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-1/23-UML 基础教程软件所-2/23-目录目录1什么是什么是UML？2为什么要用为什么要用UML？3UML图形介绍图形介绍4类图类图5顺序图顺序图6推荐推荐-3/23-一、一、UML是什么？是什么？U统一统一：表示是一种通用的标准，称为软件工业界的一种标准。：表示是一种通用的标准，称为软件工业界的一种标准。UML表表述的内容能被各类人员所理解，包括客户、领域专家、分析师、设计师、述的内容能被各类人员所理解，包括客户、领域专家、分析师、设计师、程序员、测试工程师及培训人员等。程序员、测试工程师及培训人员等。M建模建模：建立软件系统的模型。：建立软件系统的模型。L语言语言：表明它是一套按照特定规则和模式组成的符号系统，它用半形：表明它是一套按照特定规则和模式组成的符号系统，它用半形式化方法定义，即用图形符号、自然语言和形式语言相结合的方法来描式化方法定义，即用图形符号、自然语言和形式语言相结合的方法来描述定义的。述定义的。-4/23-二、为什么要用二、为什么要用UML交流，提高效率交流，提高效率UML就是让我们开发人员、客户针对这个系统，用图形的方式来互相交流，用图形的方式简单而懂；在需求分析，概要设计，系统设计都需要用到UML图。软件开发，自己画草图，但有很多问题：1、自己画得难看（谁有心思把它画得漂漂亮亮的再拿来交流，有心思都放在业务上了）2、自己画得图，你不按照UML标准，谁知道你画的是什么，你难道想给每个看你的图的人都解说一次？3、现在的建模工具都是遵循UML的标准的，用工具开发快速，方便总之一句话：UML就是用来交流的东西，只要你把系统表达得明白，你用什么东西都可以，完全可以不用UML；但是UML已经成为大家公认的东西，有经验的人一看UML图就知道它代表的含义，完全不用过多的解释-5/23-构建一个小狗屋构建一个小狗屋可以由一个人制造可以由一个人制造需求：需求：最小模型最小模型简单的过程简单的过程简单的工具简单的工具-6/23-构造一栋房屋构造一栋房屋 由一个团体建设，并且需要更高的效率、更精确的时间限制由一个团体建设，并且需要更高的效率、更精确的时间限制模型模型良好定义的过程良好定义的过程功能强大的工具功能强大的工具-7/23-UML的用途的用途n用途：用途：UML可以做软件需求分析可以做软件需求分析UML可以做软件开发设计可以做软件开发设计UML可以做系统部署设计可以做系统部署设计UML也适用非软件领域的系统建模如企业机构或业务过程，也适用非软件领域的系统建模如企业机构或业务过程，以及处理复杂数据的信息系统、具有实时要求的工业系统以及处理复杂数据的信息系统、具有实时要求的工业系统或工业过程等。或工业过程等。-8/23-三、三、UML图形介绍图形介绍用例图用例图静态图（静态图（类图类图，对象图，包图），对象图，包图）行为图（状态图，活动图）行为图（状态图，活动图）交互图（交互图（顺序图顺序图，协作图），协作图）实现图（组件图，部署图）实现图（组件图，部署图）重点关注类图、顺序图重点关注类图、顺序图-9/23-UML图形介绍图形介绍1用例图用例图(Use Case Diagram)用例图是从用户角度描述系统功能，是用户所能观察到的系统功能的模型图，用例是系统中的一个功能单元类图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中的类，表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等，也包括类的内部结构(类的属性和操作)类图是以类为中心来组织的，类图中的其他元素或属于某个类或与类相关联2 类图类图(Class Diagram)-10/23-UML图形介绍图形介绍3 对象图对象图(Object Diagram)对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例，而不是实际的类4 顺序图顺序图(Sequence Diagram)顺序图显示对象之间的动态合作关系，它强调对象之间消息发送的顺序，同时显示对象之间的交互 顺序图的一个用途是用来表示用例中的行为顺序。当执行一个用例行为时，顺序图中的每条消息对应了一个类操作或引起状态转换的触发事件-11/23-UML图形介绍图形介绍5 协作图协作图(Collaboration Diagram)协作图描述对象间的协作关系，协作图跟顺序图 相似，显示对象间的动态合作关系。除显示信息交换外，协作图还显示对象以及它们之间的关系.协作图的一个用途是表示一个类操作的实现 6 状态图状态图(State Chart Diagram)状态图是一个类对象所可能经历的所有历程的模型图。状态图由对象的各个状态和连接这些状态的转换组成-12/23-UML图形介绍图形介绍7 活动图活动图(Activity Diagram)活动图是状态图的一个变体，用来描述执行算法的工作流程中涉及的活动活动图描述了一组顺序的或并发的活动-13/23-UML图形介绍图形介绍9 部署部署图图(Deployment Diagram)部署视图描述位于节点实例上的运行构件实例的安排。节点是一组运行资源，如计算机、设备或存储器。