第5章-功能强大的对象建模工具——UML
第5章-功能强大的对象建模工具——UML
识别系统的用例和角色 进行系统分析，并抽取类 进行系统设计，并设计类及其行为
• UML是标准的建模语言，而不是标准的开发过程。
5.1 UML的历史
5.1.4 UML的组成
• UML语言是一门设计语言， 这种语言由一些构造块、规 则和公共机制构成。
• 构造块：描述事物的基本元素
UML
构造块 事物 关系 图
统一化
UML的发展历程
5.1 UML的历史
5.1.3 UML特点
• 1. 面向对象。UML支持面向对象技术的主要概念，提供了一批基 本的模型元素的表示图形和方法，能简洁明了地表达面向对象的 各种概念。 • 2. 可视化，表示能力强。通过UML的模型图能清晰地表示系统的 逻辑模型和实现模型。
• 3. 独立于过程。UML是系统建模语言，独立于开发过程。
• ”事物“是模型中首要成分的抽象，可以形象地理解为“点”； • ”关系“把事物联系在一起，可以形象地理解为“线”； • “图”将一组事物和关系展现出来，可以形象地理解为“面”。
• 总体上看，由这些“点”、“线”、“面”组成了“立体 ”的模型。
5.1 UML的历史
5.1.4 UML的组成
• 1.事物
– 交互的表示法很简单，用一条有向直线来表示对象间的交互， 并在有向直线上面标有消息名称。
display
消息
5.1 UML的历史
5.1.4 UML的组成
• 行为事物
• （2）状态机（state machine）：
– 在对象生命周期内，在事件驱动下，对象从一种状态迁移到 另一状态的状态序列，这些状态序列构成了状态机，即，一 个状态机由多个状态组成。 – 在UML模型中，将状态表示为一个圆角矩形，并在矩形内标 识状态名称。
UML工具
• • • • • •
6 Rational Rose的双向工程 6.2 逆向工程 逆向工程就是利用源代码中的信息创建或更新 Rose模型。Rose通过集成C++、Java、VB等编 程语言，支持将程序源代码转换成UML模型。 Rose收集下列信息用于转换：Classes类、 Attributes属性、Operations操作、Relationships 关系、Packages包、Components构件 逆向工程的过程如下： （1）装入相应信息 （2）选择菜单中相应的语言项
4 Rational Rose窗口介绍 4.1 窗口的构成 Rose的窗口的主要包括：浏览器、文档窗口、工具 栏、框图窗口和日志。 各部分的主要作用如下： • 浏览器：用于在模型中导航作用。 • 文档窗口：用于查看或更新模型元素的文档。 • 工具栏：用于快速访问常用命令。 • 框图窗口：用于显示和编辑一个或几个UML框图。 • 日志：用于查看错误消息和报告各个命令的结果。
3 Rational Rose的主要功能
Rational 软件工具可以在 Windows、Unix、 Linux 和大型机平台上使用，并且可以支持绝大 多数语言、IDE 和操作环境，其中包括：Java、 Eclipse、C/C++/C#、Visual Basic .NET、 Microsoft .NET、COM/+、CORBA、100 多个针 对实时和嵌入式系统开发人员的开发环境，以及 最新的 Internet/Web 服务标准。
1 UML工具介绍
技术方面来定义UML工具的主要特征： （1）支持UML图 （2）正向工程技术 （3）自动更新工程技术 （4）双向工程技术 （5）文档编制
2 主要UML工具介绍
uml软件建模知识点总结
uml软件建模知识点总结一、UML概述UML，全称为Unified Modeling Language，即统一建模语言，是一种为面向对象系统设计和分析而开发的通用标准建模语言。
UML作为一种建模语言，具有多样的元素和关系，可以被用来描述和分析系统的结构和行为。
UML最初是由Rumbaugh、Booch和Jacobson 等人提出的，经过了一系列的发展，已经成为了全球范围内最流行的软件建模语言。
二、UML的主要图表UML主要有以下几种图表：用例图、类图、时序图、活动图、状态图、协作图、构件图等。
1. 用例图（Use Case Diagram）用例图用于描述系统的功能需求，它展示了系统的功能模块和用户之间的交互关系。
在用例图中，用户被表示为参与者(actor)，而系统的功能则被表示为用例(use case)。
用例图可以帮助软件开发团队更好地理解系统需求，并且为团队成员之间的沟通提供了一个共享的模型。
2. 类图（Class Diagram）类图用于描述系统的静态结构，展示了系统中各个类的属性和方法之间的关系。
在类图中，类被表示为一个矩形，包括了类名和类的属性和方法。
类与类之间的关系主要有：关联、依赖、一般化、实现等。
3. 时序图（Sequence Diagram）时序图用于描述系统中的交互行为，展示了类之间的消息传递过程。
在时序图中，元素主要有对象、生命线、消息和激活。
时序图帮助开发团队更好地理解系统的交互过程，有助于对系统的动态行为进行分析和设计。
4. 活动图（Activity Diagram）活动图用于描述系统的工作流程，展示了系统中各活动之间的控制流。
在活动图中，元素主要有开始节点、流程节点、决策节点、合并节点、结束节点等。
活动图可以帮助开发团队更好地理解系统的流程，有助于对系统的业务逻辑进行分析和设计。
5. 状态图（State Diagram）状态图用于描述系统的状态转移过程，展示了系统中各状态之间的转移关系。
软件工程 第5章--UML
UML的定义
UML定义有两个主要组成部分：语义和表示法。 语义用自然语言描述，表示法定义了UML的可 视化标准表示符号，这决定了UML是一种可视 化的建模语言。 在语义上，模型是元模型的实例。UML定义给 出了语法结构的精确定义。 使用UML时，要从不同的角度观察系统，为此 定义了概念“视图(View)‖。视图是对系统的模 型在某方面的投影，注重于系统的某个方面。
独立于过程
系统建模语言，独立于开发过程。
9
容易掌握使用 概念明确，建模表示法简洁明了，图形结 构清晰，容易掌握使用。 着重学习三个方面的主要内容： (1) UML的基本模型元素 (2) 组织模型元素的规则 (3) UML语言的公共机制 与程序设计语言的关系 用Java，C++ 等编程语言可实现一个系统。 一些CASE工具可以根据 UML所建立的系 统模型来产生Java、C++ 等代码框架。
31
UML事物 — 注释事物
11) Note（注释）
依附于一个元素或一组元素之上，对其进
行约束或解释的简单符号。没有语义影响。
See policy8-5-96.doc for details about these algorithms.
