构和动态行为。静态结构用统的静态结构和动态行为。静态结构用类图，对象图类图，对象图来描述。动态结构用来描述。动态结构用状态图，时序图，协作图，活动状态图，时序图，协作图，活动图图来描述。来描述。构件视图构件视图，描述系统中代码构件的组织，各个模块，描述系统中代码构件的组织，各个模块以及模块间的依赖关系。以及模块间的依赖关系。并发视图并发视图，描述了系统的并发性。，描述了系统的并发性。部署视图部署视图，描述了系统的物理部署。，描述了系统的物理部署。4.3 UM

24、L UML模型中的图模型中的图 UMLUML共提供了五类九种图：共提供了五类九种图：第一类图第一类图是用例图。是用例图。用例图（用例图（Use CaseUse Case，用，用况、实例况、实例）从用户的角度描述系统功能，并指出从用户的角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。各功能的操作者。第二类图第二类图是静态图，包括是静态图，包括类图（类图（ClassClass）、对象图（对象图（ObjectObject）。类图描述类的定义和类之间。类图描述类的定义和类之间的关系（关联、继承、聚合等），对象是类的实的关系（关联、继承、聚合等），对象是类的实例。包描述系统的分层结构。例。包描述系统的分层结构。

25、第三类图第三类图是行为图，包括是行为图，包括状态图状态图（StatechartStatechart）和和活动图（活动图（ActivityActivity）。状态图描述。状态图描述对象的所有可能状态及事件发生时状态的转移条对象的所有可能状态及事件发生时状态的转移条件。活动图描述了用例的活动行为以及活动时的件。活动图描述了用例的活动行为以及活动时的约束关系。约束关系。第四类图第四类图是交互图，包括是交互图，包括顺序图（顺序图（SequenceSequence、循序、顺序、序列、轨迹、时序循序、顺序、序列、轨迹、时序）和和协作图协作图（CollaborationCollaboration、合作图、合

26、作图）。顺序图描述了对象间。顺序图描述了对象间的动态协作关系，强调消息的时间排列；合作图同样的动态协作关系，强调消息的时间排列；合作图同样描述了对象间的动态协作关系，但他强调消息发送和描述了对象间的动态协作关系，但他强调消息发送和接收的对象的结构组织（及连接关系）。接收的对象的结构组织（及连接关系）。第五类图第五类图是实现图，包括是实现图，包括构件图（构件图（ComponentComponent、组件、部件）组件、部件）和和部署图（部署图（DeploymentDeployment、配置、实施）、配置、实施）。构件图描述了代码构件（模块）的物理结构和构件构件图描述了代码构件（模块）的物理结构和构

27、件（模块）间的依赖关系；配置图定义了系统中软、硬（模块）间的依赖关系；配置图定义了系统中软、硬件的体系结构。件的体系结构。UML模型中的图模型中的图UMLUML五类九种图的符号体系五类九种图的符号体系11UMLUML五类九种图的符号体系五类九种图的符号体系22UMLUML五类九种图的符号体系五类九种图的符号体系33UMLUML五类九种图的符号体系五类九种图的符号体系44UMLUML五类九种图的符号体系五类九种图的符号体系55一、用例图一、用例图1.1.用例图展示了系统外部的执行者（用例图展示了系统外部的执行者（Actor）与系统所与系统所提供的用例（提供的用例（user case）之间的关系。

28、之间的关系。2.2.用例图的主要目的是以一种可视化的方式理解系统用例图的主要目的是以一种可视化的方式理解系统的功能需求。的功能需求。3.3.用例图由用例，执行者和他们之间的关系构成。通用例图由用例，执行者和他们之间的关系构成。通过用例图可以建立用例模型，用例模型描述了一个系过用例图可以建立用例模型，用例模型描述了一个系统的功能，即一个系统可以做什么。统的功能，即一个系统可以做什么。下图所示是一个定货系统的用例图下图所示是一个定货系统的用例图 4.用例建模的主要步骤：用例建模的主要步骤：首先定义一个系统；首先定义一个系统；在该系统中确定执行者；在该系统中确定执行者；确定用例，描述每一个用例；确定

