第6章统一建模语言UML与RationalRose工具

Rational Rose统一建模语言UML就像一个戏剧导演设计一个剧本一样，一个软件设计师使用Rational Rose，以演员(数字)、使用拖放式符号的程序表中的有用的案例元素(椭圆)、目标(矩形)和消息/关系(箭头)设计个种类，来创造(模型)一个应用的框架。

当程序表被创建时，Rational Rose记录下这个程序表然后以设计师选择的C++，Visual Basic，Java，Oracle8，CORBA或者数据定义语言(Data Definition Language)来产生代码。

编辑本段内容Rational Rose包括了统一建模语言(UML)，OOSE，以及OMT。

其中统一建模语言(UML)由Rational公司3位世界级面向对象技术专家Grady Booch、Ivar Jacobson、和Jim Rumbaugh通过对早期面向对象研究和设计方法的进一步扩展而得来的，它为可视化建模软件奠定了坚实的理论基础。

同时这样的渊源也使Rational Rose力挫当前市场上很多基于UML可视化建模的工具，例如有Microsoft的Visio2002，Oracle的Designer2000，还有PlayCase、CA BPWin、CA ERWin、Sybase PowerDesigner等等。

Rational Rose是一个完全的，具有能满足所有建模环境(Web开发，数据建模，Visual Studio和C++)需求能力和灵活性的一套解决方案。

Rose允许开发人员，项目经理，系统工程师和分析人员在软件开发周期内在将需求和系统的体系架构转换成代码，消除浪费的消耗，对需求和系统的体系架构进行可视化，理解和精练。

通过在软件开发周期内使用同一种建模工具可以确保更快更好的创建满足客户需求的可扩展的、灵活的并且可靠的应用系统。

编辑本段特征Rational Rose的两个受欢迎的特征是它的提供反复式发展和来回旅程工程的能力。

UML及建模工具Rose在随着面向对象的程序设计的广泛应用，可视化编程遍地开花的今天，编程工作人员的地位一再被动摇，早以不再作为开发中的主流，而软件工程的应用以作为软件开发的质量和效率的重要见证已越来越被重视，针对早期的结构化建模工具的明显不足，ROSE吸取众多建模工具的优点，排除其不足，采用面向对象的成熟技术和双向工程的技巧，为提高软件开发的效率，保证软件开发的质量和可维护性作出了巨大的贡献。

软件工程概述软件开发是一套关于软件开发各阶段的定义、任务、作用的建立在理论上的一门工程学科。

它为解决软件危机，指导人们利用科学、有效的方法来开发软件，提高及保证软件开发的效率和质量取到了一定的作用。

软件开发过程：需求分析（开始阶段）--概要设计（静态结构）--详细设计（动态结构）--编码-测试-维护结构化模型设计方法A．E-R图（实体关系图）实体：客观存在并可区分的事物。

属性：实体所具有的某种特性，一个实体可以有多个属性。

关系：实体之间的对应关系，可分为1：1联系、1：n联系、m：n联系B．数据流图C．功能模块图结构化模型的不足传统的结构化模型的设计所建立的模型不能反应源代码，与程序设计脱节。

模型与代码几乎没什么关系。

这样的模型不能生成代码，代码更不能生成模型，模型大多是画给领导看或拿出作掩盖。

所以不能保证软件的质量，更不易软件的维护，没什么约束力也没有检测的标准，它的弊端是显于易见的。

面向对象的模型设计方法定义：利用面向对象方法，把应用程序分成许多小块（对象），这些对象是独立的，然后组合这些对象，建立程序。

特点：封装、继承、多态。

常用的建模工具：PlayCase, Rational ROSE, Computer Association BPWin , Computer Association ERWin, Oracle Designer/2000, Sybase PowerDesignerUML统一建模语言定义：一种面向对象的统一建模语言。

UML与Rational Rose讲义2002年8月2日目录目录 (2)1. 第一周：概述 (4)1.1 Rational家族工具和应用方向介绍 (4)1.1.1 用Rational工具和以往的软件开发方式，我们能改变什么？ (4)1.1.2 在纵向看：软件的开发过程分为需求、建模、构造、测试、提交五个阶段。