CashAccount presentValue()
32
15
UML定义 9 种图，表达UML中的 5 种视图，各 视图在静态和动态方面表示系统模型。
结构 视图 静态 方面
动态 方面
行为 视图 同左
实现 视图 构件图
环境 视图 部署图
同左
用例 视图 用例图
同左
类图 对象图
顺序图 同左 顺序图 合作图 (注重 合作图 状态图 进程、 状态图 活动图 线程) 活动图
uml建模工具
Rational Rose目前在国内正被越来越多的公司所使用，其原因一方面是随着软件规模的扩大，面向对象分析和设计的优势突现出来，软件企业正在从面向过程向面向对象过渡。
另一方面，Rose集中体现了统一软件建模(UML)的先进设计思想能够通过一套统一的图形符号简洁有效地表达各种设计思想。
Rose提供了类设计到多种程序语言代码自动产生的插件。
同时，作为一款优秀的分析和设计工具，常用UML建模工具Rose具有强大的正向和逆向工程能力。
正向工程这里指的是由设计产生代码，逆向工程指由代码归纳出设计。
通过逆向工程Rose可以对历史系统作出分析，然后进行改进，再通过正向工程产生新系统的代码，这样的设计方式我们称之为再工程。
BorlandTogether逆向工程用起来很方便，只不过当时我们的EJB项目中EJB都非常大，动辄几千行，用它生成的sequence图实在太详细了，只有不停地删掉细节，留下框架。
MSVisio2003forVisualStudio：VisioProfessional2000开始提供内建的UML支持。
Enterprise 版更加完整。
这是一个功能广泛强大的工具。
和结合不错只是仅限于的代码生成没意思，各方面都不舒服。
VisualParadigm出色的建模功能和代码同步。
Jude逆向工程无法进行。
SystemArchitect支持双向工程。
MyEclipse的UML建模工具实际上是基于ArgoUML开发的，并加入了反向工程和正向工能力，可以从代码生成UML图或者从图生成代码。
UML建模工具简介
图3.9 “Select Additional Tasks”界面
l （6）在该图中，可以在桌面上创建StarUML的快捷图 标，当然根据自己的喜好可以选择也可不选。处理完
后单击“Next”按钮，进入图3.10。
图3.10 “Ready to Install”界面
l （7）该图提示给用户，安装之前用户所做的操作。如 果想进行修改则单击“Back”按钮；如果确认没有问题 则单击“Install”按钮，开始安装，安装界面如图3.11所 示。
用的一套清楚的角色。参与者可以被认为是对于每个用
来交流的用例而言的独立角色。
l 如果在创建用例图之前创建参与者，则需要经过以下 步骤进行：
l 通过“Model”主菜单或右击选定模型，选择 “Add/Actor”；
l 在模型资源管理器中就会出现图标； l 相关属性可以在属性区设置和修改。
l 例如“借阅者”的浏览窗口和属性窗口如图3.17所示。 l 如果在用例图中创建参与者，则只需要选择工具箱中
表3.4所示。 l 其中还有UML中的对象图就是类图的一个实例，没有
单独的设计图形，在第5章中会有详细介绍。 l （1）创建图 l （2）图中添加元素
l 7. 保存项目 l 8. 导出 l 选择“File”菜单的“Export Diagram”可以将图表导出
通过选择合适的文件类型保存为其他格式，例如图片
图3.14 StarUML界面结构图
l StarUML中清晰地区分了模型（Model）、视（View） 与图（Diagram）的概念。模型是包含软件模式信息的 元素。视则是模型中信息的可视表达法，图则是表示
用户特定设计思想的可视元素的集合。
l UML包含了11种图，在StarUML开发中通过“Add Diagram”可以弹出如图3.15所示的菜单以供设计时选 择。
uml的概念
uml的概念【原创版】目录1.UML 的定义和作用2.UML 的基本元素3.UML 的应用场景4.UML 的发展历程5.UML 的优缺点正文一、UML 的定义和作用UML，即 Unified Modeling Language，即统一建模语言，是一种用于描述、可视化、构建和文档化软件系统的标准化建模语言。
它主要用于设计和描述软件系统的结构、行为、交互和组成成分，以便开发团队更好地理解系统的需求和设计，提高软件开发的效率和质量。
二、UML 的基本元素UML 包含许多基本元素，主要包括类、对象、接口、关系等。
类是一种抽象的概念，表示具有相同属性和行为的一组对象。
对象是类的实例，表示实际存在的具体事物。
接口是一种抽象的类型，定义了一组方法，但不包含实现。
关系则表示类与类、对象与对象之间的联系，如关联、聚合、组合等。
三、UML 的应用场景UML 在软件开发过程中有着广泛的应用，主要场景包括系统分析、系统设计、系统实现和系统测试等。
在系统分析阶段，UML 可以帮助分析人员描述和理解业务需求；在系统设计阶段，UML 可以帮助设计师设计软件系统的结构和行为；在系统实现阶段，UML 可以帮助开发人员编写代码；在系统测试阶段，UML 可以帮助测试人员理解系统的结构和功能，编写测试用例。
四、UML 的发展历程UML 最早由 Grady Booch 等人于 1994 年提出，经过多年的发展和完善，已经成为软件工程领域的标准建模语言。
UML 的发展历程中，经历了 UML 1.0、UML 1.1、UML 1.2、UML 2.0 等多个版本，每个版本都在原有基础上进行了改进和完善。
五、UML 的优缺点UML 的优点主要体现在它的可视化、标准化和通用性。
通过 UML，开发人员可以直观地描述和理解软件系统的结构和行为，提高沟通效率；UML 的标准化和通用性，使得不同的开发团队可以使用同一种语言进行交流，降低误解和沟通成本。
然而，UML 也存在一些缺点，如学习成本较高、过于复杂等。
