面向对象软件工程(标准建模语言uml)
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软件工程建模的方法
软件工程建模的方法有以下几种:
1. 面向过程的建模方法:这种方法主要关注软件系统的输入、处理和输出过程,通过绘制数据流图、结构图、状态转换图等图形化方式来描述系统的结构和功能。
2. 面向对象的建模方法:这种方法主要关注软件系统中的对象及其相互关系,通过绘制类图、对象图等图形化方式来描述系统的结构和行为。
3. 数据库建模方法:这种方法主要用于描述软件系统中的数据模型,通过绘制实体关系图、关系模式、数据流程图等图形化方式来描述数据库的结构和关系。
4. 结构化建模方法:这种方法主要关注软件系统的组织结构和模块划分,通过绘制模块图、层次结构图等图形化方式来描述系统的组织关系和模块之间的调用关系。
5. UML(统一建模语言)建模方法:这种方法是一种标准化
的建模方法,通过使用UML语言规范来描述软件系统的各个
方面,包括需求、设计、实现、测试等,通过绘制用例图、类图、时序图、活动图等图形化方式来描述系统的结构和行为。
这些建模方法可以根据具体的需求和情况灵活选择和组合使用,以达到对软件系统的准确描述和全面分析的目的。
UML(UnifiedModelingLanguage统⼀建模语⾔)UML(Unified Modeling Language 统⼀建模语⾔),⼜称标准建模语⾔。
是⽤来对软件密集系统进⾏可视化建模的⼀种语⾔。
UML是⼀种⾯向对象的建模语⾔,它可以实现⼤型复杂系统各种成分描述的可视化、说明并构造系统模型,以及建⽴各种所需的⽂档,是⼀种定义良好、易于表达、功能强⼤且普遍适⽤的建模语⾔。
UML基本内容详述(1)视图 视图是表达系统的某⼀⽅⾯特征的UML建模元素的⼦集;试图并不是图,它是由⼀个或多个图组成的对系统某个⾓度的抽象。
1)⽤例视图(核⼼视图) 强调从⽤户的⾓度看到的或需要的系统功能。
2)逻辑视图 该视图⽤于描述系统内实现的逻辑功能,展现系统的静态或结构组成及特征。
3)组件视图 该视图从系统实现的⾓度来描述模型对象间的关系。
4)配置视图 该视图⽤于说明系统的物理配置。
(2)图表 图表是描述视图内容的图。
1)⽤例图 ⽤于描述外部项与系统提供的使⽤事件之间的联系。
⼀个使⽤事件是系统提供的功能的具体描述,是系统分析⼈员从⽤户⾓度描述系统的功能,是功能与功能之间以及功能与⽤户之间的关系。
使⽤事件定义了系统的功能需求。
简单理解:⽤来描述系统的功能。
2)类图 ⽤于描述系统的静态结构。
类可以⽤不同⽅式连接,主要包括联合、依赖、独⽴和包装。
⼀个系统⼀般有多张类图,⼀个类可在不同的视图中出现。
3)对象图 ⽤于表述系统在某个时刻的静态结构。
对象图也可作为协作图的⼀部分,说明⼀组对象之间的动态协作关系。
对象图与类图的区别:对象图表⽰的是类中的许多对象实例,⽽不是类本⾝。
4)状态图 ⽤于说明类中的对象可能具有的状态,以及由时间引起的状态的改变。
简单理解:描述了系统元素的状态条件和响应。
5)顺序图(时序图) ⽤于描述对象间的动态协作关系。
表达了对象间发⾏消息的时序,同时也表达出对象间的相互作⽤,以及当系统执⾏到某个特定位置时可能会发⽣的事。
面向对象设计与UML建模面向对象设计是一种软件开发方法,它将现实世界的实体抽象为对象,并以对象之间的相互关系来组织和描述系统的行为。
而UML(统一建模语言)是一种用于可视化、规范化软件系统设计的标准建模语言。
本文将从面向对象设计的概念入手,介绍面向对象设计与UML建模的关系及应用。
一、面向对象设计的概念面向对象设计(Object-oriented Design)是一种以对象为中心的软件开发方法。
在面向对象设计中,将系统中的各个对象抽象出来,通过定义对象之间的属性和方法,以及对象之间的关系,来描述系统的功能和行为。
面向对象设计的核心思想是将现实世界的实体抽象为对象,对于每个对象,描述其属性和方法,并通过对象之间的交互来实现系统的功能。
这样的设计方式使得系统更加模块化,易于扩展和维护。
二、UML建模的概念UML(Unified Modeling Language)是一种用于规范化、可视化软件系统设计的标准建模语言。
它提供了一套丰富的符号和约定,用于描述系统的结构、行为和交互。
