第三章 统一建模语言UML的构成
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统一建模语言统一建模语言(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。
它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。
它的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。
1.UML的结构UML的结构包括基本构造块、支配这些构造块如何放在一起的规则(体系架构)和一些运用于整个UML的机制。
(1)构造块。
UML有三种基本的构造块,分别是事物(thing)、关系(relationship)和图(diagram)。
事物是UML中重要的组成部分,关系把事物紧密联系在一起,图是很多有相互相关的事物的组。
(2)公共机制。
公共机制是指达到特定目标的公共UML方法,主要包括规格说明(详细说明)、修饰、公共分类(通用划分)和扩展机制四种。
●规格说明:规格说明是事物语义的文本描述,它是模型真正的核心。
●修饰:UML为每一个事物设置了一个简单的记号,还可以通过修饰来表达更多的信息。
●公共分类:包括类元与对象(类表示概念,而对象表示具体的实体)、接口和实现(接口用来定义契约,而实现就是具体的内容)两组公共分类。
●扩展机制:包括约束(添加新规则来扩展事物的语义)、构造型(用于定义新的事物)、标记值(添加新的特殊信息来扩展事物的规格说明)。
(3)规则。
UML用于描述事物的语义规则分别是为事物、关系和图命名。
给一个名字以特定含义的语境,即范围;怎样使用或看见名字,即可见性;事物如何正确、一致地相互联系,即完整性;运行或模拟动态模型的含义是什么,即执行。
UML对系统架构的定义是系统的组织结构,包括系统分解的组成部分、它们的关联性、交互、机制和指导原则等这些提供系统设计的信息。
而具体来说,就是指5个系统视图,分别是逻辑视图、进程视图、实现视图、部署视图和用例视图。
●逻辑视图:以问题域的语汇组成的类和对象集合。
●进程视图:可执行线程和进程作为活动类的建模,它是逻辑视图的一次执行实例,描绘了所设计的并发与同步结构。
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。
UML的定义和组成详细介绍⽬录1、UML1.1概述UML(Unified Modeling Language 统⼀建模语⾔) 是为软件系统的制品进⾏描述(specifying)、可视化(visualizing)、构造(constructing)、⽂档化(documenting)的⼀种语⾔。
UML规范⽤来描述建模的概念有: 类、对象、关联、职责、⾏为、接⼝、⽤例、包、顺序、协作,以及状态。
1.2 UML是⼀种建模语⾔建模⽅法 = 建模语⾔ + 建模过程。
建模语⾔定义了⽤于表⽰设计的符号(通常是图形符号);建模过程描述进⾏设计所需要遵循的步骤。
标准建模语⾔UML是⼀种建模语⾔,⽽不是⼀种⽅法,它统⼀了⾯向对象建模的基本概念、术语及其图形符号,为⼈们建⽴了便于交流的共同语⾔。
建模能⼒:建模⽅法 + 领域知识 + 实践1.3 UML语⾔包含三⽅⾯1. UML基本图素:它是构成UML模型图的基本元素。
例如类、对象、包、接⼝、组件等。
2. UML模型图:它由UML基本图素按照UML建模规则构成。
例如⽤例图、类图、对象图、…等。
3. UML建模规则:UML模型图必须按特定的规则有机地组合⽽成,从⽽构成⼀个有机的、完整的UML模型图(well-formed UMLdiagram)。
2、UML⽀持软件体系结构建模为了表达不同的软件开发相关⼈员在软件开发周期的不同时期看待软件产品的不同侧重⾯, 需要对模型进⾏分层。
UML根据软件产品的体系结构(architecture)对软件进⾏分层。
软件的体系结构分解为五个不同的侧⾯,称为4+1视图(view)。
分别是:⽤例视图(Use case view,Scenarios)—场景视⾓逻辑视图(Logical view) — 逻辑视⾓进程(过程)视图(Process view) — 过程视⾓实现(开发)视图(Implementation view) —开发视⾓部署(物理、配置)视图(Deployment view) —物理视⾓每个视图分别关注软件开发的某⼀侧⾯视图由⼀种或多种模型图(diagram)构成模型图描述了构成相应视图的基本模型元素(element)及它们之间的相互关系。
《统一建模语言UML》课程介绍一、课程概况英文名:Unified Model Language开课单位:计算机学院课程编码:203082学分学时:52学时(含12个实验学时)授课对象:软件工程专业本科学生先修课程:《软件工程》、《面向对象分析与设计》课程目的和主要内容:本课程以介绍面向对象的统一建模语言UML为主,目的是了解面向对象技术的基本概念,掌握面向对象的分析和设计方法,以及与面向对象技术相关的一些软件开发技术,同时掌握在Rose环境下用UML进行分析和设计的要求。
