UML第3章面向对象建模.ppt

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1、第3章 面向对象建模,3.1 建模 3.2 统一建模语言 3.3 对象模型技术 3.4 其他方法,3.1 建模,设计者根据构造事件的各种目的建立各种不同的模型。,3.1.1 使用模型的目的,建立物理实体前进行测试 与用户交流 可视化 减少复杂性,3.1.2 抽象,抽象的目的主要是提炼相对某种目的是重要的方面，而忽略次要方面。所有抽象都是不完备的和不精确的。,3.2 统一建模语言,统一建模语言（Unify Modeling Language，简称UML）是一种整合多种模型的语言，这种语言是用来描述软件系统的标准化、可视化及文件化。UML软件开发程序结构如图3-1所示。,图3-1,每一个类模型，有

2、两个部分：（1）逻辑部分（Logical model）（2）符号部分（Notation）,UML具备以下三种结构：（1）静态对象结构（Static object structure）（2）动态行为（Dynamic Behavior）（3）系统部署（System deployment）,3.2.1 模型的建立,软件开发需要模型解决以下问题（1）复杂的系统不能直接了解（2）模型是系统早期抽象的重要结构,模型的目的有以下几个：（1）了解问题（2）介入的工作者相互沟通（3）找出错误（4）规划和设计（5）产生程序代码,传统的方法有如下特点和不足：（1）结构化分析（2）不适用于互动的应用程序（3）处理过于

3、线性,3.2.2 面向对象的理念,面向对象的意义在于：（1）面向对象是一种与人体系统有关系的亲思考方式，但是它建立在先前的软件经验中。（2）增加的是使数据和行为结合成为对象。（3）精炼是行为的封装。,（4）面向对象建立在：软件工程概念。计算机科学概念。工程管理实行。数据库信息模型。传统开发方法有关的经验。,面向对象采用以下方法来帮助工作：（1）对象是使数据和行为结合成为一个包装。（2）继承是避免共同行为的重复。（3）允许反复开发大的系统，改变对象完全不会影响它的行为。,面向对象方法的发展历程如下：（1）20世纪80年代面向对象的方法已成为新趋势。（2）不同的总是表面。（3）实际工程展示的工作与

4、早期的方法经验有关。,统一建模语言的目标：（1）提供一个共享模型语言作为所有通用的目的。（2）整合Booch、OMT和OOSE等方法的概念。（3）从其他方法中吸取纳入最好的想法。,（4）纳入企业最好的实务经验。（5）强调目前软件开发的主题。（6）保持语言尽可能的简单。（7）目标是所有方法使用的一个共享模型语言。,UML的范围包括：（1）开发产品标准化（2）开发的详细流程尚未标准化（3）使用横跨整个开发生命周期,3.2.3 系统观点,使用实例观点（Use Case View）逻辑观点（Logical View）实作观点（Implementation View）处理观点（Process View）

5、配置观点（Deployment View）,3.2.4 规划分析,根据以上观点将整合程序简化，汇整统一建模语言规划，分析操作程序如图3-2所示。,图3-2,3.2.5 UML的基本图标,模型共享元素如图3-3所示,图3-3,关系图标如图3-4所示,图3-4,类图 1）类与关联2）类图：静态的结构3）类图类型,1）类与关联（1）类（2）个体数目（3）角色姓名关联,（1）类图如图3-5所示,图3-5,（2）体数目如图3-6所示,图3-6,（3）角色姓名关联如图3-7所示,图3-7,2）类的静态结构 图3-8的类图是静态的呈现。静态结构的图标像在帮系统照一张相片，照到的东西就是在那一个单纯时刻同步发

6、生的事件。,图3-8,3）类图类型（1）关联类，如图3-9所示。,图3-9,（2）关联，如图3-10所示。,图3-10,（3）聚集、追踪性和个体数目，如图3-11所示。,图3-11,（4）有条件的聚集，如图3-12所示。,图3-12,（5）一般化/特殊化，如图3-13所示。,图3-13,（6）限制，如图3-14所示。,图3-14,使用实例图 图3-15中间的方格，表示潜在的系统，外面的小人通称为行动者，就像演员或战场上参与的战士，行动者就用小人表示，在中间画椭圆表示是以用户眼光所看到的操作。,图3-15,循序图 循序图的原型如图3-16所示。,图3-16,使用实例图 1）图标 2）使用实例图类

7、型,1）图标（1）行动者，如图3-17所示。,图3-17,（2）沟通关联，如图3-18所示。,图3-18,（3）使用实例，如图3-19所示。,图3-19,2）使用实例图类型使用实例图如图3-20所示。,图3-20,合作图 合作图（Collaboration Diagrams）如图3-21所示。,图3-21,状态图（1）状态图原型，如图3-22所示。,图3-22,（2）状态转变，如图3-23所示。,图3-23,（3）循环，如图3-24所示。,图3-24,封装 封装类型如图3-25所示。,图3-25,活动图 1）图标 2）活动图例,1）图标（1）行动状态，如图3-26所示。,图3-26,（2）开始

