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UML系统建模基础教程第二版教学设计简介UML是一种用于软件开发的建模语言，它具有一致性、易于理解和标准化等优点。
UML系统建模基础教程是一本介绍UML建模技术的教材，它适用于初学者和有经验的开发者。
本文是UML系统建模基础教程第二版的教学设计，旨在帮助教师更好地使用本教材进行教学，提供教学策略和方法。
目标学生本课程适用于计算机科学专业本科生和研究生，以及从事软件开发相关工作的专业人士。
教学目标通过本课程的学习，学生应该能够掌握以下技能：•了解UML建模技术的基本概念和原则；•能够进行系统分析、需求分析和设计；•能够基于UML建立系统模型和程序设计；•能够使用UML建模工具完成建模工作。
教学内容第一章：UML概述•UML的概念、起源和应用•UML建模的六种类型第二章：UML基础•UML元素：类、对象、接口、关联、继承等•UML类型：结构型、行为性等•UML图：用例图、类图、时序图、活动图等第三章：UML高级应用•UML扩展机制：注释、约束、标记等•UML的协作和协调•UML的视图模型第四章：UML建模过程•系统分析和需求分析•模型设计和系统实现•UML建模工具的使用教学方法1.讲授式教学采用教师讲授、学生听讲，辅以课堂互动、实例演示等方式进行教学。
2.分组讨论式教学将学生分成小组，让组内学生互相讨论、分享经验、提出问题。
3.实验式教学将UML建模工具以及实际项目案例引入到课程中，让学生亲自操作和模拟实际场景。
课堂作业1.完成UML建模工具的基本操作和模型设计；2.提交一份独立完成的项目建模报告，包括需求分析、流程图、系统类图等；3.参加课堂上安排的小组讨论和案例分析。
考核方式1.课堂出勤和参与度（10%）；2.作业和报告的质量和完成度（40%）；3.期末考试（50%）。
教学时间安排本课程总计40学时，采用每周两次课的方式进行教学，每次2学时。
总结通过本教学设计，学生将能够领先掌握UML建模技术的基本理论和实践技巧，为日后软件开发工作打下坚实的基础。
UML类图详细教程UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统建模的标准化语言。
在软件开发过程中，通过使用UML类图可以清晰地描述系统中的类、对象、方法和关系等要素，以帮助开发人员更好地理解和设计软件系统。
本文将详细介绍UML类图的基本元素、关系类型和用法，以及一些实际应用的示例。
接下来将分为以下几个部分进行阐述：1.基本元素2.类的属性和方法3.类之间的关系4.实际应用示例1.基本元素：a) 类（Class）：类是UML类图的基本元素，用矩形框表示。
每个框内部分别包含类名、属性和方法。
b) 对象（Object）：对象是类的实例，用一条带箭头的直线连接到类。
对象可以有自己的属性和方法。
c) 接口（Interface）：用一个带有虚线的矩形框表示，包含接口的名称和方法。
d) 抽象类（Abstract Class）：用一个带有斜线的矩形框表示，表示只能被继承，不能被实例化的类。
e) 枚举（Enumeration）：用一个带有斜线和虚线的矩形框表示，表示一个有限个数的类。
2.类的属性和方法：a) 属性（Attribute）：用于描述类或对象的状态，用名称和数据类型表示。
b) 方法（Method）：用于描述类或对象的行为，用名称和参数列表表示。
3.类之间的关系：a) 关联（Association）：用一条直线连接两个类，表示两者之间存在关系。
关联可以有方向、多重性和角色等属性。
b) 继承（Inheritance）：用一条带箭头的直线连接两个类，并在箭头上方标识出继承关系。
子类继承了父类的属性和方法。
c) 实现（Realization）：用一条带虚线的直线连接两个类，表示实现关系。
一个类实现了一个接口，需要实现接口中定义的方法。
d) 依赖（Dependency）：用一条带箭头的虚线连接两个类，表示类之间的依赖关系。
一个类依赖于另一个类时，使用到了另一个类的属性或方法。
4.实际应用示例：假设我们要设计一个简单的图书馆管理系统，其中包括书籍（Book）、图书馆（Library）和借阅记录（BorrowRecord）等类。
![系统设计_UML系统分析与设计教程（第2版）_[共2页]](https://uimg.taocdn.com/c219f09ccf84b9d528ea7add.webp)
●丢弃关于实现的关联关系。
●不要为动作建模。
●如果可能，将三元关联（Ternary Associations）分解为二元关联（Binary Associations）。
●不要为导出关联（Derived Associations）建模。
接下来，根据下述准则对识别出的关联关系进行细化。
●为每个关联找一个合适的名字。
●如果必要，为关联添加对象的角色名。
