面向对象的用例图1

第3章统一建模语言UML2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML2/172本章内容3.1UML概述3.2UML的构成3.3UML的图3.4UML的工具软件要点回顾2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML3/1723.1UML概述3.1.1UML的产生背景3.1.2什么是UML3.1.3UML中的视图2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML4/1723.1.1UML的产生背景UML是一个通用的可视化建模语言，是用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统的文档。1994年Rational软件公司Rumbaugh与Booch合作，开始合并OMT和Booch方法中使用的概念，并于1995年提出了一个建议。随后Jacobson也加入了Rational公司，开始与Rumbaugh和Booch一同工作，他们共同致力于设计统一建模语言。1996年，OMG(ObjectManagementGroup)发布了向外界征集关于OO建模标准方法的消息。Rumbaugh，1991年提出OMT(面向对象模型技术)2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML5/172UML被OMG采纳为标准UML的三位创始人设计出一种能被软件开发工具提供者、软件开发方法学家和开发人员这些最终用户所接受的建模语言。1997年9月他们向OMG提交了UML方法。1997年11月，UML被OMG全体成员一致通过，并被采纳为标准。2000年推出了UML1.4版本，2003年推出了UML1.5版本，目前最新的版本是UML2.1。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML6/1723.1.2什么是UML1.UML是一种语言2.UML的主要特点2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML7/1721.UML是一种语言UML定义了一系列的图形符号来描述软件系统。它们有严格的语义和清晰的语法。图形符号及其背后的语义和语法组成了一个标准，使得软件开发的所有相关人员都能用它来对软件系统的各个侧面进行描述。模型元素代表OO中的类、对象、消息和关系等概念，是构成图的最基本的常用概念。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML8/172静态结构、动态行为UML可描述系统的静态结构和动态行为，从不同但相互联系的角度对系统建立的模型可用于不同的目的。UML将系统描述为一些离散的相互作用的对象，通过静态结构定义系统中对象的属性和操作及这些对象之间的相互关系。动态行为：定义对象的时间特性和对象为完成目标而相互进行通信的机制。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML9/1722.UML的主要特点①统一的标准：UML是被OMG接受为标准的建模语言，越来越多的开发人员使用UML进行软件开发，越来越多的厂商支持UML。②面向对象：是支持OO软件开发的建模语言。③概念明确，建模表示法简洁，图形结构清晰，可视化、表示能力强大，容易掌握和使用。④独立于过程：UML不依赖于特定的软件开发过程。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML10/1723.1.3UML中的视图0.UML的视图1.用例视图(用户模型视图)2.逻辑视图(结构模型视图)3.交互视图(行为模型视图)4.实现视图(实现模型视图)5.部署视图(环境模型视图)2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML11/1720.UML的视图UML用视图来表示被建模系统的各个方面，它是在某一个抽象层次上对系统的抽象表示。UML把软件模型划分为5个视图，每一个视图代表完整系统描述的投影，显示系统的一个特定方面。每一个视图又由一种或多种图构成。一个特定视图中的图应该足够简单，便于交流，而且一定要与其他图和视图连贯一致，因而所有视图结合在一起(通过各自的图)就描述了系统的完整画面。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML12/172UML的视图逻辑(结构)视图实现视图部署(环境)视图交互(行为)视图用例(用户)视图性能、稳定性、吞吐率系统拓扑、分布、安装设计词汇、功能描述系统组装、配置管理2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML13/1721.用例视图(用户模型视图)由专门描述系统行为的用例组成，是从用户角度来描述系统所应具有的功能。用例视图所描述的系统功能依靠外部用户或者另一系统来激活，为用户或者另一系统提供服务，从而实现用户或另一系统与糸统的交互。系统实现的最终目标是用例视图中描述的功能。组成：用例图。使用者：客户、开发人员、测试人员。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML14/172用例视图是核心它的内容驱动其他视图的开发。系统的最终目标，即系统将提供的功能在用例视图中描述。同时该视图还有其他一些非功能特性的描述，因此，用例视图对所有其他的视图产生影响。通过测试用例视图，可检验和最终校验系统。测试来自：客户(这是您想要的吗?)、已完成的系统(系统是按照要求的方式运作的吗?)。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML15/1722.逻辑视图(结构模型视图)描述组成系统的类、对象以及它们之间的关系等静态结构，用来支持系统的功能需求，即描述系统内部的功能是如何设计的。使用者：开发人员、设计人员。它关注系统的内部，既描述系统的静态结构(类、对象及它们之间的关系)，也描述系统内部的动态协作关系。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML16/172逻辑视图的图形模型对逻辑视图的描述在原则上与软件系统的实现平台无关。图形模型包括：类图、对象图、状态图、顺序图、通信图及活动图等。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML17/1723.交互视图(行为模型视图)描述形成系统的并发与同步机制的线程和进程，关注重点是系统的性能、易伸缩性和系统的吞吐量等非功能性需求。