UML语言简述课后答案.doc

3. 简答题（1） UML中的模型元素主要有哪些？答：UML语言中的模型元素包括事物和事物之间的联系。一、事物UML语言中事物可以分为结构事物、动作事物、分组事物和注释事物。1、结构事物结构事物分为：类、接口、协作、用例、活动类、组件和节点（1）类。类是对具有相同属性、方法、关系和语义的对象的抽象，一个类可以实现一个或多个接口。类用包括类名、属性和方法的矩形表示。（2）接口。接口是为类或组件提供特定服务的一组操作的集合。（3）协作。协作定义了交互操作。一些角色和其他元素一起工作，提供一些合作的动作，这些动作比元素的总和要大。UML中协作用虚线构成的椭圆表示。（4）用例。用例描述系统对一个特定角色执行的一系列动作。在模型中用例通常用来组织动作事物，它是通过协作来实现的。UML中，用例用标注了用例名称的实线椭圆表示。（5）活动类。活动类是类对象有一个或多个进程或线程的类。在UML中活动类的表示法和类相同，只是边框用粗线条。（6）组件。组件是实现了一个接口集合的物理上可替换的系统部分。（7）节点。节点是在运行时存在的一个物理元素，它代表一个可计算的资源，通常占用一些内存和具有处理能力。一个组件集合一般来说位于一个节点，但也可以从一个节点转到另一个节点。2、动作事物UML语言中动作事物是UML模型中的动态部分，它们是模型的动词，代表时间和空间上的动作。交互和状态机是UML模型中最基本的两个动态事物元素。（1）交互。交互是一组对象在特定上下文中，为达到某种特定的目的而进行的一系列消息交换组成的动作。在交互中组成动作的对象的每个操作都要详细列出，包括消息、动作次数（消息产生的动作）、连接（对象之间的连接）。（2）状态机。状态机由一系列对象的状态组成。3、分组事物分组事物是UML模型中组织的部分，分组事物只有一种，称为包。4、注释事物注释事物是UML模型的解释部分。二、UML语言中的关系1、关联关系关联关系连接元素和链接实例，它用连接两个模型元素的实线表示，在关联的两端可以标注关联双方的角色和多重性标记。2、依赖关系依赖关系描述一个元素对另一个元素的依附。依赖关系用源模型指向目标模型的带箭头的虚线表示。3、泛化关系泛化关系也称为继承关系，泛化用一条带空心三角箭头的实线表示，从子类指向父类。4、实现关系实现关系描述一个元素实现另一个元素。5、聚合关系聚合关系描述元素之间部分和整体的关系，即一个表示整体的模型元素可能由几个表示部分的模型元素聚合而成。（2） 简述UML通用机制的组成以及它的作用。答：一、修饰。在使用UML语言建模时，可以将图形修饰附加到UML图中的模型元素上。比如，当一个元素代表某种类型的时候，它的名称可以用粗体字形类显示；当同一元素表示该类型的实例时，该元素的名称用一条下划线修饰。二、注释。UML语言中用一条虚线将注释连接到它为之解释的或细化的元素上。三、通用划分。UML语言对其模型元素规定了两种类型的通用划分：型-实例（值）和接口-实现。1、型-实例（Type-Instance）：描述一个通用描述符与单个元素项之间的对应关系。实例元素使用与通用描述符相同的表示图形，但是名字的表示与通用描述符不同：实例元素名字带有下划线，而且后面还要加上冒号和通用描述符的名字。2、接口-实现：接口声明了一个规定了服务的约定，接口的实现负责执行接口的全部语义定义并实现该项服务。（3） 在UML中包含哪些视图？这些视图都对应哪些图？答：1.UML中包含静态视图，用例视图，交互视图，状态机视图，活动视图，物理视图，模型管理视图。2.静态视图：类图用例视图：用例图交互视图：序列图状态机视图：状态图活动视图：活动图物理视图：构件图，部署图模型管理视图：类图（4） 简述视图与图之间的内在关系。答：UML 中的各种组件和概念之间没有明显的划分界限，但为方便起见，我们用视图来划分这些概念和组件。视图只是表达系统某一方面特征的 UML 建模组件的子集。视图的划分带有一定的随意性，但我们希望这种看法仅仅是直觉上的。在每一类视图中使用一种或两种特定的图来可视化地表示视图中的各种概念。 