UML建模工具的功能比较
UML建模工具的功能比较在软件开发领域，UML（统一建模语言）是一种常用的标准化建模语言，用于描述系统的结构和行为。
为了更好地支持UML建模，许多UML建模工具应运而生。
本文将对几种常见的UML建模工具进行功能比较，帮助读者选择适合自己需求的工具。
1. Visual ParadigmVisual Paradigm是一款功能强大的UML建模工具，具有广泛的应用领域。
它支持多种UML图形的绘制，包括用例图、类图、时序图等。
此外，Visual Paradigm还提供了一系列高级功能，如模型转换、代码生成等。
它还支持多人协同工作，可以方便团队成员之间的合作。
2. Enterprise ArchitectEnterprise Architect是另一款受欢迎的UML建模工具。
它提供了丰富的UML 图形库，使用户可以轻松创建各种类型的UML图。
此外，Enterprise Architect还支持模型驱动开发（MDD），允许用户通过模型生成代码。
它还具有强大的版本控制功能，可以帮助团队成员有效地协同工作。
3. AstahAstah是一款易于使用的UML建模工具，适合初学者和经验丰富的开发人员。
它提供了直观的用户界面和简洁的工具栏，使用户可以快速创建UML图。
Astah 还支持多种UML图形，如活动图、组件图等。
此外，它还具有代码生成和反向工程的功能，可以将模型转换为代码，或者将现有代码转换为UML图。
4. StarUMLStarUML是一款免费的UML建模工具，适用于个人和小型团队。
它提供了基本的UML图形绘制功能，如类图、对象图等。
虽然功能相对简单，但StarUML具有良好的可扩展性，用户可以通过插件来扩展其功能。
此外，它还支持代码生成和模型转换，使用户可以轻松地在UML图和代码之间进行转换。
5. LucidchartLucidchart是一款基于云的UML建模工具，用户可以在任何设备上访问和编辑UML图。
13种uml简介、工具及示例
13种uml简介、工具及示例UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准化建模语言，它使用图形表示法来描述软件系统的不同方面。
在软件开发过程中，使用UML可以帮助开发人员更清晰地理解系统的结构和行为，从而更好地进行设计和实现。
UML提供了包括结构模型、行为模型和交互模型在内的多种建模方式，其中每种模型都有各自的符号和语法规则。
通过使用这些模型，开发人员可以将系统分解成不同的部分，然后逐步细化这些部分的设计，以便更好地组织和管理项目。
在UML中，最常用的建模元素包括用例图、类图、时序图、活动图、状态图等。
每种图表都有其特定的用途和表达能力，开发人员可以根据实际需要选择合适的图表进行建模。
除了建模元素外，UML还定义了一系列的建模工具，这些工具可以帮助开发人员更高效地进行建模和分析。
其中一些常用的建模工具包括Enterprise Architect、Rational Rose、StarUML等。
下面将对13种UML简介、工具及示例进行详细介绍：1. 用例图（Use Case Diagram）用例图是UML中描述系统功能和用户交互的基本图表之一。
它用椭圆表示用例，用直线连接用例和参与者，展示了系统外部用户和系统之间的交互。
用例图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的功能需求，从而指导系统的设计和实现。
示例：一个简单的在线购物系统的用例图包括用例“浏览商品”、“添加商品到购物车”、“提交订单”等，以及参与者“顾客”和“管理员”。
2. 类图（Class Diagram）类图是UML中描述系统结构和静态关系的基本图表之一。
它用矩形表示类，用线连接类之间的关系，包括关联关系、聚合关系、继承关系等。
类图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的对象结构和类之间的关系，从而支持系统的设计和重构。
示例：一个简单的学生信息管理系统的类图包括类“学生”、“课程”、“教师”等，以及它们之间的关系如“选修”、“授课”等。
系统设计与分析教程uml习题答案
系统设计与分析教程uml习题答案UML概述1. 请指出UML的三个主要的特性。
1）UML是⼀种语⾔2）UML是⽤来建模的3）UML是统⼀的标准2. 请指出三种以上现实⽣活中的常⽤模型，并说明它们分别在各⾃的领域中发挥了什么样的作⽤。
1）电路图：电⼦产品设计、⽣产、维修2）园区沙盘：直观、⽴体化地展⽰园区的景观、布局3）地图：导航、指路等3. 请简要说明建模的意义和建模的原则。
建议能够帮助我们按照实际情况或按我们需要的样式对系统进⾏可视化；提供⼀种详细说明系统的结构或⾏为的⽅法；给出⼀个指导系统构造的模板；对我们所做出的决策进⾏⽂档化在建模时应遵循以下原则：选择要创建什么模型对如何动⼿解决问题和如何形成解决⽅案有着意义深远的影响；每⼀种模型可以在不同的精度级别上表⽰；最好的模型是与现实相联系的；单个模型是不充分的。
对每个重要的系统最好⽤⼀组⼏乎独⽴的模型去处理4. 请说明蓝图和草图的区别，并简单描述其适⽤的场景。
蓝图⼀般是指采⽤C ASE⼯具绘制的、正式的、规范的UML模型；⽽草图则通常是指⼿⼯绘制的、规范度较低的在纸张的UML模型。
对于局部的、重要性不⾼的、共享范围较⼩的UML模型，直接将草图扫描到电脑存档即可；对于全局的、重要性⾼的、⾼度共享的，在草图的基础上⽤C ASE⼯具绘制成为正式的蓝图，并将其纳⼊统⼀的模型管理中5. 说明UML适⽤的建模领域，以及其作⽤和主要的参与⼈员。
业务建模，⽤来加强对业务领域的了解，以领域专家为主，需求分析⼈员是主⼒，系统分析员、架构师可参与。
需求模型，⽤来加强需求了解，便于技术决策，以需求分析⼈员为主，系统分析员是主⼒，领域专家提供指导，架构师和资深开发⼈员参与。
