第2章-UML语言综述.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第2章 UML语言综述,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,学习内容,UML的基本元素,常用的UML元素分析,UML的通用机制,UML的扩展机制,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,我们把可以在图中使用的基本概念统称为模型元素。模型元素使用有相关的语义和关于元素的正式定义，拥有确定的语句来表达准确的含义来定义。,模型元素在图中用其相应的元素符号表示。利用相关元素符号可以把模型元素形象直观地表示出来。一个元素符号可以存在于多个不同类型的图中第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,事物,事物是对模型中最具有代表性的成分的抽象，描述了事物之间如何彼此关联、相互依赖或作用的。,事物是UML模型中面向对象的基本元素和模块，它们在模型中属于静态部分。在UML中，定义了四种基本的面向对象的事物，分别是结构事物、行为事物、分组事物和注释事物等。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,结构事物,结构事物是UML模型中的名词部分，这些名词往往构成模型的静态部分，负责描述静态概念和客观元素。,在UML规范中，一共定义了七种结构事物。这七种结构事物分别是类、接口、协作、用例、主动类、构件和节点。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,类,UML中的类完全对应于面向对象分析中的类，它具有自己的属性和操作。因而在描述的模型元属中，也应当包含类的名称、类的属性和类的操作。它和面向对象的类拥有一组相同属性、相同操作、相同关系和相同语义的抽象描述。一个类可以实现一个或多个接口。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,接口,接口由一组对操作的定义组成，但是它不包括对操作的实现进行详细的描述。接口用于描述一个类或构件的一个服务的操作集。它描述了元素的外部可见的操作。一个接口可以描述一个类或构件的全部行为或部分行为。接口很少单独存在，往往依赖于实现接口的类或构件。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,协作,协作用于对一个交互过程的定义，它是由一组共同工作以提供协作行为的角色和其它元素构成的一个整体。通常来说，这些协作行为大于所有元素的行为的总合。一个类可以参与到多个协作中，在协作表现了系统构成模式的实现,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,用例,用例用于表示系统所提供的服务，它定义了系统是如何被参与者所使用的，它描述的是参与者为了使用系统所提供的某一完整功能而与系统之间发生的一段对话。用例是对一组动作序列的抽象描述。系统执行这些动作将产生一个对特定的参与者有价值而且可观察的结果。用例可结构化系统中的行为事物，从而可视化地概括系统需求。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,主动类,主动类的对象（也称主动对象）能够有自动的启动控制活动，因为主动对象本身至少拥有一个进程或线程，每个主动对象有由它自己的事件驱动控制线程，控制线程与其他主动对象并行执行。被主动对象所调用的对象是被动对象。它们只在被调用时接受控制，而当它们返回时将控制放弃。被动对象被动的等待其他对象向它发出请求这些对象所描述的元素的行为与其它元素的行为并发。,主动类的可视化表示类似于一般类的表示，特殊的地方在于其外框为粗线。在许多UML工具中，主动类的表示和一般类的表示并无区别。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,构件,构件是定义了良好接口的物理实现单元，它是系统中系统中物理的、可替代的部件。它遵循且提供一组接口的实现，每个构件体现了系统设计中特定类的实现。,良好定义的构件不直接依赖于其他构件而依赖于构件所支持的接口。在这种情况下，系统中的一个构件可以被支持正确接口的其他构件所替代。在每个系统中都有不同类型的部署构件，如JavaBean、DLL、Applet和可执行exe文件等。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,节点,节点是系统在运行时切实存在的物理对象，表示某种可计算资源，这些资源往往具有一定的存储能力和处理能力。,一个构件集可以驻留在一个节点内，也可以从一个节点迁移到另一个节点。一个节点可以代表一台物理机器，或代表一个虚拟机器节点。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,行为事物,行为事物是指UML模型的相关动态行为，是UML模型的动态部分，它可以用来描述跨越时间和空间的行为。行为事物在模型中通常使用动词来进行表示。例如“注册”、“销毁”等。可以把行为事物划分为两类，分别是交互和状态机。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,交互,交互是指在特定的语境中，一组对象为共同完成一定任务，而进行的一系列消息交换而组成的动作以及消息交换的过程中形成的消息机制。因此，在交互中不仅包括一组对象，还包括连接对象间的消息，以及消息发出的动作形成的有序的序列和对象间的普通连接。,交互的可视化表示主要通过消息来表示。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,状态机,状态机是一个类对象所有的生命历程模型，因此状态机可用于描述一个对象或一个交互在其生命周期内响应时间所经历的状态序列。当对象探测到一个外部事件后，它依照当前的状态做出反应，这种反应包括执行一个相关动作或转换到一个新的状态中去。,单个类的状态变化或多个类之间的协作过程都可以用状态机来描述。利用状态机可以精确地描述行为。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,分组事物,分组事物是UML对模型中的各种组成部分进行事物分组的一种机制。