8、状态，如图3-27所示。,图3-27,（3）终止状态，如图3-28所示。,图3-28,（4）状态行动的转变，如图3-29所示。,图3-29,（5）决定，如图3-30所示。,图3-30,（6）平行处理工作，如图3-31所示。,图3-31,（7）工作行动，如图3-32所示。,图3-32,（8）对象的输入或输出，如图3-33所示。,图3-33,（9）送出信号，如图3-34所示。,图3-34,（10）收到信号，如图3-35所示。,图3-35,2）活动图例活动图：磁盘，如图3-36所示。,图3-36,组件图，组件图类型如图3-37所示。,图3-37,配置图，类型如图3-38所示。,图3-38,3.2.6

9、 软件开发的传统与现代,理论方面解决方案方面,3.2.7 UML的基本元素,类 对象 操作 继承 结合关联,3.2.8 UML的语法规则,通常语法规划大多在元素的含义里表达。样式既是元素也是规则，所以规则和元素是不可分的。样式就是元素，而每一个样式也是一条规则，这些规则语句用在如何安排与组合一些较小的元素，这些软件的元素也是样式。,3.2.9 UML的词别,词别概念将含义相近的元素归为一群，同时也让设计师们可定义该词别的共同含义。,3.3 对象模型技术,“对象模型”表示系统静态的、结构化的数据；“动态模型”表示系统时的、行为的控制方式；“功能模型”则表示了系统的转换功能。,3.3.1 对象模型

10、,对象模型描述了系统中对象结构，包括对象的标识、与其他对象的关系、属性和操作。,3.3.2 动态模型,动态模型描述了系统中与时间和操作序列有关的内容，即标志改变的事件、事件序列，定义事件上下文状态以及事件和状态的组织。,3.3.3 功能模型,功能模型描述了系统与值转换有关的诸方面，即功能、映象、约束和功能性依赖。功能模型只着眼于系统做什么，而不用考虑如何做，什么时候去做。,3.3.4 三种模型的联系,对象模型描述了动态模型和功能模型操作的数据结构。对象模型中的操作对应于动态模型中的事件和功能模型中的功能。动态模型描述对象的控制结构，它展示了依赖于对象值并导致改变对象值和唤醒功能的动作的决策。功

11、能模型描述由对象模型中的操作和动态模型的动作唤醒的功能。功能是对象模型指定的数据值上的操作，功能模型给出对象值上的约束。,3.4 其他方法,本小节简单介绍其他几种面向对象的方法论。,3.4.1 Rumbaugh面向对象的方法论,系统分析 OMT的系统分析 OMT的系统设计,3.4.2 Shlaer/Mellor面向对象的方法论,问题描述 信息模型 状态模型 处理模型,3.4.3 Jacobson面向对象方法论,使用实例：对象模型技术 企业系统,3.4.4 Booch面向对象的方法论,面向对象开发模型 图示工具 微观开发程序 宏观开发程序,3.4.5 Yourdon面向对象方法论,确认对象 对象

12、结构 系统主题层 对象属性 系统服务的功能 分析与设计,3.4.6 主流面向对象模型,主流对象的六个阶段：（1）工程定义阶段（2）分析阶段（3）设计阶段（4）建构阶段（5）系统测试与安装阶段（6）系统操作与维护阶段,主流对象的六种模型：（1）企业过程模型（2）处理循序模型（3）对象结构模型（4）对象生命周期模型（5）对象交互模型（6）系统范围模型,主流对象的图标（1）对象结构图（2）对象间的关系,对象间的关系（1）继承（inheritance）（2）合成（aggregation）（3）通讯（communication）（4）衍生（derive）（5）顺序（order）,（6）对象生命周期图（7

13、）对象交互图（8）对象处理循序图（9）活动流程图（10）系统概观图,主流对象的六个组件（1）问题领域组件（2）人机交互组件（3）外部界面组件（4）数据管理组件（5）职务管理组件（6）公用服务组件,面向对象的程序设计 在应用主流面向对象模型的软件开发过程中，以对象作为核心，无论在系统分析或系统设计或程序编写阶段，均使用同样的对象，使各阶段过程能够顺利地转换，不致产生衔接上的问题，影响后续工作的进行，充分发挥面向对象技术的特性。,3.4.7 Martin/Odell面向对象的方法论,Martin/Odell（马丁与奥地）面向对象方法论，强调系统从分析至设计阶段，都由对象结构模型与对象行为模型所构成。,小结,本章主要为读者论述了面向对象建模的相关技术。包括建模的目的以及采用抽象的方法。并然后详细论述了统一建模语言（UML）。并且介绍了三种主流的模型，分别是对象模型、动态模型、功能模型，以及三种模型之间的关系。另外，本章还介绍了许多面向对象建模的方法论。,