设计模型：包括⾼层设计模型和详细设计模型。
⾼层设计模型以架构师为主，系统分析员从需求⽅⾯提供⽀持，资深开发⼈员从技术实现⽅⾯提供⽀持。
详细设计模型则以资深开发⼈员为主，架构师提供指导。
实现模型：架构师、资深开发⼈员（设计⼈员）；以资深开发⼈员（设计⼈员）为主，架构师提供总体指导。
uml类模型知识点总结
UML类模型知识点总结1. UML概述统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）是一种用于软件系统分析和设计的标准建模语言。
UML为软件开发人员提供了一种通用的、标准化的图形化表示方法，帮助他们更好地理解和设计软件系统。
UML通过图形化的方式提供了一组符号和规范，以描述系统的静态结构、动态行为和交互等方面。
其中最常用的图表有用例图、类图、时序图等。
2. UML类图UML类图是UML中最常用的图表，用于描述系统的静态结构。
类图由类、接口、关联关系、继承关系、聚合关系、组合关系等元素组成，可以精确地表示系统中的类之间的关系和属性。
2.1 类和接口类是面向对象系统中的基本构建单元，表示对一组对象共有的特征和行为的抽象。
类图中的类通常由名称、属性和操作组成。
接口是一种特殊的类，没有实现任何操作，只定义了一组可以被其他类实现的操作。
接口在类图中以带虚线的圆形表示。
2.2 关联关系关联关系描述了两个类之间的关系，它表示一个类对另一个类的引用。
关联关系可以是单向的或双向的，可以有多重性和角色属性。
关联关系在类图中用连接两个类的直线表示，可以通过箭头表示关联的方向。
多重性可以用数字表示，表示一个类与另一个类之间可以存在多少个对象的关联关系。
2.3 继承关系继承关系描述了一个类如何继承另一个类的属性和操作。
继承关系表现了类之间的一般化与特殊化的关系，是面向对象编程的基础。
继承关系在类图中使用一个带三角箭头的直线表示，箭头指向父类。
子类继承了父类的属性和操作，并可以扩展或重写它们。
2.4 聚合关系和组合关系聚合关系描述了整体与部分之间的关系，它表示一个对象可以包含其他对象。
聚合关系是一种弱依赖关系，整体对象可以存在独立于部分对象的情况。
组合关系描述了严格的整体与部分之间的关系，它表示一个对象负责创建和管理其组成部分。
组合关系是一种强依赖关系，部分对象的生命周期与整体对象的生命周期相同。
建模语言工具UML
建模语言工具UML来源：开发界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"（actors，也就是与系统交互的其他实体）关系，以及系统内用例之间的关系。
用例图一般表示出用例的组织关系--要么是整个系统的全部用例，要么是完成具有功能（例如，所有安全管理相关的用例）的一组用例。
要在用例图上显示某个用例，可绘制一个椭圆，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。
要在用例图上绘制一个角色（表示一个系统用户），可绘制一个人形符号。
角色和用例之间的关系使用简单的线段来描述，如图1所示。
图1：示例用例图图字（从上到下）：CD销售系统；查看乐队CD的销售统计；乐队经理；查看Billboard 200排行榜报告；唱片经理；查看特定CD的销售统计；检索最新的Billboard 200排行榜报告；排行榜报告服务用例图通常用于表达系统或者系统范畴的高级功能。
如图1所示，可以很容易看出该系统所提供的功能。
这个系统允许乐队经理查看乐队CD的销售统计报告以及Billboard 200排行榜报告。
它也允许唱片经理查看特定CD的销售统计报告和这些CD在Billboard 200排行榜的报告。
这个图还告诉我们，系统将通过一个名为"排行榜报告服务"的外部系统提供Billboard排行榜报告。
此外，在用例图中，没有列出的用例表明了该系统不能完成的功能。
例如，它不能提供给乐队经理收听Billboard 200上不同专辑中的歌曲的途径-- 也就是说，系统没有引用一个叫做"收听Billboard 200上的歌曲"的用例。
这种缺少不是一件小事。
在用例图中提供清楚的、简要的用例描述，项目赞助商就很容易看出系统是否提供了必须的功能。
回页首类图类图表示不同的实体（人、事物和数据）如何彼此相关；换句话说，它显示了系统的静态结构。
uml在软件工程的作用
UML在软件工程中扮演着重要的角色。
它是一种建模语言，能够以图形方式描述软件系统的结构和行为。
UML的目的是统一软件开发过程，让开发团队能够更有效地进行沟通和协作。
UML可以提供以下几种功能：
1. 帮助开发团队更好地理解和管理复杂系统：UML使用一组图形符号来表示软件系统的各个部分，这些图形符号易于理解和解释，使得开发团队可以更清晰地理解系统的结构和行为。
2. 提高沟通效率：UML提供了一种通用的表示方法，开发团队可以使用UML图来表达项目需求、设计和实现方案。
这样可以让团队成员更快速地了解项目的整体情况，提高沟通效率。
3. 明确系统需求：通过绘制用例图和活动图等，项目团队可以在项目早期明确梳理系统需求和业务流程，为开发人员提前确定目标和工作范围，避免后期需求变更带来的成本和风险。
4. 指导软件开发过程：UML图可以用来描述软件系统的设计和实现，为开发人员提供指导和建议。
这有助于确保软件开发过程的顺利进行，提高软件的质量和可靠性。
5. 便于维护和升级：UML图可以清晰地表示软件系统的结构和行为，这使得维护和升级变得更加容易。
开发人员可以通过分析UML 图来理解系统的各个部分如何相互作用，从而更容易地进行修改和维护。
总之，UML在软件工程中发挥着重要的作用，它提供了一种标准化的建模语言，帮助开发团队更好地理解和管理复杂系统，提高沟通效率，明确系统需求，指导软件开发过程，以及便于维护和升级。
UML的简介与使用方法
