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UML建模基础——UML概述东软人才实训中心3 Sept. 2008©Neusoft Confidential课程结构1第五章：状态图和活动图2第三章：类图1第四章：交互图1第二章：用例图1第一章：UML 概述、Rose 简介课时（H ）内容培训目标•能够使用Rose工具画UML类图•能够看懂用UML表示的设计第一章：UML 概述、Rose 简介学时：1学时教学方法：讲授ppt ＋上机练习目标:本章旨在向学员简要介绍UML建模的重要性、UML的概念模型,通过本课的学习，学员应该掌握如下知识：1）了解UML的概念模型2）简要介绍UML的“4+1view ”3）了解Rose工具UML概述•什么是UML?–UML: 统一建模语言Unified Modeling Language–UML是由Rational公司三位世界级面向对象技术专家Grady Booch，Ivar Jacobson和Jim Rumbaugh提出的。
–UML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。
•什么是UML?–不是一种可视化编程语言，而是一种可视化建模语言–不是工具或知识库的规格说明，而是建模语言的规格说明，是一种表示的标准–不是过程，也不是方法，但是允许任何一种过程和方法使用它•什么是模型?–模型就是真实世界的简化–为我们提供一个系统的原型•为什么要建模?–为了更好的理解我们将要或正在开发的系统–是把复杂的系统变成小的系统，采用“各个击破”的原则逐一解决–因为我们通常无法理解一个复杂系统的全部–模型能为我们做什么?•帮助我们对系统进行可视化•允许我们详细说明系统的结构或行为•给出一个指导我们构造系统的模板•对我们做出的决策进行文档化业务流程计算机系统可视化建模可视化建模就是用标准的图形表示法来建模“建模获取系统的关键部分”UML•什么是可视化建模?可视化建模的作用•可视化建模获取业务流程–用例（use case）分析是一种从用户的角度获取业务流程的技术–使用相同的语言，不至于产生歧义–用例分析能让分析师在构建系统之前理解要构建什么可视化建模的作用(续)•可视化建模是一个交流工具–使用相同的语言，不至于产生歧义业务领域计算机领域Logical ViewPhysical View User InterfaceBusiness Logic Database Java JSPC++ JavaSQL•管理复杂性–把3000多个类放在一张图中不好–可视化建模的“包”（package）•把元素模型化成有意义的组合•为不同的人提供不同级别的抽象–软件构架(architecture)•促进复用(reuse)–复用是软件的“圣杯”–不止是复用代码，而是复用建立原始工件时需要的所有分析、设计、实现、测试、文档化–可以有一个类复用、多个类（或一个组件）的复用、应用模式等复用方式–可视化建模让你从复用的角度看，如果想复用工件，什么是可用的UML的概念模型•UML的概念模型–UML建模的三个主要元素•构造块：事物、关系、图•规则：命名、范围、可见性、完整性、执行•公共机制：规范说明、通用划分、扩展机制•UML元素–构造块–事物•对模型中最具有代表性的成分的抽象–关系•把事物结合在一起–图•聚集了相关的事物•UML元素–构造块–事物–结构事物：通常是UML模型的静态部分，描述概念或物理元素•类•接口•用例：通常代表一个需求•协作：表示一个用例的实现•主动类：至少拥有一个进程或线程的类•组件：系统中物理的、可替代的部件，如源代码文件•节点：运行时存在的物理元素，如一个设备•UML元素–构造块–事物（续）–行为事物：是UML模型的动态部分，是模型中的动词•交互（interaction）：可描述一个对象群体的行为或单个操作的行为•状态机（state machine）：可描述单个类或一组类之间协作的行为–分组事物：是UML中的组织部分•包（package）–注释事物：是UML中的注释部分•注解（note）•UML元素–构造块–关系–关系•依赖（dependency）：一个事物发生变化会影响到另一个事物。
UML之⽤例图⽤例图⽤例图是⽤来描述系统功能的技术，表⽰⼀个系统中⽤例与参与者及其关系的图，主要⽤于需求分析阶段。
⽤例图的基本组成元素：参与者、⽤例、元素之间的关系。
⽤例图使⽤范围：需求分析1.捕获需求。
描述功能需求、⾏为需求（系统要完成什么任务）2.分析需求。
明确类和对象，建⽴之间的关系⽤例图的基本概念1、⽤例图是表⽰⼀个系统中⽤例与参与者关系之间的图。
它描述了系统中相关的⽤户和系统对不同⽤户提供的功能和服务。
2、⽤例图相当于从⽤户的视⾓来描述和建模整个系统，分析系统的功能与⾏为。
3、⽤例图中的主要元素包括参与者、⽤例以及元素之间的关系。
此外，⽤例图还可以包括注解和约束，也可以使⽤包将图中的元素组合成模块。
如：参与者的概念1、参与者是与系统主体交互的外部实体的类元，描述了⼀个或⼀组与系统产⽣交互的外部⽤户或外部事物。
2、参与者位于系统边界之外，⽽不是系统的⼀部分。
3、参与者是从现实世界中抽象出来的⼀种形式，却不⼀定确切对应的现实中的某个特定对象。
符号：如何确定参与者？通过对参与者进⾏关注和分析，我们可以把重点放在如何与系统交互这⼀问题上，便于进⼀步确定系统的边界。
另外，参与者也决定了系统需求的完整性。