学会使用UML(Unified Modeling Language)这一建模工具,掌握面向对象建模所必需的描述手段和处理方法,为科学研究中的软件开发工作奠定良好基础;同时培养学生的分析能力、设计能力和工程思想,以提高学生的科学研究素质。
使用教材:《面向对象技术UML教程》,软件工程系列,王少锋编著,清华大学出版社《统一建模语言UML》教学大纲二、课程概况英文名:Unified Model Language开课单位:计算机学院课程编码:203082学分学时:52学时(含12个实验学时)授课对象:软件工程专业本科学生先修课程:软件工程、面向对象分析与设计课程目的和主要内容:本课程以介绍面向对象的统一建模语言UML为主,目的是了解面向对象技术的基本概念,掌握面向对象的分析和设计方法,以及与面向对象技术相关的一些软件开发技术,同时掌握在Rose环境下用UML进行分析和设计的要求。
学会使用UML(Unified Modeling Language)这一建模工具,掌握面向对象建模所必需的描述手段和处理方法,为科学研究中的软件开发工作奠定良好基础;同时培养学生的分析能力、设计能力和工程思想,以提高学生的科学研究素质。
二、课程内容第一章(3学时)UML概述1.1(1学时)UML的历史、特点与构成1.2(1学时)UML的应用领域1.3(1学时)支持UML的工具第二章(3学时)面向对象技术概述1.1(1学时)软件工程概述1.2(1学时)控制软件复杂性的基本方法1.3(1学时)面向对象领域中的基本概念第三章(6学时)用例和用例图1.1(1学时)用例、参与者及脚本1.2(2学时)用例间的关系1.3(2学时)用例图的构成及实例第四章(8学时)顺序图和协作图1.1(2学时)交互图概述及顺序图的构成1.2(2学时)顺序图中的各种消息1.3(2学时)协作图的构成及其建立步骤1.4(1学时)顺序图和协作图的比较及工具支持第五章(8学时)类图和对象图1.1(1学时)类的属性及操作1.2(2学时)类之间的关系1.3(2学时)派生1.4(2学时)3种主要的类版型1.5(1学时)类图和对象图的构成第六章(8学时)状态图和活动图1.1(1学时)状态图概述1.2(3学时)状态图中的基本概念及其支持工具1.3(3学时)活动图中的基本概念及其支持工具1.4(1学时)状态图和活动图两者比较第七章(6学时)构件图和部署图1.1(1学时)构件和构件图的概念及作用1.2(2学时)支持构建图的工具1.3(1学时)部署图和部署图中的概念1.4(2学时)支持部署图的工具实验(12学时)1.安装及使用UML开发工具Rational Rose 2003和Microsoft的Visio 20032.使用开发工具绘制项目案例中所涉及的用例图、顺序图、协作图3.使用开发工具绘制项目案例中所涉及的类图、对象图、状态图、活动图、构件图、部署图4.按照软件开发流程绘制图书借阅系统中的各种图例。
第3章统一建模语言UML简介本章目录第3章统一建模语言UML简介.............................................................. 错误!未定义书签。
3.1 UML概述 (1)3.1.1 UML的产生背景 (1)3.1.2 什么是UML (2)3.1.3 UML中的视图 (3)3.2 UML的构成 (4)3.2.1 UML的体系结构 (4)3.2.2 UML的模型元素 (5)3.2.3 UML的模型结构 (5)3.2.4 UML的模型图 (6)3.2.5 UML建模规则 (7)3.2.6 UML的公用机制 (8)3.3 一个UML的例子 (8)3.3.1 用例图 (9)3.3.2 活动图 (9)3.3.3 顺序图 (10)3.3.4 协作图 (11)3.3.5 类图 (12)3.3.6 状态图 (12)3.3.7 组件图 (13)3.3.8 部署图 (13)建模是为软件开发服务的,因此,如果模型所包含的信息足够完备,就可以以这些信息为基础,进行软件系统的建造。
统一建模语言UML是一种总结了以往建模技术的经验并吸收当今优秀成果的标准建模技术,利用UML表达的软件模型,可以直接和某种设计语言建立映射关系,通过UML建造工具,将UML模型转换为对应的程序设计语言源代码框架。
本章简要地回顾了UML的产生背景与UML的视图,重点介绍UML的体系结构和建模规则等内容。
3.1 UML概述UML是一个通用的可视化建模语言,是用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统制品的文档。
其中制品是指软件开发过程中产生的各种产物,例如模型、源代码、测试用例等。
UML适用于各种软件开发方法、软件生命周期的各个阶段、各种应用领域及各种开发工具。
3.1.1 UML的产生背景早在20世纪70年代就陆续出现了面向对象的建模方法,在80年代末到90年代中期,各种建模方法如雨后春笋般出现,从不到10种增加到50多种。