在最上一层，视图被划分成三个视图域：结构分类、动态行为和模型管理。 结构分类描述了系统中的结构成员及其相互关系。类元包括类、用例、构件和节点。类元为研究系统动态行为奠定了基础。类元视图包括静态视图、用例视图和实现视图。 动态行为描述了系统随时间变化的行为。行为用从静态视图中抽取的瞬间值的变化来描述。动态行为视图包括状态机视图、活动视图和交互视图。 模型管理说明了模型的分层组织结构。包是模型的基本组织单元。特殊的包还包括模型和子系统。模型管理视图跨越了其他视图并根据系统开发和配置组织这些视图。 UML 还包括多种具有扩展能力的组件，这些扩展能力有限但很有用。这些组件包括约束、构造型和标记值，它们适用于所有的视图元素。 1、用例图说明的是谁要使用系统以及使用该系统可以做些什么。一个用例图包含了多个模型元素，如系统、参与者和用例，并且显示了这些元素之间的各种关系，如泛化、关联和依赖。2、活动图能够演示出系统中哪些地方存在功能，以及这些功能和系统中其他组件的功能如何共同满足前面使用用例图建模的商务需求。3、状态图可以捕获对象、子系统和系统的生命周期。它们可以告知一个对象可以拥有的状态，并且事件(如消息的接收，时间的流逝、错误、条件为真等)会怎样随着时间的推移来影响这些状态。一个状态图应该连接到所有具有清晰的可标志状态和复杂行为的类；该图可以确定类的行为以及该行为如何根据当前的状态而变化，也可以展示哪些事件将会改变类的对象的状态。4、顺序图也叫做序列图是用来显示参与者如何以一系列顺序的步骤与系统的对象交互的模型。顺序图可以用来展示对象之间是如何进行交互的。顺序图将显示的重点放在消息序列上，即消息是如何在对象之间被发送和接收的。5、类图能够让我们在正确编写代码以前对系统有一个全面的认识。类图是一种模型类型，确切的说，是一种静态模型类型。一个类图根据系统中的类以及各个类之间的关系描述系统的静态视图。6、对象图与类图极为相似，只是它描述的不是类之间的关系。7、协作图可以看成类图和顺序图的交集，协作图建模对象或者角色，以及它们彼此的通信方式。8、组件图用来建模软件的组织以及其相互之间的关系。这些图由组件标记符和组件之间的关系构成。在组件图中，组件是软件的单个组成部分，它可以是一个文件、产品、可执行文件和脚本等。9、部署图用来建模系统的物理部署。例如计算机和设备，以及它们之间是如何连接的。部署图的使用者是开发人员、系统集成人员和测试人员。（5） 简述UML中扩展机制的作用。答：UML 提供了几种扩展机制，允许建模者在不用改变基本建模语言的情况下做一些通用的扩展。这些扩展机制已经被设计好，以便于在不需理解全部语义的情况下就可以存储和使用。由于这个原因，扩展可以作为字符串存储和使用。对不支持扩展机制的工具来说，扩展只是一个字符串，它可以作为模型的一部分被导入、存储，还可以被传递到其他工具。我们期望后端工具设计成能够处理各种扩展，这些工具会为它们需要理解的扩展定义特定的语法和语义。这种扩展的方法很可能不能满足出现的多种要求，但是它以一种易于实现的简单方式容纳建模者对 UML 裁制的大部分要求。扩展机制包括约束、标记值和构造型。一定要记住扩展是违反 UML 的标准形式的，并且使用它们会导致相互影响。在使用扩展机制之前，建模者应该仔细权衡它的好处和代价，特别是当现有机制能够合理工作时。典型地，扩展用于特定的应用域或编程环境，但是它们导致了 UML 方言的出现，包括所有方言的优点和缺点。 约束 约束是用文字表达式表示的语义限制。每个表达式有一种隐含的解释语言，这种语言可以是正式的数学符号，如 set-theoretic 表示符号；或是一种基于计算机的约束语言，如 OCL ；或是一种编程语言，如 C+ ；或是伪代码或非正式的自然语言。当然，如果这种语言是非正式的，那么它的解释也是非正式的，并且要由人来解释。即使约束由一种正式语言来表示，也不意味着它自动为有效约束。约束可以表示不能用 UML 表示法来表示的约束和关系。当陈述全局条件或影响许多元素的条件时约束特别有用。约束用大括弧内的字符串表达式表示。约束可以附加在表元素、依赖关系，或注释上。