UML的简介与使用方法UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准建模语言。
它提供了一套图形化符号和规范，用于描述软件系统的结构、行为和交互。
UML的目标是帮助开发人员更好地理解和沟通软件系统的设计和实现。
一、UML的起源与发展UML最早由三位软件工程师Grady Booch、James Rumbaugh和Ivar Jacobson于20世纪90年代初提出。
他们将各自的建模方法合并，形成了UML的初版。
此后，UML经过多次修订和扩展，逐渐成为软件开发行业中最常用的建模语言之一。
二、UML的基本元素UML包含了多种图形化符号，用于描述软件系统的各个方面。
其中，最常用的包括类图、用例图、时序图、活动图和组件图等。
1. 类图：类图用于描述系统中的类和它们之间的关系。
类图中，类通常由一个矩形表示，类名位于矩形的顶部，类的属性和方法位于矩形的中部和底部。
类之间的关系可以用线条表示，如继承关系、关联关系和依赖关系等。
2. 用例图：用例图用于描述系统的功能需求和用户之间的交互。
用例图中，用例通常由一个椭圆形表示，用例之间的关系可以用线条表示，如包含关系和扩展关系等。
3. 时序图：时序图用于描述系统中的对象之间的交互。
时序图中，对象通常由一个矩形表示，对象之间的交互可以用箭头和时间轴表示，箭头表示消息的发送和接收，时间轴表示消息的顺序。
4. 活动图：活动图用于描述系统中的业务流程和控制流程。
活动图中，活动通常由一个圆角矩形表示，活动之间的关系可以用箭头表示，箭头表示控制流的转移。
5. 组件图：组件图用于描述系统的组件和它们之间的关系。
组件图中，组件通常由一个矩形表示，组件之间的关系可以用线条表示，如依赖关系和接口关系等。
三、UML的使用方法使用UML进行软件开发有助于提高开发效率和质量。
以下是一些常用的UML 使用方法：1. 需求分析：在需求分析阶段，可以使用用例图和活动图来描述系统的功能需求和业务流程。
用于描述对象模型的工具
用于描述对象模型的工具一、引言对象模型是计算机科学中的一个重要概念，它是对现实世界或抽象概念的描述，可以用来构建软件系统。
为了更好地描述对象模型，我们需要使用一些工具。
本文将介绍常见的用于描述对象模型的工具。
二、UMLUML（Unified Modeling Language）是一种用于建模软件系统的标准化语言。
它包括不同类型的图表，如类图、序列图、状态图等等。
在UML中，我们可以使用类和对象来描述系统中的实体和关系。
通过UML，我们可以更好地理解系统，并与其他开发人员共享相同的视图。
三、ER图ER（Entity-Relationship）图是一种用于表示实体和它们之间关系的图表。
在ER图中，实体通常被表示为矩形框，关系通常被表示为菱形框。
通过ER图，我们可以更好地理解数据之间的关系，并设计数据库架构。
四、ORMORM（Object-Relational Mapping）是一种将对象模型映射到关系数据库中的技术。
ORM通常使用类和属性来映射到数据库表和列。
ORM框架还提供了许多其他功能，如查询语言、事务管理等等。
五、DSLDSL（Domain-Specific Language）是一种专门针对特定领域的语言。
DSL通常比通用编程语言更易于使用和理解。
在对象模型中，我们可以使用DSL来描述对象和它们之间的关系，从而更好地理解系统。
六、代码生成器代码生成器是一种将对象模型转换为可执行代码的工具。
它通常使用模板和配置文件来生成代码。
通过代码生成器，我们可以快速创建可靠的、符合标准的代码，并提高开发效率。
七、总结本文介绍了常见的用于描述对象模型的工具，包括UML、ER图、ORM、DSL和代码生成器。
这些工具可以帮助我们更好地理解系统，并快速创建可靠的代码。
在实际开发中，我们可以根据需要选择不同的工具来描述对象模型，并提高开发效率。
使用UML对象图进行系统对象建模
使用UML对象图进行系统对象建模在软件开发过程中，系统对象建模是非常重要的一环。
它可以帮助开发人员更好地理解系统的结构和功能，并为后续的设计和实现提供指导。
而在系统对象建模中，UML对象图是一种常用的工具，它可以清晰地描述系统中的各个对象及其之间的关系。
一、UML对象图的基本概念UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准建模语言，它提供了一套丰富的图形符号和规范，用于描述系统的结构和行为。
而UML对象图是UML中的一种图形表示方式，用于描述系统中的对象及其之间的关系。
在UML对象图中，对象被表示为一个矩形框，框中包含对象的名称和属性。
而对象之间的关系则通过箭头表示，箭头的方向表示关系的方向，箭头的类型表示关系的类型。
常见的关系类型包括：关联关系、聚合关系、组合关系、继承关系等。
二、使用UML对象图进行系统对象建模的步骤1. 确定系统的功能和需求：在进行系统对象建模之前，首先需要明确系统的功能和需求。
只有明确了系统的功能和需求，才能更好地进行对象建模。
2. 确定系统的主要对象：根据系统的功能和需求，确定系统中的主要对象。
主要对象是系统中最重要的对象，它们之间的关系将决定系统的结构和功能。
3. 绘制对象图：根据确定的主要对象，使用UML对象图的符号和规范，绘制对象图。
在绘制对象图时，可以根据需要添加对象的属性和方法，以更好地描述对象的特征和行为。
4. 描述对象之间的关系：在对象图中，使用箭头表示对象之间的关系。
根据实际情况，选择适当的关系类型，并使用箭头的方向和类型来表示关系的方向和类型。
5. 完善对象图：在绘制对象图的过程中，可能会发现一些遗漏或不准确的地方。
这时，需要对对象图进行调整和完善，以确保对象图的准确性和完整性。
三、UML对象图的应用场景1. 系统设计：在系统设计阶段，使用UML对象图可以帮助开发人员更好地理解系统的结构和功能，并为后续的设计和实现提供指导。