确定参与者可以从以下⼏个⾓度来考虑：1）为系统提供输⼊的⼈或事物2）接收系统输出的⼈或事物3）需要接⼊的第三⽅系统或设备4）时间是否会触发某些事件5）负责⽀持或维护系统中信息的⼈系统中的参与者⼀般可以分为四类：主要业务参与者：主要从⽤例的执⾏中获得好处的关联⼈员。
主要系统参与者：直接同系统交互以发起或触发业务或系统事件的关联⼈员。
外部服务参与者：响应来⾃⽤例的请求的关联⼈员。
外部接收参与者：从⽤例中接收某些价值或输出的⾮主要的关联⼈员。
参与者的泛化关系当系统中的⼏个参与者既扮演⾃⾝的⾓⾊，同时也有更⼀般化的⾓⾊时，可以通过建⽴泛化关系来进⾏描述。
与类相似，⽗参与者可以是抽象的，即不能创建⼀个⽗参与者的直接实例，这就要求属于抽象⽗参与者的外部对象⼀定能够属于其⼦参与者之⼀。
UML根底与Rose建模实用教程课后习题及答案第1章面向对象概述1. 填空题〔1〕软件对象可以这样定义：所谓软件对象，是一种将状态和行为有机结合起来形成的软件构造模型，它可以用来描述现实世界中的一个对象。
〔2〕类是具有一样属性和操作的一组对象的组合，即抽象模型中的“类〞描述了一组相似对象的共同特征，为属于该类的全部对象提供了统一的抽象描述。
〔3〕面向对象程序的根本特征是抽象、封装、继承和多态。
2. 选择题〔1〕可以认为对象是ABC。
〔A〕某种可被人感知的事物〔B〕思维、感觉或动作所能作用的物质〔C〕思维、感觉或动作所能作用的精神体〔D〕不能被思维、感觉或动作作用的精神体〔2〕类的定义要包含以下的要素ABD。
〔A〕类的属性〔B〕类所要执行的操作〔C〕类的编号〔D〕属性的类型〔3〕面向对象程序的根本特征不包括B。
〔A〕封装〔B〕多样性〔C〕抽象〔D〕继承〔4〕以下关于类与对象的关系的说法不正确的选项是A。
〔A〕有些对象是不能被抽象成类的〔B〕类给出了属于该类的全部对象的抽象定义〔C〕类是对象集合的再抽象〔D〕类用来在存中开辟一个数据区，并存储新对象的属性3. 简答题〔1〕什么是对象？试着列举三个现实中的例子。
对象是某种可被人感知的事物,也可是思维、感觉或动作所能作用的物质或精神体,例如桌子.椅子.汽车等。
〔2〕什么是抽象？抽象是对现实世界信息的简化。
能够通过抽象将需要的事物进展简化、将事物特征进展概括、将抽象模型组织为层次构造、使软件重用得以保证。
〔3〕什么是封装？它有哪些好处？封装就是把对象的状态和行为绑在一起的机制，使对象形成一个独立的整体，并且尽可能地隐藏对象的部细节。
封装有两个含义；一是把对象的全部状态和行为结合在一起，形成一个不可分割的整体。
对象的私有属性只能够由对象的行为来修改和读取。
二是尽可能隐蔽对象的部细节，与外界的联系只能够通过外部接口来实现。
通过公共访问控制器来限制对象的私有属性，使用封装具有以下好处：防止对封装数据的未授权访问、帮助保护数据的完整性、当类的私有方法必须修改时，限制了在整个应用程序的影响。
用例图(Use Case Diagram)是由软件需求分析到最终实现的第一步，它描述人们如何使用一个系统。
用例视图显示谁是相关的用户、用户希望系统提供什么样的服务，以及用户需要为系统提供的服务，以便使系统的用户更容易理解这些元素的用途，也便于软件开发人员最终实现这些元素。
用例图在各种开发活动中被广泛的应用，但是它最常用来描述系统及子系统。
当用例视图在外部用户出现以前出现时，它捕获到系统、子系统或类的行为。
它将系统功能划分成对参与者（即系统的理想用户）有用的需求。
而交互部分被称作用例。
用例使用系统与一个或者多个参与者之间的一系列消息来描述系统中的交互。
用例图包含六个元素，分别是：参与者(Actor)、用例(Use Case)、关联关系(Association)、包含关系(Include)、扩展关系(Extend)以及泛化关系(Generalization)。
用例图可一个包含注释和约束，还可一个包含包，用于将模型中的元素组合成更大的模块。
有时，可以将用例的实例引入到图中。
用例图模型如下所示，参与者用人形图标来标识，用例用椭圆来表示，连线表示它们之间的关系。
一．参与者（Actor）1．参与者的概念参与者是系统外部的一个实体，它以某种方式参与用例的执行过程。
参与者通过向系统输入或请求系统输入某些事件来触发系统的执行。
参与着由参与用例时所担当的角色来表示。
在UML中，参与者用名字写在下面的人形图标表示。
每个参与者可以参与一个或多个用例。
它通过交换信息与用例发生交互（因此也与用例所在的系统或类发生了交互），而参与者的内部实现与用例是不相关的，可以用一组定义其状态的属性充分的描述参与者。
参与者有三大类：系统用户、与所建造的系统交互的其它系统和一些可以运行的进程。
第一类参与者是真实的人，即用户，是最常见的参与者，几乎存在于每个系统中。
命名这类参与者时，应当按照业务而不是位置命名，因为一个人可能有很多业务。
第二类参与者是其它的系统。
中北大学软件学院实验报告
专业：软件工程
方向：软件开发与测试
课程名称： UML
班级：
学号：
姓名：
辅导教师：井超
2017年3月制
4.用例图如下所示
1).系统参与者
系统角色
2).图书管理
图书管理用例图3).图书借阅和还书用例图
图书的借阅和归还用例4).图书管理系统的整体用例图
图书管理系统的整体用例图
5.实验结论及心得
通过本次实验，我掌握了在课堂上学习的用例图等。
加深了对书本知识的认识和记忆。
在实验中我学会了去如何操作ro se工具图。
通过ro se工具图，可以去清晰的去展示一个关系等。
使用非常方便。