UML建模是面向对象设计的重要工具之一,它能够帮助开发人员更好地理解和设计系统。
通过使用UML,开发人员可以绘制出类图、时序图、用例图等各种类型的图表,来描述系统的不同方面和视角。
三、面向对象设计与UML建模的关系面向对象设计与UML建模是紧密相关的。
面向对象设计将系统抽象为对象,定义了对象的属性和方法,以及对象之间的关系。
而UML建模则是通过各种类型的图表来表示和描述这些对象、属性、方法和关系。
具体来说,面向对象设计中的类可以通过UML的类图来表示。
类图用于描述系统中的类及其之间的继承、关联、聚合等关系。
类图能够清晰地展示系统的结构,有助于开发人员对系统进行整体把握和分析。
此外,面向对象设计中的时序和交互可以通过UML的时序图、活动图和通信图来表示。
时序图用于描述对象之间的交互顺序,活动图用于描述系统的流程和行为,通信图用于描述对象之间的消息传递。
第二章uml 建模语言介绍1.uml (unified modeling language,统一建模语言)Uml 是一种通用的、标准的、可视化的建模语言,能让系统构造者用标准的、易于理解的方式建立起项目中所有的静态结构和动态行为,便于不同的人之间有效地共享和交流工作结果。
2.uml 的特点● 统一了面向对象方法的基本概念● 强大的建模能力● 提出了很多新的概念● 独立于开发过程● 易于掌握使用3.uml 建模语言 的描述方式以标准的图形表示为主。
Uml 模型图由元素、关系和图构成。
4.uml 中常用的十种图:1) 用例图2) 静态图:类图、对象图、包图3) 行为图:状态图、活动图4) 交互图:序列图、合作图5) 实现图:构件图、部署图5.模型元素:基元素和构造型元素1) 基元素:类、对象、节点、包、构件、注释、关联、依赖和泛化等2) 构造型元素6.用例图1) 用例:是系统中的一个功能单元,是从用户的角度对系统行为的一个描述,是从用户角度来描述系统需求。
2) 用例图:是由参与者、用例以及它们之间的关系构成的用于描述系统功能的模型图。
3) 用例图表示方法:用例图表示方法很直观,由用例、参与者和关联线共同组成用例图 用例由一个椭圆形表示,用例的名字可以放在椭圆形里面,也可以放在椭圆形下面。
参与者由直立人形图标,参与者的名字放在参与者图标的下方。
参与者和用例之间用实线连接,表示两者之间有通信关系。
系统的边界用一个矩形表示,系统的名字写在矩形里面。
用例属于系统内部,装入矩形内。
参与者是系统外部实体,放在矩形外面。
7.类图1) 类图:由系统中使用的类以及它们之间的关系组成,描述系统中类的静态结构,不仅定义系统中的类,表示类之间的联系,如关联、依赖、聚合等,也包括类的内部结构(类的属性和操作)2) 类图的表示方法:类在类图上使用包含三个区域的矩形来描述,最上面的区域是类名,中间区域是类的属性,最下面的区域是类的操作。
2011UML复习题纲一、选择、判断、填空第一章UML与面向对象1、UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)是软件和系统开发的标准建模语言,它主要以图形的方式对系统进行分析、设计。
2、UML是在多种面向对象分析与设计方法相互融合的基础上形成的,是一种专用于系统建模的语言。
它为开发人员与客户之间,以及开发人员之间的沟通与理解架起了“桥梁”。
3、UML不是开发工具,只是建模语言。
4、OOA三种基本模型:功能模型、对象模型、动态模型。
5、软件是程序、数据和相关文档的完整集合。
6、软件开发过程分为如下几个阶段:需求分析、总体设计、详细设计、编程与测试、维护。
7、面向对象的软件工程方法包括面向对易用的分析(OOA)、面向对象的设计(OOD)、面向对象的编程(OOP)。
8、软件方法学包含3个要素:方法、工具和过程。
9、对象是现实世界中一个实际存在的事物,它可以是看得见摸得着的东西。
10、类是一组具有相同属性的操作的对象集合,它为所有属于该类的对象提供了统一的描述。
11、封装是指将对象属性和操作结合在一起,构成一个独立的对象。
封装使得对象属性和操作紧密结合在一起,这反映了事物的状态特性与动作是事物不可分割的特征。
12、继承是指子类可以拥有父类的全部属性和操作,继承是OO方法的一个重要的概念,并且是OO技术可以提高软件开发效率的一个重要原因。