第5章-功能强大的对象建模工具——UML
协作图：从另一个角度展示对象之间的动态协作关系。 协作图：从另一个角度展示对象之间的动态协作关系。
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第5章 功能强大的对象建模工具——UML
活动图（ 活动图（activity diagram） ）
活动图：展示系统中各种活动的执行流程。 活动图：展示系统中各种活动的执行流程。
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第5章 功能强大的对象建模工具——UML
信息系统设计与实践
第5章 功能强大的对象建模 工具——UML 工具——UML ——
张 戈 E-mail:zhangge0606@
目录
5.1 5.2 5.3 5.4
UM L历史 历史 UM L包含的内容 包含的内容 UM L应用领域 应用领域 案例分析
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第5章 功能强大的对象建模工具——UML
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第5章 功能强大的对象建模工具——UML
如何使用UML？ ？ 如何使用
UML可以用于系统开发的不同阶段 UML可以用于系统开发的不同阶段 系统分析阶段可以使用用例图来捕获用户的需求，用类 系统分析阶段 图和对象图描述系统的静态结构（概念层），用状态图 、序列图（或协作图）、活动图描述系统的动态结构； 系统设计阶段描述系统对象的接口、通信和并发性、数 系统设计阶段 据库设计等，除了使用类图（说明层）之外，仍然需要 使用状态图、序列图（或协作图）、活动图，同时需要 使用构件图和配置图； 对象设计阶段主要使用类图（实现层）和活动图。 对象设计阶段 单元测试使用实现层的类图，集成测试使用构件图和配 单元测试 置图，有效性测试使用用例图。
5.1 UML的历史 的历史
5.1.4 UML的组成 UML的组成 2.关系 2.关系 • 依赖：两个事物之间的语义关系，其中一个事物 的变化会影响另一个事物的语义。 • 关联：一种描述一组对象之间连接的结构关系。 • 泛化：一种一般化—特殊化的关系。 • 实现：类之间的语义关系，其中的一个类指定了 由另一个类保证执行的契约。
跟我学UML建模工具StarUM...
跟我学UML建模⼯具StarUM...1.1跟我学UML建模⼯具StarUML（第5部分）——应⽤StarUML创建接⼝及实现类的图⽰的创建⽰例1.1.1静态建模中的UML接⼝（Interface）1、接⼝接⼝是⼀组外部可访问的操作，也是⼀个类提供给另⼀个类的⼀组操作，它描述类的部分⾏为，⽤于为类或组件提供服务。
可以将接⼝看成是不含属性的特殊抽象类，其操作也没有⽅法。
2、接⼝的UML图⽰形式接⼝在类图中表⽰为⼀个带接⼝名称的⼩园，并标有接⼝名（棒糖式接⼝）；或者3、实现接⼝（1）接⼝的实现接⼝与对它进⾏实现的模型元素（实现类）之间⽤⼀条直线相连（它们之间是⼀对⼀的关联关系）；或者（2）调⽤该接⼝的类与接⼝之间⽤带箭头的虚线连接，它们之间是依赖关系1.1.2在StarUML中创建接⼝及实现类的图⽰1、在项⽬中再添加⼀个名称为“USB设备接⼝及实现”的类图2、在该类图中添加⼀个名称为USBDevice的接⼝（1）添加⼀个名称为USBDevice的接⼝设置该接⼝的显⽰⽅式为“Icon with Label”的形式，从⽽显⽰出构造形。
（2）在名称为USBDevice的接⼝中添加readData和writeData成员⽅法（3）在接⼝中显⽰出这些⽅法——在Format⼯具栏中选择“Suppress Operations”按钮3、在该类图中添加USBDevice接⼝的实现类UDisk类（1）添加USBDevice接⼝的实现类UDisk类（2）设置UDisk类为USBDevice接⼝的实现类4、在该类图中再添加USBDevice接⼝的其它实现类（1）实现类MP4（2）实现类RemoveHDDisk（3）设置RemoveHDDisk和MP4为USBDevice接⼝的实现类（4）最终的结果。
5.UML工具简介
5. UML建模工具简介
本章内容
主要内容： 1. 常用UML建模工具 2. Rational Rose 安装及使用介绍 3. Power Designer安装及使用介绍 本节目标：
• • • 了解常用的UML建模工具及其主要特点，选择 合适的UML工具。 掌握Rational Rose 2007的安装及基本操作 掌握Power Designer安装及基本操作
Rational Rose界面
菜单栏 工具条 树形视图区
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12
5.3.1 Rational Rose主界面
Rose 标准工具条
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• Rose的工具条独立于当前打开的图形窗口界面
浏览 文档 浏览 浏览 浏览 交互图 状态机图 双亲图
3
5.1 常用UML建模工具
StarUML StarUML是一款开放源码的UML开发工具 特点： 可绘制9款UML图：用例图、类图、序列图、状态图、活动图、通信图、 模块图、部署图以及复合结构图等。 完全免费：StarUML是一套开放源码的软件，不仅免费自由下载，连代 码都免费开放。 多种格式影像文件：可导出JPG、JPEG、BMP、EMF和WMF等格式的影 像文件。 语法检验：StarUML遵守UML的语法规则，不支持违反语法的动作。 正反向工程：StarUML可以依据类图的内容生成Java、C++、C#代码， 也能够读取Java、C++、C#代码反向生成类图。 支持XMI：StarUML接受XMI 1.1、1.2和1.3版的导入导出。 导入Rose文件：StarUML可以读取Rational Rose生成的文件 支持模式：支持23种GoF模式(Pattern)，以及3种EJB模式。 StarUML也结合了模式和自动生成代码的功能，方便落实设计。