我们可以把分组事物当成是一个“盒子”，那么不同的“盒子”就存放不同的模型，从而模型在其中被分解。,目前只有一种分组事物，即包（package）。UML通过包（package）这种分组事物来实现对整个模型的组织，包括对组成一个完整模型的所有图形建模元素的组织。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,包,包是一种在概念上的对UML模型中各个组成部分进行分组的机制，它只存在于系统的开发阶段。在包中可以包含有结构事物、行为事物和分组事物。,包的使用比较自由，我们可以根据自己的需要划分系统中的各个部分，例如可以按外部Web服务的功能来划分这些Web服务。,包是用来组织UML模型的基本分组事物，它也有变体，如框架、模型和子系统等。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,注释事物,注释事物是UML模型的解释部分，用于进一步说明UML模型中的其它任何组成部分。我们可以用注释事物来描述、说明和标注整个UML模型中的任何元素。有一种最主要的注释事物，我们称为注解,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,注解,注解是依附于某个元素或一组建模元素之上，对这个或这一组建模元素进行约束或解释的简单注释符号。注解的一般形式是简单的文本说明。注解可以帮助我们更加详细的解释要说明的模型元素所代表的内容。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,关系,UML模型是由各种事物以及这些事物之间的各种关系构成的。关系是指支配、协调各种模型元素存在并相互使用的规则。,UML中主要包含四种关系，分别是依赖、关联、泛化和实现。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,依赖关系：依赖关系指的是两个事物之间的一种语义关系，当其中一个事物（独立事物）发生变化就会影响另外一个事物（依赖事物）的语义。,关联关系：关联关系是一种事物之间的结构关系，我们用它来描述一组链，链是对象之间的连接。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的基本元素,泛化关系：泛化关系是事物之间的一种特殊,/,一般关系，特殊元素（子元素）的对象可替代一般元素（父元素）的对象，也就是我们在面向对象学中常常提起的继承。,实现关系：实现关系也是,UML,元素之间的一种语义关系，它描述了一组操作的规约和一组对操作的具体实现之间的语义关系。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,视图,UML是用模型来描述系统的结构或静态特征以及行为或动态特征的，它从不同的视角为系统的架构建模形成系统的不同视图（View）。,在UML中主要包括的视图为静态视图、用例视图、交互视图、实现视图、状态机视图、活动视图、部署视图和模型管理视图。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,静态视图,静态视图是对在应用领域中的各种概念以及与系统实现相关的各种内部概念进行的建模。,由于这种视图不描述与时间有关的系统行为所以我们称之为是静态的，描述与时间相关的系统行为我们在其他视图中进行描述。静态视图主要是由类与类之间的关系构成。,这些关系包括：关联、泛化和依赖关系，我们又把依赖关系具体可以再分为使用和实现关系。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,用例视图,用例视图描述了系统的参与者与系统进行交互的功能，是参与者所能观察和使用到的系统功能的模型图。一个用例是系统的一个功能单元，是系统参与者与系统之间进行的一次交互作用。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,交互视图,交互视图描述了执行系统功能的各个角色之间相互传递消息的顺序关系，是描绘系统中各种角色或功能交互的模型。交互视图显示了跨越多个对象的系统控制流程。,我们通过不同对象间的相互作用来描述系统的行为，是通过两种方式进行的，一种是以独立的对象为中心进行描述，另外一种方式是以相互作用的一组对象为中心进行描述。,交互视图可运使用两种图的形式来表示：序列图和协作图。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,状态机视图,状态机视图是通过对象的各种状态来建立模型来描述对象随时间变化的动态行为。状态机视图也是通过不同对象间的相互作用来描述系统的行为的，不同的它是以独立的对象为中心进行描述。,状态机视图中，每一个对象都拥有自己的状态，这些状态之间的变化是通过事件进行触发的。,对象被看成为通过事件进行触发并做出相应的动作来与外界的其他对象进行通信的独立实体。事件表达了对象可以被使用操作，同时反映了对象状态的变化。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,活动视图,活动视图是一种特殊形式的状态机视图，是状态机的一个变体，用来描述执行算法的工作流程中涉及的活动。,通常活动视图用于对计算流程和工作流程建模。活动视图中的状态表示计算过程中所处的各种状态。,活动视图是在假定整个计算处理的过程中没有外部事件引起中断的条件下进行描述的，否则普通的状态机更加适合于描述这种情况。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,物理视图,物理视图是对应用自身的实现结构建模，例如系统的构件组织情况以及运行节点的配置等等。,物理视图提供了将系统中的类映射成物理构件和节点的机制。系统模型的大部分内容反映了系统的逻辑和设计方面的信息，并且独立于系统的最终实现单元。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,模型管理视图,模型管理视图是对模型自身组织进行的建模，是由自身的一系列模型元素（如类、状态机和用例）构成的包所组成的模型。模型是从某一观点以一定的精确程度对系统所进行的完整描述。,从不同的视角出发，对同一系统可能会建立多个模型，例如有系统分析模型和系统设计模型等等。