它利用并发来描述资源的高效实用、并行执行和处理异步事件。使用者：开发人员。组成：顺序图、通信图、状态图、活动图2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML18/1724.实现视图(实现模型视图)用来描述系统的实现模块、它们之间的依赖关系以及资源分配情况。主要用于系统配置管理。使用者：开发人员、系统集成人员。组成：动态图(状态图、通信图、活动图)和实现图(组件图、部署图)。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML19/1725.部署视图(环境模型视图)描述软件系统在计算机硬件系统和网络上的安装、分发和分布情况。描述物理系统的拓扑结构。如：计算机和设备(节点)及它们之间是如何连接。使用者：开发人员、系统集成人员、测试人员组成：部署图部署视图也包括一个显示组件如何在物理结构中部署的映射，例如一个程序或对象在哪台计算机上执行。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML20/172每种视图反映系统的一个特定方面，不同人员可以单独使用其中的每一种视图，从而可以关注特定的体系结构问题。每一种UML视图都是由多个图组成的，每一种图都是体系结构某个侧面的表示。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML21/1723.2UML的构成3.2.1UML的体系结构3.2.2UML的模型元素3.2.3UML的模型图3.2.4UML的公用机制3.2.1UML的体系结构类、接口、协作、用例、主动类、组件和节点交互机和状态包。整个模型可看成是一个根包，它间接包含模型中所有内容。子系统是另一种特殊的包。给建模者提供信息，提供关于任意信息的文本说明，但没有语义作用。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML23/1723.2.2UML的模型元素模型元素：可以在图中使用的概念(所有包含语义的元素都是模型元素)。模型元素可以有名字。在UML图中，模型元素用其相应的符号来表示。一个模型元素可以出现在多个不同类型的图中，在不同的图中应该以何种方式出现须遵循一定的UML规则。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML24/172模型元素的图形表示⑴模型元素的符号图例⑵关系的图示符号示例2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML25/172⑴模型元素的符号图例用于表示模型中的某个概念。类、对象、组(构)件、节点、用例、接口等模型元素的符号图例：2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML26/172类与对象类是对一组具有相同属性、相同操作、相同关系和相同语义对象的描述，一个类实现了一个或多个接口。在图形上，类用带有类名、属性和操作的矩形框来表示。对象是类的实例，其名字有下划线。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML27/172组(构)件组(构)件是系统中物理的、可替代的部件，它通常是一个描述了一些逻辑元素的物理包。在图形上，构件用一个带有小方框的矩形来表示。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML28/172节点是在运行时存在的物理元素。它代表一种可计算的资源，通常具有一定的记忆能力和处理能力。在图形上，节点用立方体来表示。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML29/172用例用例(usecase)是一组动作序列的描述，系统执行这些动作后将产生一个对特定参与者可以观察且有价值的结果。在图形上，用例使用一个通常仅包含其名字的实线椭圆表示。用例描述用户对系统功能的需求，所有用例合在一起构成用例模型，描述系统的功能，回答“系统应该为每个用户做什么”的问题。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML30/172用例是一个行为上相关的步骤序列，既可以时自动的也可以是手工的，其目的是完成一个单一的额业务任务。一个用例代表了系统的一个单一的目标，描述了为实现此目标的活动和用户交互的一个序列。用例是一种理解和记录系统需求的出色技术。一个用例本身并不是一个功能需求，但用例所讲述的故事(场景)包含了一个或多个需求。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML31/172接口描述了一个类或组(构)件的一个服务操作集，亦即定义了元素的外部可见行为。接口定义的是一组操作的描述，而不是操作的实现。在图形上，接口用一端带有小圆圈的直线来表示，它通常依附在实现接口的类或组(构)件之上。2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML32/172⑵关系的图示符号示例模型元素之间的连接关系也是模型元素。关系用于表示模型元素之间相互连接的关系。常见关系：关联、聚合、组合、继承(泛化)、依赖、实现。继承(泛化)2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML33/172关联是一种结构关系，它描述了一组链，链是用于链接对象的。关联除可以具有方向外，也可以带有多重性标注和角色名这类修饰符。ProfessorStudent0..*1ProjectEmployee0..*0..1学生计算机*1使用2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML34/172多重性标注每个关联的复杂度或维度，称其为重数。重数：定义一个对象/类对应相关对象/类的一个实例关联可能的最小出现次数和最大出现次数。1、0..1、0..*、1..*、7..92019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML35/172聚合整体-部分(“ispartof”)聚合是一种特殊的关联，它描述了整体和部分之间的结构关系。指明一种类型的对象是另一种类型的对象的一部分。舰队、船只；项目组、成员CarWheel0..14ProgramCourse0..*3..*一门课程可与任意数目(包括0)的课程表相关，但任何一个课程表至少包括3门课程2019年11月17日星期日第3章统一建模语言UML36/172组合一种强关联关系，它所描述的“部分”对象是依赖于“整体”对象的。组合可以被看作为一个特殊的聚合。Build