1、統一建模語言統一建模語言UML現代教育技術現代教育技術SHIRLEY第七章第七章 統一建模語言統一建模語言UMLn7.1 UML的組成、特點與應用n7.2 靜態建模n7.3 動態建模n7.4物理架構建模n7.5 基于UML的統一建模過程-RUPUML圖（diagram）n用例圖（Use Case Diagram）n類圖（Class Diagram）n對象圖（Object Diagram）n構件圖（Component Diagram）n部署圖（Deployment Diagram）n狀態圖（Statechart Diagram）n時序圖（Sequence Diagram）n活動圖（Activit

2、y Diagram）n協作圖（Collaboration Diagram）7.1 UML的組成、特點與應用n7.1.1UML 組成 1. UML的模型元素： 2. UML的元模型結構 3.UML模型 n7.1.2UML的特點n7.1.3UML的應用7.1為什么有必要統一建模語言為什么有必要統一建模語言最后的統一最后的統一-UML語言語言 7.1 UML定義定義.n UML （Unified Modeling Language）是可視化語言UML是圖形化語言圖形便于交流（一幅圖抵上千文字）n UML的定義=UML語義+UML表示法。 UML語義UML表示法7.1.1 UML 組成 n1.UML的

3、用例用例包包結點結點狀態狀態 組件組件屬性屬性類類操作操作對象對象屬性屬性操作操作接口接口注釋注釋 7.1.1 UML 組成n1.UML的7.1.1 UML 組成n2.UML的元（1）元元模型層：用于描述元模型的語言，它是任何模型的基礎。（2）元模型層：用于描述模型的而語言，它組成了UML的基本元素，如：類，屬性，操作，構件等。（3）模型層 ：模型是對現實世界的抽象。模型層用于描述信息領域的語言，它組成了UML的模型。 事物員工n 成員 1 n 成員 1部門公司（4）用戶模型層：是模型的實例，表達一個模型的特定情況。成員成員成員成員成員成員A：員工：員工銷售部：部門銷售部：部門B：員工：員工成

4、員成員成員成員成員成員C：員工：員工D：員工：員工采購部：部門采購部：部門銷售部：部門銷售部：部門采購部：部門采購部：部門 ：公司：公司7.1.1 UML 組成n3.UML的2) 視圖靜態圖1） 圖動態圖用例視圖狀態圖/時序圖/協作圖/活動圖用例圖/類圖/對象圖/構件圖/部署圖邏輯視圖并發視圖構件視圖部署視圖7.1.1 UML 組成3.UML的 2) 視圖- (1)用例視圖（Use case view）=用戶的角度+系統外部功能。也叫用戶模型視圖。- (2)邏輯視圖（Logical view）=用類圖和對象圖描述系統的靜態結構+描述對象間為實現給定功能，發送消息時出現的動態協作關系。7.1.1

5、 UML 組成n3.UML的 2) 視圖n- (3)并發視圖（Concurrenct View）:用來顯示系統的并發工作狀況。n- (4)構件視圖（Component view）:用來顯示代碼組件的組織方式。它描述了實現模塊和它們之間的依賴關系。n-(5)部署視圖（Deployment View):顯示系統的實現環境和構件被部署到物理結構中的映射。7.1.1 UML 組成 1 統一標準 2 面向對象 3 表示能力強大，可視化 7.1.3 UML的應用n略7.2 靜態建模 7.2.1 用例模型 7.2.2 類和對象圖 1.類圖和對象圖 2.關聯關系 3.聚集 4.泛化 5.依賴和細化關系 6.約

6、束和派生規則7.2.3 包7.2.2 類和對象圖1.用例圖用例圖是描述系統功能。示例：7.2.2 類和對象圖n2.類圖類圖n類：對一類具有相同特征的對象的描述。n類圖從上到下分為三部分：類名、屬性和操作。類名是必須有的。n示例： 學生姓名：string學號：string書書名： string價格： string1 購買 0. . *屬于7.2.2 類和對象圖3. 對象圖對象圖：類圖的實例，幾乎使用與類圖完全相同的標識。 區別在于對象圖顯示類的多個對象實例，而不是實際的類。 它描述的不是類之間的關系，而是對象之間的關系。示例： 王平：學生姓名：王平學號：020106英語：書數學：書書名： 英語價

7、格：26.5書名： 數學價格：21.87.2.2 類和對象圖 4.構件圖構件圖：建模軟件的組件及其相互之間的關系。示例：。7.2.2 類和對象圖 5.部署圖部署圖：用來建模系統的物理部署。例如計算機和設備，以及它們之間是如何連接的。示例：7.2.2 類和對象圖 2.關聯關系關聯關系：（1）普通關聯（2）遞歸關聯 （3）多重關聯（4）有序關聯（5）限制關聯（6）或關聯（7）關聯類7.2.2 類和對象圖 3.類之間的關系-聚集分類: (1)共享聚集 (2)組合聚集 課題組個人* *成員窗口標題外框顯示區*7.2.2 類和對象圖 4.類之間的關系-泛化用于描述類之間“一般”與“特殊”的關系。分類：（