29、用例，描述每一个用例；确定关系（包括用例与执行者之间的关系，执行者确定关系（包括用例与执行者之间的关系，执行者之间的关系，用例之间的关系）；之间的关系，用例之间的关系）；最后确认所建的模型。最后确认所建的模型。(1)如何确定执行者如何确定执行者执行者是那些可能使用用例的人或外部系统。执执行者是那些可能使用用例的人或外部系统。执行者不一定是具体的某个人，它代表的是一个角色，行者不一定是具体的某个人，它代表的是一个角色，是一个虚拟的概念。一个人或者一个外部的系统都可是一个虚拟的概念。一个人或者一个外部的系统都可以担任执行者。以担任执行者。常常通过提问的方式寻找执行者。常常通过提问的方式寻找执行者。

30、谁使用系统的主要功能（主要使用者）？谁使用系统的主要功能（主要使用者）？谁从系统中获得信息？谁从系统中获得信息？谁向系统提供信息？谁向系统提供信息？谁管理该系统？谁管理该系统？系统需要与哪些其他的系统进行交互？系统需要与哪些其他的系统进行交互？该系统需要控制哪些硬件？该系统需要控制哪些硬件？该系统使用外部资源吗？该系统使用外部资源吗？对系统产生的结果感兴趣的是哪些人？对系统产生的结果感兴趣的是哪些人？(2)如何确定用例如何确定用例用例是指对系统所提供的功能的一种描述。用例用例是指对系统所提供的功能的一种描述。用例可大可小，一个用例对应一个具体的执行目标，是执可大可小，一个用例对应一个具体的执行

31、目标，是执行者与系统之间为达到某个目的的一次典型交互作用。行者与系统之间为达到某个目的的一次典型交互作用。常常通过提问来寻找用例：常常通过提问来寻找用例：执行者要求系统提供哪些功能？执行者要求系统提供哪些功能？执执行行者者将将要要创创建建、修修改改、删删除除或或存存储储系系统统中中的的哪哪些些信息？信息？系统中所发生的哪些事件需要通知执行者？系统中所发生的哪些事件需要通知执行者？该系统需要什么输入，输出？该系统需要什么输入，输出？该系统所有的功能都有相应的用例吗？该系统所有的功能都有相应的用例吗？(3)用例描述用例描述通常用正文来描述。在描述时应该包括以下的内容：通常用正文来描述。在描述时应该

32、包括以下的内容：用例的目的用例的目的用例如何启动的用例如何启动的用例和执行者之间的消息流用例和执行者之间的消息流用例中可以供选择的消息流用例中可以供选择的消息流如何通过给执行者一个值来结束用例。如何通过给执行者一个值来结束用例。(4)确定关系确定关系用用例例图图中中的的关关系系包包括括用用例例和和执执行行者者之之间间的的关关系系，执执行者行者之间的关系，用例之间的关系。之间的关系，用例之间的关系。用例和执行者之间的关系用例和执行者之间的关系他他们们之之间间的的关关系系描描述述了了“谁谁使使用用哪哪个个用用例例”，最最常常见见的关系是关联关系。的关系是关联关系。执行者执行者之间的关系之间的关系由

33、由于于执执行行者者实实质质上上是是类类，所所以以它它拥拥有有与与类类相相同同的的关关系系描描述述，一一般般来来说说执执行行者者之之间间存存在在泛泛化化关关系系，泛泛化化关关系系的的含含义义是是把把某某些些执执行行者者的的共共同同行行为为提提取取出出来来表表示示为为通通用的行为。用的行为。用例之间的关系用例之间的关系用用例例之之间间的的关关系系有有包包含含关关系系（IncludeInclude）和和扩扩展展关关系系（ExtendExtend）。）。二、类图和对象图二、类图和对象图1.1.类图和对象图之间的关系。类图和对象图之间的关系。类是抽象的，是具有相同属性和方法的一组对象的类是抽象的，是具有