uml详细介绍
UML详细介绍1. 什么是UMLUnified Modeling Language（统一建模语言），简称UML，是一种用于软件系统的建模语言，它提供了一种标准的图形化表示方法，用于描述软件系统的结构、行为和交互。
UML是一种通用的建模语言，适用于各种类型的软件系统，无论是面向对象的系统还是非面向对象的系统。
2. UML的起源与发展2.1 起源UML的起源可以追溯到上世纪90年代初，当时软件开发领域存在着多种不同的建模方法和工具，这导致了软件系统的建模过程缺乏统一性和标准化。
为了解决这一问题，OMG（Object Management Group）组织于1994年开始启动一个名为UML的标准化过程。
2.2 发展UML的标准化过程历经了多个版本的演变和修订，目前最新的版本是UML 2.5.1，于2017年发布。
UML的发展过程中，不断增加了新的建模图形和元素，使得UML成为了一个强大而灵活的建模语言。
3. UML的主要图形表示UML使用图形化的表示方法来描述软件系统的结构和行为。
下面介绍UML的主要图形表示。
3.1 用例图用例图是描述系统功能需求的图形表示方法，用于表示系统与外部用户（称为参与者）之间的交互。
用例图由参与者、用例和关联关系组成。
3.2 类图类图是描述系统静态结构的图形表示方法，用于表示系统中的类、接口、关联关系、继承关系等。
类图由类、关联关系、继承关系等元素组成。
3.3 对象图对象图是描述系统中对象实例的图形表示方法，用于表示系统在某个特定时间点的对象状态。
对象图由对象、类、关联关系等元素组成。
3.4 时序图时序图是描述系统中对象之间交互行为的图形表示方法，用于表示对象之间的消息传递顺序和时序关系。
时序图由对象、生命线、消息等元素组成。
3.5 活动图活动图是描述系统行为的图形表示方法，用于表示系统中的活动、控制流、决策等。
活动图由活动、控制流、决策节点等元素组成。
3.6 状态图状态图是描述系统状态变化的图形表示方法，用于表示系统中对象的状态和状态之间的转换。
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5.1 UML的历史
5.1.1 UML的背景
• UML的背景 三个最流行的面向对象方法。OMT方法、Booch和 OOSE。 Booch 方法，比较适合于系统的设计和构造，然 而在分析方面比较弱。 OMT方法，分析是OMT方法的强项，但在设计方面 就比较弱。 OOSE方法，在行为分析方面强大，但是在其它方 面比较弱。
- balance : float - owner : Customer - accountNumber int : - date : Date + Account in oewner: Customer, ( + deposit in money: float) ( + withdraw in money: float) ( in balance : float)
5.2 UML包含的内容 统一建模语言（Unified Modeling Language，简 称UML）是用来对软件密集系统进行可视化建 模的一种语言。UML为面向对象开发系统的产 品进行说明、可视化、和编制文档的一种标准 语言。
5.2 UML包含的内容
5.2.1 关系
关系是事物间的连接，在面向对象建模中，有4个很 重要的关系：类属（Generalization）关系，关联 （Association）关系，依赖（Dependency）关系， 实现（Realization）关系。
统一化
UML的发展历程
5.1 UML的历史
5.1.3 UML特点 UML特点
• 面向对象。UML支持面向对象技术的主要概念，提供了一 批基本的模型元素的表示图形和方法，能简洁明了地表达 面向对象的各种概念。 • 可视化，表示能力强。通过UML的模型图能清晰地表示系 统的逻辑模型和实现模型。 • 独立于过程。UML是系统建模语言，独立于开发过程。 • 独立于程序设计语言。用UML建立的软件系统模型可以用 Java、VC++、SmalltaIk等任何一种面向对象的程序设计 来实现。 • 易于掌握使用。UML图形结构清晰，建模简洁明了，容易 掌握使用。
UML语义 描述基于UML的精确元模型定义。 UML表示法 定义UML符号的表示法。
• UML由图和元模型组成，图是语法，元模型是语义。UML主 要包括三个基本构造块：事物（Things）、关系（ Relationships）和图 （Diagrams）。 • UML通过三类图形建立系统模型：用例（Use Case）图、 静态结构图（对象类图、对象图、组件图、配置图）和动 态行为图（顺序图、协同图、状态图、活动图），这些图 可以从不同的抽象角度实现系统的可视化。
聚合关系(Aggregation Relationship) 聚合关系，聚合关系表示对象实例之间的整体与部分的 关系，它代表了“has-a”（拥有）关系，即作为整体的对象 拥有作为部分的对象，整体与部分可以分开。
组合关系（Composition Relationship） 组合关系，组合关系是聚合关系的一种特殊形式。在组合 关系中，整体和部分之间有着很强所有关系和一致的生命周 期，即整体与部分是不可以分开的。
Staff -salary : float -employeeDate : Date -title : String +getSalary()