●尽可能使用受限关联（Qualified Associations）。
●规定关联的阶元（Multiplicity）。
●找出遗漏的关联。
（6）抽象出类和对象的属性。
（7）丢弃不必要或不正确的属性。
（8）使用继承关系来建立类之间的层次关系。
（9）遍历访问路径，找出不足。
3．建立动态模型（Dynamic Model）动态模型主要描述了随着时间的变化而变化的对象及对象间的关系，动态模型对于具有重要动态行为的系统（例如，交互式系统和实时系统）尤其重要。
动态模型描述了系统的可能控制流，而对象模型描述了可能的信息流。
建立动态模型的步骤如下。
（1）识别出用例和典型的交互作用脚本。
（2）识别出对象间的事件，为每个脚本建立事件跟踪图。
（3）为系统建立事件流图。
（4）为具有重要的动态行为的类建立状态图。
（5）检查多个状态图共享事件的一致性和完整性。
4．建立功能模型（Functional Model）功能模型完全由数据流图和约束组成，而数据流图由过程、数据流、参与者和数据存储组成。
其中，一个过程将输入数据值转变为输出数据值。
建立功能模型的步骤如下。
（1）识别出输入值和输出值。
（2）根据需要使用数据流图描述功能依赖关系。
（3）描述每个功能的作用。
（4）识别约束。
（5）规定优化标准。
5．细化对象模型、动态模型和功能模型，并建立文档当分析完成后，要验证分析模型是否满足系统最初的需求，这个活动需要该问题领域的专家参与，以检验产生的分析模型。
2.2.2 系统设计在系统设计阶段，主要确定系统的高层次结构。
UML2.0最新版⼊门图解⼀、UML概述 UML（UnifiedModelingLanguage）统⼀建模语⾔，是⾯向对象软件的标准化建模语⾔。
由于⾯向对象软件开发需要经过OOA（⾯向对象分析），OOD（⾯向对象设计），OOP（⾯向对象编程）三个阶段，每个阶段都需要统⼀的符号设计描述和交流，⽽UML就是这种统⼀的符号表⽰。
本⽂主要讲述UML2.0（最新版本）的各种图的定义及⽤法，UML2.0⼀共包括13种图形（⼤致分成静态图和动态图两类）：活动图，类图，通信图（对应UML1.x的协作图），组件图，复合结构图（UML2.0新增），部署图，交互概观图（UML2.0新增），对象图，包图，顺序图，状态机图，定时图（UML2.0新增），⽤例图，如下图所⽰： 其中，最常⽤的UML图包括：⽤例图，类图，组件图，部署图，顺序图，活动图，状态机图等。
⼆、⽤例图⽤例图主要应⽤于系统需求分析阶段，从⽤户⾓度描述系统的需求功能，⽅便与客户交流，保证需求的唯⼀性。
⽤例图包括⽤例、⾓⾊、⽤例和⾓⾊的关系，其中，⽤例以⼀个椭圆表⽰，⽤例的名称放在椭圆得中⼼或下⾯；⾓⾊以⼀个⼈形符号表⽰与系统交互的实体；⽤例和⾓⾊的关系⽤线段来表⽰。
⽤例图所表⽰的要么是整个系统的全部⽤例，要么是某⼀具体功能的⼀组⽤例。
下图是⼀个简单的⽤户管理模块的部分⽤例⽰意图：从⽤例图中可以很容易看出，普通⽤户有登录、修改密码、查看个⼈信息的功能；管理员功能包括：新增⽤户、查看⽤户信息、修改⽤户信息、删除⽤户、修改密码。
三、类图 类图表⽰系统中有哪些实体及其它们之间的关系，⽤于系统设计阶段。
类图⽤三个矩形表⽰，最上⾯的部分标识类的名称；中间的部分标识类的属性；最下⾯的部分标识类的⽅法，如下图所⽰： 类之间的基本关系：关联（包含聚合和组合）、泛化（继承）、实现、依赖♣关联 关联是⼀种拥有的关系，具有⽅向性，如果⼀个类单⽅向的访问另⼀个类，则称为单向关联（⽤⼀个箭头的实线表⽰）；如果两个类对象可以互相访问，则称为双向关联（⽤两个箭头或不⽤箭头的实线表⽰）；⼀个对象能访问关联对象的数⽬叫做“多重性”。
面向对象分析与设计UML2.0版课程设计课程设计目的本课程设计旨在通过实践，掌握面向对象分析与设计方法以及UML2.0建模技巧，提高软件开发能力和水平。
同时还将通过实际项目案例演示，帮助学生深入理解面向对象设计原则，提高分析问题和解决问题的能力。
课程设计内容本课程设计将涉及以下内容：1.面向对象分析和设计的基本概念2.UML2.0建模工具的使用方法3.面向对象分析和设计中的常用模型，如用例图、类图、时序图、活动图等4.实际项目案例演示5.提高分析问题和解决问题的能力课程设计计划第一周•课程介绍•面向对象分析和设计基本概念和原则•了解UML2.0建模工具第二周•UML2.0建模工具的使用方法•用例图的绘制和使用•用例图分析•类图和对象的概念•类图中的关系•类图建模案例第四周•类图进阶知识：泛化、实现、依赖、关联和聚合、组合•类图进阶案例分析第五周•时序图和协作图，建模时序图和协作图•对象参与建模案例第六周•状态图和活动图，建模状态图和活动图•状态图和活动图建模案例第七周•实际项目案例演示•项目需求分析和设计文档编写要求实际项目案例演示课程设计最后一周将涉及实际项目案例演示。
分组进行项目分析和设计，演示分析结果和设计文档并进行点评。
案例描述设计一个系统来优化某个大学的教务管理，实现学生选课、教师上课、作业批改等功能。