13、多态性是指在父类中定义的属性和操作被子类继承后,可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。
14、OO开发中的三层设计:问题域类、GUI类和数据访问类。
15、面向对象设计准则:模块化、抽象、信息隐藏、低耦合、高内聚。
16、UML的构成:元元模型层、元模型层、模型层、用户模型层。
17、UML的核心是由视图、图、模型元素、通用机制组成。
18、UML中的视图细分:(1)用例视图(用例视图强调从系统的外部参与者角度需要的功能,描述系统应该具有的功能);(2)逻辑视图(逻辑视图的使用者主要是设计人员和开发人员,描述用例视图提出的系统功能的实现);(3)并发视图(并发视图的使用者主要是开发人员和系统集成人员,它主要考虑资源的有效利用、代码的并行执行以及系统环境中异步事件的处理);(4)组件视图(组件是不同类型的代码模块,它是构造应用的软件单元。
什么是UMLUML 是一种标准的图形化建模语言,它是面向对象分析与设计的一种标准表示。
它:不是一种可视化的程序设计语言而是一种可视化的建模语言:不是工具或知识库的规格说明而是一种建模语言规格说明是一种表示的标准。
不是过程也不是方法但允许任何一种过程和方法使用它。
UML 的目标是易于使用表达能力强进行可视化建模。
与具体的实现无关可应用于任何语言平台和工具平台。
与具体的过程无关可应用于任何软件开发的过程。
简单并且可扩展具有扩展和专有化机制便于扩展无需对核心概念进行修改。
为面向对象的设计与开发中涌现出的高级概念例如协作框架模式和组件。
提供支持强调在软件开发中对架构框架模式和组件的重用。
与最好的软件工程实践经验集成。
可升级具有广阔的适用性和可用性。
有利于面对对象工具的市场成长。
图1.1 UML 的成长过程UML(统一建模语言,Unified Modeling Language)是一种建模语言,是第三代用来为面向对象开发系统的产品进行说明,可视化和编制文档的方法。
它是由信息系统ISInformation System 和面向对象领域的三位著名的方法学家Grady Booch James Rumbaugh 和Ivar Jacobson 称为三个好朋友the Three Amigos 提出的。
这种建模语言得到了UML 伙伴联盟的应用与反馈并得到工业界的广泛支持,由OMG 组织ObjectManagement Group 采纳作为业界标准。
UML 取代目前软件业众多的分析和设计方法Booch Coad Jacobson Odell Rumbaugh Wirfs-Brock 等成为一种标准这是软件界的第一次有了一个统一的建模语言。
目前,OMG 已经把UML 作为公共可得到的规格说明Publicly。
第4章面向对象方法学与UML面向对象方法学(Object-Oriented Methodology,OOM)是一种软件开发方法,它将系统建模和设计过程中的对象概念引入到软件开发中。
在面向对象方法学中,系统被看作是一组对象的集合,这些对象通过消息传递进行通信和交互。
而UML(Unified Modeling Language)是一种用于软件系统描述的建模语言,也是面向对象方法学的一部分。
面向对象方法学中的核心概念是对象。
对象是系统中的一个实体,它可以具有属性(属性描述对象的状态)和方法(方法描述对象的行为)。
通过将系统建模为一组对象的集合,面向对象方法学提供了一种基于对象的分析和设计框架,帮助开发人员将系统需求转化为可执行的软件。
面向对象方法学使用UML作为建模语言,通过使用UML图表来可视化和描述系统的不同方面。
UML图表包括类图、用例图、序列图、活动图等。
类图是UML中最常用的图表类型之一,用于描述系统中的类、属性和方法之间的关系。
类图中的类代表系统中的对象,属性代表类的状态,方法代表类的行为。
类图可以帮助开发人员理解系统的对象结构,设计类之间的关系。
用例图是UML中的另一个重要图表类型,用于描述系统与外部用户或系统之间的功能需求。
用例图用于表示系统的功能需求,并显示不同用户或系统与系统之间的交互。
序列图用于描述系统中对象之间的交互和通信。
它显示了对象之间的消息传递顺序,帮助开发人员理解系统中不同对象之间的交互过程。
活动图用于描述系统中的业务流程或工作流程。
