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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。
总体要点：实体与联系、E-R图画法、关系模型、E-R图向关系模型的转换、关系模型的数学基础（关系代数）一概念模型: 实体-联系模型。
实体：可以相互区分的事物。
实体集：同类实体的集合。
联系：实体集之间的相互关联。
候选码是在一个实体集（或联系集）中可以用于区分不同实体的单个属性或若干属性的组合。
主码：当一个实体集中有多个候选码，可以选定其中的一个作为主码。
联系—实体集之间的对应关系：一对多联系(1:n) 多对多联系(n:n)一对一联系(1:1) 注意：两个方向结合才能判断一个联系的类型。
二逻辑模型概念模型（实体-联系）只能反映信息世界的抽象表示，还没有反映组织数据和操作数据的方式。
逻辑模型完成此项任务。
逻辑模型要体现三个方面的特征：1）数据结构，描述数据用什么结构组织起来；2）数据操作，描述可以对数据进行哪些操作；3）数据约束，描述数据规则从而保证数据完整。
关系数据模型的特点：用表及表间关联表示数据组织结构；用关系操作表示数据操作；包含一组完整性约束规则。
关系模型的基本概念关系：将一个没有重复行、重复列的二维表看成一个关系。
属性：二维表的每一列在关系中称为属性。
元组（记录）：二维表的每一行在关系中称为关系的一个元组。
关键字：用于区分不同元组的属性或属性组合。
关系中能够作为关键字的属性或属性组合不是唯一的。
凡在关系中能够区分不同元组的属性或属性组合，成为候选关键字，在候选关键字中选择一个作为关键字，成为主关键字或主键。
主键是唯一的。
外部关键字：如果关系中某个属性（或属性组合）是另一个关系的关键字，则称此属性（或属性组合）为本关系的外部关键字。
外部关键字体现联系。
设计关系型数据库中，要明确给出数据库需要哪些关系（表），每个关系有哪些属性，把这些称为数据库的关系模式。
逻辑模型设计阶段的任务就是设计出整个数据库的关系模式。
从概念模型设计的结果——E-R图中，可以导出关系模式，导出方法遵循两点原则：E-R图中的每个实体，都转换成一个关系模式。
第2章连续控制系统的数学模型2.1 控制系统数学模型的概念控制理论分析、设计控制系统的第一步是建立实际系统的数学模型。
所谓数学模型就是根据系统运动过程的物理、化学等规律，所写出的描述系统运动规律、特性、输出与输入关系的数学表达式。
建立描述控制系统的数学模型，是控制理论分析与设计的基础。
一个系统，无论它是机械的、电气的、热力的、液压的、还是化工的，都可以用微分方程加以描述。
对这些微分方程求解，就可以获得系统在输入作用下的响应（即系统的输出）。
对数学模型的要求是，既要能准确地反映系统的动态本质，又便于系统的分析和计算工作。
2.1.1 数学模型的类型数学模型是对系统运动规律的定量描述，表现为各种形式的数学表达式，从而具有不同的类型。
下面介绍几种主要类型。
1. 静态模型与动态模型根据数学模型的功能不同，数学模型具有不同的类型。
描述系统静态（工作状态不变或慢变过程）特性的模型，称为静态数学模型。
静态数学模型一般是以代数方程表示的，数学表达式中的变量不依赖于时间，是输入输出之间的稳态关系。
描述系统动态或瞬态特性的模型，称为动态数学模型。
动态数学模型中的变量依赖于时间，一般是微分方程等形式。
静态数学模型可以看成是动态数学模型的特殊情况。
2. 输入输出描述模型与内部描述模型描述系统输出与输入之间关系的数学模型称为输入输出描述模型，如微分方程、传递函数、频率特性等数学模型。
而状态空间模型描述了系统内部状态和系统输入、输出之间的关系，所以称为内部描述模型。
内部描述模型不仅描述了系统输入输出之间的关系，而且描述了系统内部信息传递关系，所以比输入输出模型更深入地揭示了系统的动态特性。
3. 连续时间模型与离散时间模型根据数学模型所描述的系统中的信号是否存在离散信号，数学模型分为连续时间模型和离散时间模型，简称连续模型和离散模型。
连续数学模型有微分方程、传递函数、状态空间表达式等。
离散数学模型有差分方程、Z传递函数、离散状态空间表达式等。