34、相同属性和方法的一组对象的抽象表示。对象是类的实例。抽象表示。对象是类的实例。类图展示了系统中类的静态结构，即类与类之间的类图展示了系统中类的静态结构，即类与类之间的相互关系。相互关系。对象图是类图的一种实例化。一张对象图表示的是对象图是类图的一种实例化。一张对象图表示的是与其对应的类图的一个具体实例，即系统在某一时期与其对应的类图的一个具体实例，即系统在某一时期或者某一特定时刻可能存在的具体对象实例以及它们或者某一特定时刻可能存在的具体对象实例以及它们相互之间的具体关系。相互之间的具体关系。订单DateReceivedisPrepaidnumber:Stringprce:MoneyDispa

35、tch()close()客户NameaddressCreditR():String1*类图定货单#005：订货单DateReceived：25/03/2006IsPrepaid：25/04/2006number:String：100prce:Money：2500Dispatch()close()张某：客户Name：:张某Address：00201CreditR():String1*对象图2.2.类图和对象图建立步骤类图和对象图建立步骤(1)(1)确定类确定类(2)(2)确定关系确定关系(3)(3)确定对象确定对象 下面具体说明下面具体说明(1)(1)确定类确定类命名类：命名类：类是来自问题领域

36、，一般通过提问的方式类是来自问题领域，一般通过提问的方式来寻找类。矩形中顶部的格子中写的是类的名字，类来寻找类。矩形中顶部的格子中写的是类的名字，类的命名应该明确，无歧义，要便于开发人员和用户之的命名应该明确，无歧义，要便于开发人员和用户之间的理解和交流沟通。间的理解和交流沟通。定义属性定义属性 可见性可见性 属性名属性名 ：类型：类型=初值初值 约束特性约束特性 定义操作定义操作可见性可见性 操作名操作名（参数表）（参数表）：返回类型：返回类型 约束特约束特性性(2)确定关系确定关系确定关系主要是定义类之间的关系，类之间的关系确定关系主要是定义类之间的关系，类之间的关系有依赖关系、关联关系、

37、有依赖关系、关联关系、泛化关系和实现关系。泛化关系和实现关系。依赖关系依赖关系：依赖是两个或者多个事物间的语义上的依赖是两个或者多个事物间的语义上的关系，一个元素关系，一个元素(被依赖事物的提供者被依赖事物的提供者)的变化将影响的变化将影响或者提供消息给另一个元素或者提供消息给另一个元素(依赖事物的接收者依赖事物的接收者)。关联关系关联关系：关联关系用于描述两个或多个特定类的实例（即对象）关联关系用于描述两个或多个特定类的实例（即对象）之间的关系。之间的关系。最常见的关联关系可在两个类之间用一条直线连接，直最常见的关联关系可在两个类之间用一条直线连接，直线上写上关联名。线上写上关联名。在关联的

38、两端可写上一个被称为在关联的两端可写上一个被称为“重数重数”的数值范围，的数值范围，表示该类有多少个对象可与对方的一个对象连接。表示该类有多少个对象可与对方的一个对象连接。关联可以有方向，表示该关联的使用方向。可以用线旁关联可以有方向，表示该关联的使用方向。可以用线旁的小实心三角表示方向，也可以在关联上加上箭头表示方的小实心三角表示方向，也可以在关联上加上箭头表示方向，箭头指向的是消息的接收者。只在一个方向上的关联，向，箭头指向的是消息的接收者。只在一个方向上的关联，称作单向关联，在两个方向上都有导航表示的关联，称作称作单向关联，在两个方向上都有导航表示的关联，称作双向关联双向关联。关联关系的

39、特殊形式有组成关联和聚合关联。关联关系的特殊形式有组成关联和聚合关联。组成关联用于表示类的对象之间的整体和部分的组成关联用于表示类的对象之间的整体和部分的关系。也就是说整体拥有各部分，部分与整体共存，关系。也就是说整体拥有各部分，部分与整体共存，如整体不存在了，部分也会随之消失。如整体不存在了，部分也会随之消失。聚合关联也用于表示类的对象之间的整体和部分聚合关联也用于表示类的对象之间的整体和部分的关系。但是与组成关联不同之处是，整体是聚集对的关系。但是与组成关联不同之处是，整体是聚集对象象，部分是构成对象部分是构成对象，如果构成对象不存在，聚集对如果构成对象不存在，聚集对象还可存在。象还可存在