51.1.3 从横行看：主要包括二大部分方法贯穿整个软件开发过程的始终。

(5)1.1.4 利用Rational的成功经验 (6)1.2 OOA&D面向对象的基本原则： (6)1.3 Rational Rose的界面介绍 (10)2. 第二周：静态建模：用例和用例图(Use Case Diagram) (11)2.1 角色和角色之间的关系 (11)2.1.1 角色 (11)2.1.2 发现角色： (11)2.1.3 角色之间的关系 (12)2.2 用例和用例之间的关系 (13)2.2.1 用例的特征： (13)2.2.2 发现用例 (13)2.2.3 用例之间的关系 (14)2.3 举例建立用例图的方法和文档的详细注释 (15)2.3.1 描述用例 (15)2.3.2 测试用例 (16)2.3.3 实现用例 (17)3. 第三周：静态建模：类图和对象图(Class Diagram) (20)3.1 类的定义 (21)3.2 类图的属性、操作和使用方法 (22)3.3 类图之间的关系 (25)3.3.1 关联 (25)3.3.2 依赖性 (26)3.3.3 精化关系 (27)3.3.4 聚合 (28)3.3.5 一般化 (29)3.4 类图的约束和派生规则 (30)3.5 类图的接口、组件、包和模板 (32)3.6 类图怎样生成java代码框架 (33)3.7 类的java代码生成类图 (33)4. 第四周：动态建模：序列图和协作图(Sequence & Callaboration Diagram) (33)4.1 序列图 (35)4.1.1 序列图的格式和并发事件 (35)4.1.2 序列图定义迭代和约束的标签 (37)4.1.3 序列图的递归方式 (38)4.2 协作图 (39)4.2.1 协作图的格式和消息流 (39)4.2.2 协作图的链接 (39)4.2.3 对象的生命周期 (42)4.3 从序列图转换为协作图的方式 (42)4.4 从协作图转换为序列图的方式 (42)5. 第五周：动态建模：状态图/活动图(Statechart / Activity Diagram) (42)5.1 状态图 (42)5.1.1 状态和转移 (42)5.1.2 事件 (44)5.1.3 状态图与子状态 (45)5.1.4 历史指示器 (46)5.2 活动图 (47)5.2.1 活动图的动作和转移 (48)5.2.2 活动图的泳道 (50)5.2.3 活动图的对象 (50)5.2.4 活动图的信号 (51)6. 第六周：图书馆信息系统UML实例 (52)6.1 需求 (52)6.2 分析－用例图 (52)6.3 建模及设计－类图 (52)6.4 建模及设计－状态图 (52)6.5 建模及设计－序列图 (52)6.6 详细设计－类包 (52)6.7 详细设计－详细的类图 (52)6.8 详细设计－关键对象的状态图 (53)6.9 详细设计－关键对象的序列图 (53)6.10 详细设计－关键对象的协作图 (53)6.11 详细设计－组件图 (53)6.12 接口的设计 (53)6.13 转成java并encoding实现 (53)6.14 测试和配置－展开图 (53)6.15 总结 (53)1. 第一周：概述1.1 Rational家族工具和应用方向介绍1.1.1 用Rational工具和以往的软件开发方式，我们能改变什么？●Rational ClearCase：提供版本控制，提供工作空间管理，建立管理和过程控制功能。

统⼀建模语⾔RationalRose使⽤统⼀建模语⾔⼀：UML统⼀建模语⾔（Unified Modeling Language，UML）是⽤来设计软件蓝图的可视化建模语⾔，1997 年被国际对象管理组织（OMG）采纳为⾯向对象的建模语⾔的国际标准。

它的特点是简单、统⼀、图形化、能表达软件设计中的动态与静态信息。

统⼀建模语⾔能为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化⽀持。

⽽且融⼊了软件⼯程领域的新思想、新⽅法和新技术，使软件设计⼈员沟通更简明，进⼀步缩短了设计时间，减少开发成本。

它的应⽤领域很宽，不仅适合于⼀般系统的开发，⽽且适合于并⾏与分布式系统的建模。

UML 从⽬标系统的不同⾓度出发，定义了⽤例图、类图、对象图、状态图、活动图、时序图、协作图、构件图、部署图等 9 种图。

⼆：⼯具安装建模⼯具Rational Rose安装配置参考博客：三：常见的UML图类图：类图（ClassDiagram）是⽤来显⽰系统中的类、接⼝、协作以及它们之间的静态结构和关系的⼀种静态模型。

⽤例图：⽤例图（User Case Diagram）:站在系统⽤户(系统⾓⾊)的⾓度吻戏系统存在哪些功能.时序图:(Sequence Diagram)：描述程序的执⾏过程，⽅法的调⽤过程，⽅法的返回值等信息。

四：画图实操(1）画⼀个类图：1:打开软件--》选择javaee--》ctrl+s 选择保存类图案列的位置--》取名为crm2：在rational Rose⼯具的Logical View⽬录下实现⼀般来说会创建⼀些⽬录⽤来组织这些类图。

重命名为类图创建画布：修改画布名为市场活动添加属性（2）类和类之间的关系包括6种情况泛化关系(is a:Cat is an Animal -->继承) 类和类的继承，接⼝和接⼝的继承实现关系(like a:Cook likes a FoodMenu-->厨师像⼀个菜单)关联关系(has a : I have a Computer)⼀个类中，关联的属性(⾓⾊)要对应它的作⽤，⽐如电脑在程序员中就是coder⼯具，从玩游戏的⼈中看，电脑就是游戏机。

RationalRose和UML可视化建模基础为了成功地开发⼀个项⽬，你需要正确的过程、⼯具和符号（注释）。

在本⽂中作者解释了UML是如何为你提供符号、Rational统⼀流程（Unified Process）是如何为你提供正确的流程，以及Rational Rose是如何为你提供使项⽬成功的⼯具的。