它展示了系统中的活动和操作之间的顺序和关系,帮助开发人员理解系统中不同活动和操作之间的流程。
通过使用面向对象方法学和UML,开发人员可以更好地理解和描述系统的需求和结构。
这有助于提高软件开发的效率和质量,并且提高系统的可维护性和可扩展性。
因此,面向对象方法学和UML已成为现代软件开发中不可或缺的重要工具和技术。
UML与面向对象设计的关系与区别UML(Unified Modeling Language)是一种用于软件开发的标准建模语言,它提供了一套丰富的图形符号和规则,用于描述软件系统的结构、行为和交互。
而面向对象设计是一种软件开发方法,它将现实世界中的对象抽象成软件中的类,并通过类之间的继承、关联、聚合等关系来构建软件系统。
UML与面向对象设计之间存在着紧密的关系,同时也有一些区别。
本文将从不同的角度探讨UML与面向对象设计的关系与区别。
1. 角色与目的:UML是一种建模语言,它的主要目的是帮助开发人员在软件开发的不同阶段进行沟通和交流。
通过使用UML,开发人员可以更清晰地表达他们的设计想法,从而减少误解和沟通障碍。
而面向对象设计则是一种开发方法,它的主要目的是使用面向对象的思想来构建软件系统,提高系统的可维护性和可扩展性。
2. 表达方式:UML使用图形符号来表示软件系统的结构和行为,包括类图、对象图、时序图、活动图等。
这些图形符号可以直观地展示系统的组成部分和它们之间的关系。
而面向对象设计则更注重于类的设计和组织,通过类的继承、关联、聚合等关系来描述系统的结构和行为。
3. 范围和应用:UML可以应用于不同的软件开发阶段,包括需求分析、系统设计、详细设计等。
它可以帮助开发人员在不同的阶段进行建模和分析,从而提高系统的质量和可靠性。
而面向对象设计主要应用于系统设计阶段,它通过抽象和封装的方式来构建系统的模块和组件,从而实现系统的可维护性和可扩展性。
4. 重点和关注点:UML更注重于系统的整体结构和行为,通过类图和对象图等方式来描述系统的组成部分和它们之间的关系。
它强调系统的静态结构和动态行为,从而帮助开发人员更好地理解和分析系统。
而面向对象设计则更注重于类的设计和组织,通过类的继承、关联、聚合等关系来描述系统的结构和行为。
它强调系统的模块化和可重用性,从而提高系统的可维护性和可扩展性。
5. 工具和技术:UML可以使用各种建模工具来进行建模和分析,包括Enterprise Architect、Rational Rose等。
uml语言支持面向对象的主要概念UML语言支持面向对象的主要概念及相关内容1. 什么是UML语言?UML(Unified Modeling Language)是一种用于面向对象软件开发的标准建模语言。
它是一种图形化的方式,用来描述和设计软件系统的结构、行为和交互。
UML提供了一套统一的符号和语法,使开发人员能够更好地理解、设计和沟通软件系统。
2. 面向对象的主要概念类(Class)•类是面向对象程序设计的基本概念之一。
•类是对象的抽象模板,描述了具有相同属性和行为的对象的共同特征。
•类具有属性(成员变量)和方法(成员函数),属性描述对象的特征,方法描述对象的行为。
对象(Object)•对象是类的实例化,是现实世界中具体个体的抽象。
•对象具有唯一标识、状态和行为。
•对象的状态由属性值决定,对象的行为由方法实现。
继承(Inheritance)•继承是面向对象编程的重要特性之一。
•继承允许一个类继承另一个类的属性和方法,以便在不重复编写代码的情况下扩展和修改类的功能。
•继承创建了类之间的父子关系,可以通过继承实现抽象和模块化。
多态(Polymorphism)•多态是面向对象编程的另一个重要特性。
•多态允许以父类的数据类型来引用子类的对象,提供了动态绑定和运行时多态的能力。
•多态可以增加程序的灵活性和可扩展性,使代码更易于维护和理解。
封装(Encapsulation)•封装是将数据和方法组合到一个单元中的机制。
•封装隐藏了对象的内部细节,只对外提供访问和操作接口,通过限制直接访问保护了数据的完整性。
•封装提高了代码的可重用性和安全性,降低了代码的耦合度。
3. UML语言对面向对象的支持UML语言提供了丰富的图形符号和语法,方便开发人员在软件开发过程中进行面向对象的建模和设计。