40、。泛化关系泛化关系：泛化关系描述了类和包间的一般元素和特泛化关系描述了类和包间的一般元素和特殊元素之间的关系，它表示的是类之间的殊元素之间的关系，它表示的是类之间的“is-a”is-a”的关系，的关系，也就是父类和子类之间的关系。父类是子类的泛化。继承也就是父类和子类之间的关系。父类是子类的泛化。继承关系与泛化关系相反，继承关系描述的是子类是从父类中关系与泛化关系相反，继承关系描述的是子类是从父类中继承的。继承的。实现关系实现关系：实现关系用来描述类，接口，构件，包之实现关系用来描述类，接口，构件，包之间的关系。在类和接口之间的实现关系，以及在构件和接间的关系。在类和接口之间的实现关系，以及在

41、构件和接口之间的实现关系表示类实现了接口所提供的操作。口之间的实现关系表示类实现了接口所提供的操作。(3)确定对象确定对象对象是类的实例。对象之间的关系是类之间的关对象是类的实例。对象之间的关系是类之间的关联的实例。对象图是类图的一种实例化。一张对象图联的实例。对象图是类图的一种实例化。一张对象图表示的是与其对应的类图的一个具体实例，即系统在表示的是与其对应的类图的一个具体实例，即系统在某一时期或者某一特定时刻可能存在的具体对象实例某一时期或者某一特定时刻可能存在的具体对象实例以及它们相互之间的具体关系。以及它们相互之间的具体关系。三、交互图三、交互图1.1.交互图的特点交互图的特点交互图描述

42、的是一组对象之间的交互过程，实际交互图描述的是一组对象之间的交互过程，实际上就是用上就是用UMLUML形象地表示对象之间方法的调用，消息的形象地表示对象之间方法的调用，消息的传递过程。传递过程。2.2.交互图的形式交互图的形式有两种形式：有两种形式：顺序图顺序图和和协作图协作图 (1)1)顺序图顺序图 顺序图描述了多个对象之间进行消息传递的动态协作顺序图描述了多个对象之间进行消息传递的动态协作关系，主要显示了对象之间一系列的方法调用的顺序。可关系，主要显示了对象之间一系列的方法调用的顺序。可以这么说，以这么说，UMLUML顺序图的典型用途就是显示出方法调用过顺序图的典型用途就是显示出方法调用过

43、程。程。下图显示了在定货系统中，一个定货的交易事件，通下图显示了在定货系统中，一个定货的交易事件，通过该交易事件可以把客户需要的商品添加到定货单上。过该交易事件可以把客户需要的商品添加到定货单上。(2)(2)协作图协作图 协作图也描述了对象之间的动态协作关系，这一协作图也描述了对象之间的动态协作关系，这一点与顺序图类似。所不同的是它除了显示对象之间所点与顺序图类似。所不同的是它除了显示对象之间所传递的消息，还显示对象之间的关系。传递的消息，还显示对象之间的关系。说明：说明：顺序图和协作图均可以表示对象间的协作关系，顺序图和协作图均可以表示对象间的协作关系，若强调交互的时间和顺序的，则使用顺序图

44、；若强调若强调交互的时间和顺序的，则使用顺序图；若强调交互时对象之间的关系的，则选用协作图，交互时对象之间的关系的，则选用协作图，四、状态图四、状态图1.1.状态图的特点状态图的特点状态图是对类图的一种补充描述，它展示了此类对象所具状态图是对类图的一种补充描述，它展示了此类对象所具有的可能的状态以及某些事件发生时其状态的转移情况。有的可能的状态以及某些事件发生时其状态的转移情况。2.2.状态图的符号集包括如下的基本元素状态图的符号集包括如下的基本元素 （1 1）初初始始状状态态：用用实实心心圆圆来来表表示示，在在一一张张状状态态图图中中只只能能有有一一个初始状态。个初始状态。（2 2）状态：）

45、状态：又称为中间状态，用圆角矩形来表示。又称为中间状态，用圆角矩形来表示。（3 3）状状态态之之间间的的转转换换：使使用用具具有有开开箭箭头头的的线线段段来来表表示示，箭箭头头旁旁可可以以标标出出转转移移发发生生的的条条件件。状状态态转转移移可可以以伴伴随随有有某某个个动动作作，它它表表明明当当转转移移发发生生时时系系统统要要做做什什么么，用用文文本本说说明明是是什什么么事事件件引引起这状态改变的。起这状态改变的。（4 4）结结束束状状态态：用用内内部部包包含含实实心心圆圆的的圆圆表表示示。在在一一张张状状态态图图中可能有多个结束状态。中可能有多个结束状态。（3）绘制状态图方法）绘制状态图方法