模型是一种特殊的包。一个包(package)还可以包含其他的包。,整个系统的静态模型实际上可看成是系统最大的包，它直接或间接包含了模型中的所有元素内容。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,图,在每一种视图中都包含一种或多种图。,最常用的UML图包括：用例图、类图、序列图、状态图、活动图、构件图和部署图。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,用例图,用例图描述了系统提供的一个功能单元。用例图的主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，包括基于基本流程的“角色”关系，以及系统内用例之间的关系。,使用用例图可以表示出用例的组织关系，这种组织关系包括整个系统的全部用例或者是完成相关功能的一组用例。,在用例图中画出某个用例方式是在用例图中绘制一个椭圆，然后将用例的名称放在椭圆的中心或椭圆下面的中间位置。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,类图,类图显示了系统的静态结构，表示了不同的实体（人、事物和数据）是如何彼此相关联起来。,类图可用于表示逻辑类，逻辑类通常就是用户的业务所谈及的事物，比如说学生、学校等。类图还可用于表示实现类，实现类就是程序员处理的实体。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,序列图,序列图显示了一个具体用例或者用例一部分的一个详细流程。它几乎是自描述的，序列图不仅可以显示流程中不同对象之间的调用关系，还可以很详细地显示对不同对象的不同调用。,序列图有两个维度：垂直维度，也称时间维度，以发生的时间顺序显示消息或调用的序列；水平维度显示消息被发送到的对象实例。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,状态图,状态图表示某个类所处的不同状态及该类在这些状态中的转换过程。,状态图的符号集包含了下列五个基本的元素：初始点，状态之间的转换，状态，判断点，一个或者多个终止点，它们使用内部包含实心圆的圆来绘制。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,活动图,活动图是用来表示两个或者更多的对象之间在处理某个活动时的过程控制流程。,活动图能够在业务单元的级别上，对更高级别的业务过程进行建模，或者对低级别的内部类操作进行建模。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,构件图,构件图提供系统的物理视图，它是根据系统的代码构件显示了系统代码的整个物理结构。,构件图最经常用于实际的编程工作中。在以构件为基础的开发（CBD）中，构件图为系统架构师提供了一个为解决方案进行建模的自然形式。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,常用的UML元素分析,部署图,部署图是用于表示该软件系统如何部署到硬件环境中，它是显示在系统中的不同构件在何处物理地运行，以及如何进行彼此的通信。,部署图对系统的物理运行情况进行了建模，因此系统的开发人员就能够很好地利用这种图来部署实际的系统。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的通用机制,1.规则说明,如果把模型元素当成一个对象来看待，那么模型元素本身也应该具有很多的属性，这些属性用于维护属于该模型元素的数据值。,属性是使用名称和标记值（,Tagged Value,）的值来定义的。标记值指的是一种特定的类型，可以是布尔型、整型或字符型，也可以是某个类或接口的类型。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的通用机制,2.修饰,在UML的图形表示中，每一个模型元素都有一个基本符号，这个基本符号可视化地表达了模型元素最重要的信息。用户也可以把各种修饰细节加到这个符号上以扩展其含义。这种添加修饰细节的做法可以为图中的模型元素在视觉效果上发生一些变化。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的通用机制,3.通用划分,通用划分是一种保证不同抽象概念层次的机制。通常我们可以采用两种方式进行通用划分，一种是对类和对象的划分，另外一种是对接口和实现的分离。,类和对象的划分是指类是一个抽象而对象是这种抽象的一个实例化。接口和实现的分离是指接口声明了一个操作接口，但是却不实现其内容，而实现则表示了对该操作接口的具体实现，它负责如实地实现接口的完整语义。,类和对象的划分保证了实例及其抽象的划分，从而使得对一组实例对象的公共静态和动态特征无需一一管理和实现，只需要抽象成一个类，通过类的实例化实现对对象实体的管理。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的扩展机制,1.构造型,构造型扩展机制的目的就是基于一个已存在的模型元素再重新定义一个新的模型元素。,构造型的一般表现形式为使用“”包含构造型的名称在里面，例如、等。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的扩展机制,2.标记值,标记值是由一对字符串构成，这对字符串包含一个标记字符串和一个值字符串，用来存储着有关模型元素或表达元素的一些相关信息。,标记值，可以被我们用来扩展UML构造块的特性，可以根据我们的需要来创建新元素。,标记值可以与任何独立元素相关，包括模型元素和表达元素。标记值是当我们需要对一些特性进行记录时而给定元素的值。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,UML的扩展机制,3.约束,约束机制用于扩展UML构造块的语义，允许建模者和设计人员可以增加新的规则和修改现有的规则。,约束可以表示在 UML 的规范中不能表示的语义关系，特别是当陈述全局条件或影响许多元素的条件时，约束特别有用。,约束使用大括号和大括号内的字符串表达式表示，即约束的表现形式为约束的内容。约束可以附加在表元素、依赖关系，或注释上。,第2章 UML语言综述ppt课件（全）,