8、1）普遍泛化 （2）限制泛化:在泛化關系上附加一個約束條件，以便進一步說明泛化關系的使用方法和擴充方法。多重不相交完全 不完全7.2.2 類和對象圖 5.依賴和細化關系依賴和細化關系 依賴依賴關系描述的是兩個模型元素（類，組合，用 例等）之間的語義上的連接關系，其中一個模型元素 是獨立的，另一個模型元素是非獨立的（或 依賴的）。如圖表示類A依賴于類B的一個友元依賴關系。 7.2.2 類和對象圖 5.依賴和細化關系依賴和細化關系有兩個元素A和B，若B元素是A元素的詳細描述，則稱為B元素細化A元素。7.2.2 類和對象圖 6.約束與派生規則-建模規則 示 例：商品 成本價 銷售價 利潤 利潤=銷售

9、價-成本價圖：派生屬性學生班級1.* 組成 11 管理 1子集圖：約束關聯派生：用于描述某種事物的產生規則。如年齡可由出生日期和當前日期派生出來。7.2.3 包用戶管理用戶角色程序界面操作1.*11.*1 包包（Package)：將一些模型元素組織成語義 上相關的組的分組機制。包與包之間可以有關系，允許有的關系是：依賴，細化和泛化。 示例：UML圖形元素概覽類是對一組具有相同屬性、相同操作、相同關系和相同語義的對象的描述對象接口是描述了一個類或構件的一個服務的操作集協作定義了一個交互，它是由一組共同工作以提供某種協作行為的角色和其他元素構成的一個群體用例是對一組動作序列的描述主動類對象至少擁有

10、一個進程或線程的類構件是系統中物理的、可替代的部件參與者在系統外部與系統直接交互的人或事物NewClassInterfacecomponet節點是在運行時存在的物理元素交互它由在特定語境中共同完成一定任務的一組對象間交換的消息組成狀態機它描述了一個對象或一個交互在生命期內響應事件所經歷的狀態序列包把元素組織成組的機制注釋事物是UML模型的解釋部分依賴一條可能有方向的虛線關聯一條實線，可能有方向泛化一條帶有空心箭頭的實線實現一條帶有空心箭頭的虛線UML圖形元素概覽NewProcessorstateNewPackage7.3 動態建模 7.3.1 消息 7.3.2狀態圖和時序圖 1.狀態圖 2.時

11、序圖 7.3.3 協作圖和活動圖 1.協作圖 2.活動圖 7.3.4 動態圖的運用7.3.1消息n簡單消息：簡單的控制流。n同步消息：嵌套的控制流。n異步消息：異步控制流。7.3.2狀態圖和時序圖1.狀態圖 定義：是一個類對象可能經歷的所有歷程的模型圖，狀態圖描述了類的對象所有可能經歷的狀態，以及事件發生時狀態的轉移條件。（1）狀態（2）狀態轉移（3）事件（4）狀態之間發送消息 7.3.2狀態圖和時序圖：示例：示例：7.3.2狀態圖和時序圖2.時序圖：用來顯示參與者如何以一系列順序的步驟與系統的對象交互的模型。時序圖：展示對象之間是如何進行交互的。時序圖：將顯示的重點放在消息序列（方法調用）上

12、，即強調消息是如何在對象之間被發送和接收的。 7.3.3協作圖和活動圖3.協作圖協作圖：描述對象間的協作關系，協作圖與時序圖相似，顯示對象間的動態合作關系。除顯示信息交換外，協作圖還顯示對象以及它們之間的關系。如果強調時間和順序，則使用時序圖；如果強調上下級關系，則選擇協作圖；這兩種圖（時序圖與協作圖）合稱為交互圖。（1）鏈接（2）消息流 前綴 守衛條件 序列表達式 返回值 7.3.3協作圖和活動圖4.活動圖：是狀態圖的一個變體，用來描述執行算法的工作流程中涉及的活動。活動圖：描述了用例要求所要進行的活動（工作流程），以及活動間的約束關系，有利于識別并行活動。活動圖：描述了一組順序的或并發的活

13、動，活動圖相當于程序設計的流程圖。（1）活動和轉移（2）泳道（3）對象（4）信號7.3.3協作圖和活動圖4.活動圖示例：7.3.4動態圖的運用 略7.4物理架構建模 7.4.1 邏輯架構和物理架構 1.邏輯架構 ：指定指定系統的功能特點。 2.物理架構：描述系統的非功能部分。 如可靠性，兼容性等。 7.4.2構件圖與配置圖 （1）構件圖 ：顯示軟件構件之間的依賴關系。 （2）配置圖：描述系統硬件的物理拓撲結構和在結構上執行的軟件。 （3）結點和連接：結點：一個物理設備和其上運行的軟件系統。 連接：結點間的連線/表示系統間進行交互的通信路徑。 （4）構件和界面：構件：可執行的物理代碼模塊。 界面：類和構件的界面/對外提供可見操作和屬性。 （5）對象7.5 基于UML的統一建模過程-RUPn1.初始階段n2.細化階段n3.構造階段n4.移交階段過程過程瀑布式瀑布式