46、要绘制状态图，首先绘制起点和一条指向该类的要绘制状态图，首先绘制起点和一条指向该类的初始状态的转换线段。状态本身可以在图上的任意位初始状态的转换线段。状态本身可以在图上的任意位置绘制，然后只需使用状态转换线条将它们连接起来。置绘制，然后只需使用状态转换线条将它们连接起来。亮灯状态的状态图示例Lightturn onblinkturn off定货单某个状态图例子定货单某个状态图例子 完成后台数据库处理客户付款打印帐单已付款打印中提交定货单已录入已处理五、活动图五、活动图1.1.活动图的特点活动图的特点活动图描述系统中各种活动的执行顺序，通常用于描述活动图描述系统中各种活动的执行顺序，通常用于描述

47、一个操作中所要进行的各项活动的执行流程以及可选的方一个操作中所要进行的各项活动的执行流程以及可选的方式。式。活动图不仅可以描述在处理某个活动时，两个或者更多活动图不仅可以描述在处理某个活动时，两个或者更多类对象之间的过程控制流，而且，它也常被用来描述一个类对象之间的过程控制流，而且，它也常被用来描述一个用例的处理流程，或者某种交互流程。用例的处理流程，或者某种交互流程。2.2.活动图与状态图的异同点活动图与状态图的异同点(1)(1)相同点相同点 活动图与状态图属于活动图与状态图属于UMLUML中的行为图中的行为图，都可以用于都可以用于描描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。述系统的动态模型

48、和组成对象间的交互关系。(2)(2)不同点不同点活动图是以活动为中心的，而状态图是以状态为中心的。活动图是以活动为中心的，而状态图是以状态为中心的。活活动动图图用用来来描描述述一一个个过过程程中中的的一一系系列列连连续续的的活活动动的的顺顺序序，而而状状态态图图更更适适合合于于描描述述一一个个对对象象在在一一个个生生命命周周期期中中的的离离散散的不连续的的某些状态。的不连续的的某些状态。3.3.活动图的符号集活动图的符号集(1)(1)实心圆表示活动图的起点，带边框的实心圆表示终实心圆表示活动图的起点，带边框的实心圆表示终点。点。(2)(2)圆角矩形表示执行的过程或活动。圆角矩形表示执行的过程或

49、活动。(3)(3)菱形表示判定点，说明某些表达式的选择性路径。菱形表示判定点，说明某些表达式的选择性路径。(4)(4)箭头表示活动之间的转换，各种活动之间的流动次箭头表示活动之间的转换，各种活动之间的流动次序。箭头上的文字表示继续转换所必须满足的条件，序。箭头上的文字表示继续转换所必须满足的条件，总是使用格式总是使用格式“条件条件”来描述。来描述。(5)(5)粗线条表示分叉与结合，表示了并行进行的过程，粗线条表示分叉与结合，表示了并行进行的过程，即并发流的开始和结束。即并发流的开始和结束。(a)(b)(c)(d)(e)(f)4.4.活动图的类型活动图的类型(1)(1)基本活动图基本活动图基本活

50、动图与状态图类似，也包括了初始状态，基本活动图与状态图类似，也包括了初始状态，结束状态以及中间状态，每个活动之间就是一种状态结束状态以及中间状态，每个活动之间就是一种状态的变迁。的变迁。(2)(2)带泳道的活动图带泳道的活动图活动图中的泳道显示了在图中谁去执行此动作或活动图中的泳道显示了在图中谁去执行此动作或者任务，也就是该任务由哪个类来完成的。者任务，也就是该任务由哪个类来完成的。六、构件图六、构件图1.1.构件图的特点构件图的特点构件图提供系统的物理视图。构件图提供系统的物理视图。构件图可以方便地显示构件，接口以及它们之间的各种构件图可以方便地显示构件，接口以及它们之间的各种关系，从而便于