以下是UML语言对面向对象的主要支持内容:类图(Class Diagram)•类图是UML语言中用来描述类、对象和它们之间关系的图形化表示。
面向对象程序设计中UML的应用随着计算机技术不断发展,面向对象程序设计已经成为了当今软件开发领域的主流,而统一建模语言(UML)则是面向对象程序设计中最广泛使用的建模工具。
本文将探讨UML在面向对象程序设计中的应用。
一、UML概述UML是一种图形化建模语言,起源于1990年代初。
UML一词最初由Rumbaugh、Booch和Jacobson等人发明,首先在1997年发布1.0版,目前使用最广泛的是2.5版。
UML包含13种图表,包括用例图、类图、时序图、活动图等。
每个图表都有其特定的作用和使用场景,可以用于描述软件系统的不同方面。
二、用例图用例图是UML中最常用的图表之一,它描述了系统的各个角色、交互以及系统功能。
用例图非常适合在项目早期进行需求分析,以便更好地了解系统应该具有哪些功能,以及这些功能应该如何相互协作。
用例图可以帮助我们确定谁将使用系统以及系统如何被使用。
每个用例都描述了一个用户与系统交互的操作序列。
用例图可以非常容易地捕捉到系统的需求,从而帮助我们构建一个清晰的系统模型。
三、类图类图是系统中最重要的一种UML图表,用于描述系统中的类和它们之间的关系。
类是面向对象编程的核心概念,可以被视为一种抽象的数据类型。
类图通常用于描述系统的静态结构。
类图中的每个类都有一个名称和属性,属性描述了类的状态,同时也可以包括流程控制变量和方法调用。
类图还描述了类之间的关系,如继承关系、关联关系、聚合关系和组合关系等。
类图是构建系统模型的基础之一,也是理解系统架构和设计模式的重要工具。
四、时序图时序图用于展示系统中的交互行为。
它展示了模型元素之间的交互以及它们之间的时间关系。
时序图通常用于描述系统的动态行为。
时序图显示了模型元素之间的消息传递,即一个对象向另一个对象发送消息的过程。
它还显示消息的时间顺序,可以确保系统在特定时间执行正确的操作。
五、活动图活动图是UML中的一种行为图表,用于描述系统中的操作和流程。
UML基础概念1.UML简介UML (Unified Modeling Language)为⾯向对象软件设计提供统⼀的、标准的、可视化的建模语⾔。
适⽤于描述以⽤例为驱动,以体系结构为中⼼的软件设计的全过程。
UML的定义包括UML语义和UML表⽰法两个部分。
(1) UML语义:UML对语义的描述使开发者能在语义上取得⼀致认识,消除了因⼈⽽异的表达⽅法所造成的影响。
(2) UML表⽰法:UML表⽰法定义UML符号的表⽰法,为开发者或开发⼯具使⽤这些图形符号和⽂本语法为系统建模提供了标准。
1.1 UML模型图的构成事物(Things):UML模型中最基本的构成元素,是具有代表性的成分的抽象关系(Relationships):关系把事物紧密联系在⼀起图(Diagrams ):图是事物和关系的可视化表⽰1.2 UML包含4种事物:构件事物⾏为事物分组事物注释事物1.2.1 构件事物: UML模型的静态部分,描述概念或物理元素它包括以下⼏种: 类:具有相同属性相同操作相同关系相同语义的对象的描述 接⼝:描述元素的外部可见⾏为,即服务集合的定义说明 协作:描述了⼀组事物间的相互作⽤的集合 ⽤例:代表⼀个系统或系统的⼀部分⾏为,是⼀组动作序列的集合 构件:系统中物理存在,可替换的部件 节点:运⾏时存在的物理元素另外,参与者、信号应⽤、⽂档库、页表等都是上述基本事物的变体1.2.2 ⾏为事物:UML模型图的动态部分,描述跨越空间和时间的⾏为 交互:实现某功能的⼀组构件事物之间的消息的集合,涉及消息、动作序列、链接 状态机:描述事物或交互在⽣命周期内响应事件所经历的状态序列1.2.3 分组事物: UML模型图的组织部分,描述事物的组织结构 包:把元素组织成组的机制1.2.4 注释事物: UML模型的解释部分,⽤来对模型中的元素进⾏说明,解释 注解:对元素进⾏约束或解释的简单符号1.3 UML关系1.3.1依赖依赖(dependency)是两个事物之间的语义关系,其中⼀个事物(独⽴事物)发⽣变化,会影响到另⼀个事物(依赖事物)的语义1.3.2关联关联(association)是⼀种结构关系,它指明⼀个事物的对象与另⼀个事物的对象间的联系1.3.3泛化泛化(generalization)是⼀种特殊/⼀般的关系。