通过与业务方沟通和市场调研，分析该系统的需求，包括用户需求、功能需求和非功能需求。
•用户需求：学生、教师、管理员•功能需求：选课、退课、添加课程、补选、查看课表、上课、考试、评分、拒绝选课、作业批改、发布通知、查看成绩等•非功能需求：安全性、性能、可用性、易用性、可扩展性等设计文档设计文档应包括以下内容：1.需求分析文档2.领域模型3.用例图4.类图5.时序图和活动图6.状态图7.实现文档结语面向对象分析与设计UML2.0版课程设计旨在帮助学生掌握面向对象分析和设计的基本方法和技巧。
通过课程设计中的实际项目演示，完成对整体理论知识的实践运用，进一步提升了应用设计能力。
使用UML2.0 设计系统架构作者：Morgan Björkander and Cris Kobryn, Telelogic译者：高辉1997 年，对象管理组织（OMG）发布了第一版标准化的统一建模语言1，这标志着方法大战的结束。
软件工业界迅速接受UML，并将其作为软件和系统架构定义的标准建模语言。
尽管UML主要的目标是用于通用领域的建模，但它也被广泛的应用在不同的专业领域，比如企业过程建模与实时系统建模。
虽然UML 取得了这些成功，开发工具在实现UML 全部潜力方面却不尽如人意。
另外，软件工业界在过去的六年中取得了显著的发展，UML 的第一个版本（UML 1.x）现在已经不能完全适应了。
从下面两个例子中可以看出使用UML1.x 设计时出现的问题。
首先是随着J2EE（Java 2 Platform， Enterprise Edition），COM+（微软Component Object Model的扩展），以及最近微软的.NET的广泛传播，企业应用中基于构件的开发占据了主流地位。
第二，在实时应用方面，通常使用更为成熟的建模语言来定义构件和系统构架，例如SDL（Specification and Description Language）2和ROOM（Real -Time Object-Oriented Modeling）3。
如果你尝试使用UML1.x来对这些有特殊要求的领域进行建模，你将很快发现UML1.x并不能很好的适应这些领域的设计范型以及复杂性。
因此，应用于这些领域的UML工具不得不进行相应的语言扩展来提高UML的精确性和可测量性。
在过去的几年中，应用开发的焦点已经从代码上升到模型，模型驱动的开发已经起步。
各种模型转换和代码生成技术可以自动将模型转化为应用程序。
一些功能更强大的工具，甚至可以让你去执行模型。
在这种环境下，建模语言可以作为一种可视化的程序设计语言来使用，只是抽象的层次不同。
竭诚为您提供优质文档/双击可除uml2.0规范篇一：uml实验报告一、实验目的熟悉软件建模工具powerdesigner的安装和使用，使用powerdesigner绘制用例图，熟悉用例文档的编写，掌握系统需求模型的构造过程；学习使用powerdesigner绘制类图。
二、实验内容1.根据如下场景构造需求模型，使用powerdesigner绘制用例图，撰写用例“在线预订客房”和“前台预订客房”的用例描述文档，并进行模型检查。
某酒店订房系统描述如下：(1)顾客可以选择在线预订，也可以直接去酒店通过前台服务员预订；(2)前台服务员可以利用系统直接在前台预订房间；(3)不管采用哪种预订方式，都需要在预订时交相应订金；(4)前台预订可以通过现金或信用卡的形式进行订金支付，但是网上预订只能通过信用卡进行支付；(5)利用信用卡进行支付时需要和信用卡系统进行通信；(6)客房部经理可以随时查看客房预订情况和每日收款情况。
2.某电话公司决定开发一个客户信息管理系统，系统功能如下：(1)浏览客户信息：任何使用internet的网络用户都可以浏览电话公司所有的客户信息（包括姓名、住址、电话号码等）。
(2)登录：电话公司授予每个客户一个账号。
拥有授权账号的客户可以使用系统提供的页面设置个人密码，并使用该账号和密码向系统注册。
公司管理人员也可以通过登录对客户信息进行管理。
(3)修改个人信息：客户在系统中注册后，可以发送电子邮件或者使用系统提供的页面对个人信息进行修改。
(4)删除客户信息：只有公司的管理人员才能删除不再接受公司服务的客户的信息。
绘制该系统的用例图。
3.根据如下描述绘制类图：某商场会员管理系统包含一个会员类(member)，会员的基本信息包括会员编号、会员姓名、联系电话、电子邮箱、地址等，会员可分为金卡会员(goldmember)和银卡会员(silvermember)两种，不同类型的会员在购物时可以享受不同的折扣；每个会员可以拥有一个或多个订单(order)，每一个订单又可以包含至少一条商品销售信息(productitem)，商品销售信息包括订单编号、商品编号、商品数量、商品单价和折扣等；每一条商品销售信息对应一类商品(product)，商品信息包括商品编号、商品名称、商品单价、商品库存量、商品产地等。