什么是可视化建模？ 可视化建模（VISUAL MODELING）是利⽤围绕现实想法组织模型的⼀种思考问题的⽅法。

模型对于了解问题、与项⽬相关的每个⼈（客户、⾏业专家、分析师、设计者等）沟通、模仿企业流程、准备⽂档、设计程序和数据库来说都是有⽤的。

建模促进了对需求的更好的理解、更清晰的设计、更加容易维护的系统。

模型通过过虑⾮本质的细节信息，成为描述复杂的问题或结构的本质的抽象（abstraction），她使问题更容易理解了。

抽象是⼀种允许我们处理复杂问题的基本能⼒。

千百年以来，⼯程师、艺术家和⼯匠⼀直在实施某项⼯程之前，先建⽴模型提炼出它的设计⽅案。

软件系统的开发也并不例外。

为了建⽴复杂的系统，开发者必须抽象出系统的不同的视图，使⽤精确的符号建⽴模型，验证这些模型是否满⾜系统的需求，并逐渐添加细节信息把这些模型转变为实现（implementation）。

我们建⽴复杂系统的模型是因为我们没法理解整个系统。

⼈类理解复杂性的能⼒是有限的。

这个观念可以在世界上的建筑中看到。

如果你希望在后院中建⽴⼩屋，你可以⽴即开始建造；如果你希望建⽴新房⼦，你就可能需要⼀张蓝图了；如果你要建⽴摩天⼤楼，你就绝对需要⼀张蓝图。

在软件的世界中这也是⼀样的。

由源代码⾏或Visual Basic中设计的窗体担任主⾓为程序员提供的开发项⽬的全局视图是很微不⾜道的。

构造模型允许设计师集中考虑项⽬中的组成部分如何交互的全局情况，⽽不会陷⼊每个组成部分的具体细节信息的泥沼中。

⾼度竞争的和不断改变的业务环境导致了复杂性不断增加，这为系统开发者带来了独特的挑战。

使用UML和RationalRose建立系统模型毕业论文设计课题：使用UML和Rational Rose建立系统模型毕业院系：信息工程学院毕业生姓名：指导老师：毕业设计任务书一．题目：1. 课题：使用UML和Rational Rose设计一个应用系统（图书馆管理系统）模型二．课题来源及选题依据：本课题来自于导师荣胜。

UML是面向对象技术领域占主导地位的标准建模语言。

UML是信息技术行业的蓝图，是详细描述系统结构的方法。

利用这个蓝图，我们建立和维护系统就越来越容易，保证系统能适应需求的改变。

Rational Rose是分析和设计面向对象软件系统的强大的可视化工具，可以用来先建模系统在编写代码，从而一开始就保证系统结构合理。

三．本设计（论文及其它）应达到的要求：本课题要求用统一建模语言（UML）和Rational Rose设计面向对象应用程序的模型主要任务为：1．对图书管理系统用UML和Rose进行项目需求分析、结构规划，用Rose创建活动框图，演示事件流程，处理流程时要利用Sequence和Collaboration框图，此外还要创建组件框图。

2．用Rose创建Sequence，Collaboration，Class，Component与Deployment框图，产生框架代码，创建代码后，通过逆向转出工程代码让软件与模型同步。

3．撰写毕业设计说明书。

4．英文文献的阅读和翻译。

四．接受任务学生：五．开始及完成日期：六．指导老师：摘要UML是由一组不同框图构成的，分别提供系统设计的不同角度。

有些较高级，提供系统功能的信息；有些较详细，包括实现系统时要建立的特定类和组件；还有一些介于中间，从高层角度提供设计细节。

UML（统一建模语言）事实上是面向对象建模语言的工业标准。

他包含了许多和软件系统模型结构相匹配的子语言。

UML语言被作为一种综合性并有在特色的语言在发展，延伸到许多特色领域中。

可视化建模和Rational Rose在软件开发过程的几个阶段很有用。

1.1软件系统分析与设计工程师——UML、Rational Rose与RUP开发过程培训教学课程
1、课程简介
UML 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。

它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。

作用域不限于支持面向对象的分析与设计 , 还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。

Rational Rose是分析和设计面向对象软件系统的强大的可视化工具。

Rose模型是系统的图形，包括所有框图、角色、使用用例、对象、类、组件和部署。

本课程将通过实际项目开发的案例系统地讲解软件工程的方法、概念，以及UML和ROSE/Visio在项目开发过程的应用。

2、学习基础
本培训课程适宜于想从事软件系统分析与设计的程序员，最好应精通一种OOP的语言，如：C++或者Java等和开发工具：JBuilder、微软.Net或者其它的RAD 工具如PB、Delphi、VC++等。

3、培训目标
使学员经过本培训后能独立地进行应用项目的系统分析与设计，并对软件统一开发过程（RUP）有一定的掌握。

最终培养出具有系统分析和设计能力的高级软件开发人员。

4、培训时间
5天，40学时。

上午（8:30--11:45，4学时）、下午（1:00--4:15，4学时），人手一机，边学边练、逐步深入！强调独立实践操作能力、实例讲解。

5。