这个视图允许评估分配结果和资源分配8 构构件图件图(Component Diagram)构件图为系统的构件建模型构件即构造应用的软件单元还包括各构件之间的依赖关系，以便通过这些依赖关系来估计对系统构件的修改给系统可能带来的影响-14/23-四、类图四、类图2 类图中的事物类图中的事物 1 类类从上到下分为三部分，分别是类名、属性和操作。类名是必须有的类如果有属性，则每一个属性都必须有一个名字，另外还可以有其它的描述信息，如可见性、数据类型、缺省值等类如果有操作，则每一个操作也都有一个名字，其它可选的信息包括可见性、参数的名字、参数类型、参数缺省值和操作的返回值的类型等可见性可见性-代表private+代表public#代表protected也可以使用图形表示返回值类型返回值类型操作操作名称名称斜体为抽象操作缺省值缺省值类名类名斜体为抽象类属性名称属性名称参数列表参数列表1 概要概要类图以反映类的结构(属性、操作)以及类之间的关系为主要目的，描述了软件系统的结构，是一种静态建模方法类图中的“类”与面向对象语言中的“类”的概念是对应的，是对现实世界中的事物的抽象-15/23-类图类图(标准图形)(变体图形)接口抽象类模版参数模版参数模版类2 类图中的事物及解释类图中的事物及解释2 接口接口一组操作的集合，只有操作的声明而没有实现3 抽象类抽象类不能被实例化的类，一般至少包含一个抽象操作4 模版类模版类一种参数化的类，在编译时把模版参数绑定到不同的数据类型，从而产生不同的类-16/23-类图类图UML表示法表示法角色角色类的角色是“事物“多重性多重性（用数字和*表示）1*：1个或多个1个类图有1个或多个类1个类属于1个或多个类图方向方向双向关联（省略箭头）名字名字关系的名字是“使用”实例实例聚合关系特殊关联关系，指明一个聚集（整体）和组成部分之间的关系组合关系语义更强的聚合，部分和整体具有相同的生命周期UML表示法表示法UML表示法表示法（空心菱形）实例实例类图包含有事物和关系，类图不存在了，事物和关系还可用于其它的类图（实心菱形）实例实例类与关联关系之间有组合关系，类不存在了，则相应的关联关系也不存在3 类图中的关系及解释类图中的关系及解释1 关联关系关联关系描述了类的结构之间的关系。具有方向、名字、角色和多重性等信息。一般的关 联关系语义较弱。也有两种语义较强，分别是聚合与组合-17/23-类图类图2 泛化关系泛化关系在面向对象中一般称为继承关系，存在于父类与子类、父接口与子接口之间3 实现关系实现关系对应于类和接口之间的关系类Circle、Rectangle实现了接口Shape的操作关联、泛化、实现、依赖都是一种关系类、接口都是一种事物4 依赖关系依赖关系描述了一个类的变化对依赖于它的类产生影响的情况。有多种表现形式，例如绑定(bind)、友元(friend)等模板类Stack定义了栈相关的操作；IntStack将参数T与实际类型int绑定，使得所有操作都针对int类型的数据类Memento和类Originator建立了友元依赖关系，以便Originator使用Memento的私有变量state-18/23-类图类图例子例子-19/23-五、五、顺序图顺序图1.1.概要概要顺序图用来表示用例中的行为顺序。当执行一个用例行为时，顺序图中的每条消息对应了一个类操作或状态机中引起转换的事件。顺序图展示对象之间的交互，这些交互是指在场景或用例的事件流中发生的。顺序图属于动态建模。顺序图的重点在消息序列上，也就是说，描述消息是如何在对象间发送和接收的。表示了对象之间传送消息的时间顺序。浏览顺序图的方法是：从上到下查看对象间交换的消息。2.2.顺序图中的事物及解释顺序图中的事物及解释事物名称解释图参与者与系统、子系统或类发生交互作用的外部用户(参见用例图定义)。对象顺序图的横轴上是与序列有关的对象。对象的表示方法是：矩形框中写有对象或类名，且名字下面有下划线。生命线坐标轴纵向的虚线表示对象在序列中的执行情况(即发送和接收的消息，对象的活动)这条虚线称为对象的“生命线”。消息符号消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示。箭头以时间顺序在图中从上到下排列。-20/23-顺序图顺序图从参与者到对象和从对象从参与者到对象和从对象到参与者之间发送的消息到参与者之间发送的消息从对象传递给另一个对从对象传递给另一个对象的消息象的消息在类图中的类的在类图中的类的对象对象使用系统的使用系统的参与者，这参与者，这个系统是为个系统是为某个用例的某个用例的某个场景设某个场景设计的计的对象生命线表示从上到下对象生命线表示从上到下的时间顺序，消息的时间顺序，消息1在消息在消息2之前发生，消息之前发生，消息2在消息在消息3之前发生之前发生窄长方框用以强调这个部窄长方框用以强调这个部分处于活动状态分处于活动状态消息格式:operation(parameter list)向哪个对象发消息实际上就是调用它的类中的操作，就是调用箭头指向的对象所在类的 一个operation。例：订单类发消息给客户类调用客户类中的“验证客户”操作-21/23-顺序图顺序图-例子例子-22/23-六、推荐六、推荐书籍：书籍：UML和模式应用，Craig Larman工具工具:Rational RosePower DesignerMS VisioArgoUMLUMLetStarUMLhttp:/ 对各种工具对比分析对各种工具对比分析网站：网站：-23/23-Q&A