Student -studentID : int -enrollDate : Date +chooseCourse() +haveLessons()
Dean
teacher +giveLessons()
ActorName (From Use Case View) (From Use Case View)
5.2 UML包含的内容
5.2.3 用例图-参与者
参与者（Actor）又可以称为活动者，是用户作 用于系统的一个（Role）。活动者有自己的目标， 通过与系统的交换到达目标。参与者是对系统边界 之外的对象的描述。参与者可以是人，也可以是外 部系统或其它设备。 图书管理员是图书借阅管理系统的用户， 是该 系统的外部实体，而用例借书管理、还书管理是系 统应该提供的功能，如下图所示。
类属关系（Generalization）
类属关系描述了一般事物与该事物的特殊种类之 间的关系。表示为类与类之间的继承关系，接口与 接口之间的继承，类对接口的实现关系。类属关系 用一条带空心的三角箭头的实线表示，箭先尾端连 接子类，箭头指向父类。
5.2 UML包含的内容
5.2.1 关系
Person
5.1 UML的历史
5.1.3 UML特点 UML的面向对象分析设计过程 • 运用UML进行面向对象的系统分析设计，其过程通 常由以下3个部份组成： 识别系统的用例和角色 进行系统分析，并抽取类 进行系统设计，并设计类及其行为
5.1 UML的历史
5.1.4 UML的组成
• UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。
5.2 UML包含的内容
5.2.1 关系
Window
计算机
1 1 2 ScrollbarSlide Title TextArea 1
主板
内存
CPU
聚合关系
组合关系
5.2 UML包含的内容
5.2.1 关系
依赖关系（Dependency） 依赖关系描述了两个模型元素间的语义联 系，其中一个模型元素的变化一定会影响另 一个模型元素（这种影响不必是可逆的）。
5.2 UML包含的内容
5.2.3 用例图-用例包含关系
在一般信息系统中，总是存在着维护某某信息的功能， 如果将它作为一个用例，那新建、编辑以及修改都要在用例 详述中描述，过于复杂；如果分成新建用例、编辑用例和删 除用例，则划分太细。这时包含关系可以用来理清关系，如 下图所示。
类属关系图
+manage()
5.2 UML包含的内容
5.2.1 关系
关联关系（ Association ）
关联关系表示两个类之间存在某种语义上的联 系。它是一种结构关系，规定了一种事物的对象 可以与另一种事物的对象相连。
大学 学院
教师
学生
5.2 UML包含的内容
5.2.1 关系
关联关系又分为两种类型：
信息系统分析、设计与开发方法
第5章 功能强大的对象建模 工具——UML
目录
5.1 5.2 5.3 5.4
UM L历史 UM L包含的内容 UM L应用领域 案例分析
5.1 UML的历史
• 统一建模语言（Unified Modeling Language，简 称UML）是用来对软件密集系统进行可视化建模的 一种语言。UML为面向对象开发系统的产品进行说 明、可视化、和编制文档的一种标准语言。
5.2 UML包含的内容
5.2.3 用例图-用例事件流描述
•用例事件流描述 用例图只能告诉我们系统应具有的功能及参与者，而没 有说明用例的执行过程。因此，必须必须借助事件流描述用 例的行为。 (1) 用例什么时候开始，如何开始 (2) 用例什么时候结束，如何结束 (3) 用例和参与者之间有什么样的交互作用 (4) 用例需要什么数据 (5) 用例的标准的事件顺序 (6) 替代的或例外的事件流的描述
5.2 UML包含的内容
5.2.3 用例图-参与者
借书管理
（from Use Case View） 图书管理员 （from Use Case View） 还书管理
（from Use Case View）
图书借阅者 （from Use Case View）
图书借阅管理系统图书管理员用例图
5.2 UML包含的内容
5.2 UML包含的内容
5.2.3 用例图-用例事件流描述
• 基于用例的需求分析 (1)用例图是用来收集和描述用户需求的最好方法，明确 系统的功能和参与者。需要强调的是用例图只是描述了系 统做什么，而没有规定怎么做的。为了明确系统是怎么做 的，为此引入了用例事件流描述。 (2)用例事件流描述完成用例规定行为所需要的事件。 (3)用例及用例事件流描述是系统动态建模依据之一，强 调用例事件流描述的重要性。
5.1 UML的历史
5.1.2 UML发展
UML 2.X 2005 UML 2.0 不断发展
1998-2003 UML 1.2&1.3&1.4&1.5 1997.11 1997.09 1997.01 1996.06-10 1995.10 UML 1.1被OMG接纳为标准 UML 1.1 UML 1.0 UML 0.9&0.91 Unified Method 0.8 Booch 93 其他方法 Booch 91 OMT-2 OMT-1 OOSE 分散的各个部分1 页 合作伙伴意 见 工业化 标准化
例如, 有两个类Customer类和Account类，如果 Customer类的变化引起Account类的变化，则说明 Account类依赖于Customer类。
5.2 UML包含的内容
5.2.1 关系
依赖关系有如下三种情况： (1) Customer类是Account类的一个成员变量； (2) Customer类是Account类方法当中的一个参数； (3) Customer类向Account类发送消息，从而影响 Account类发生变化； Account
Customer
5.2 UML包含的内容
5.2.1 关系
实现关系（Realize Relationship）
实现关系是用来规定接口和实现接口的类或者构建结构的 关系，接口是操作的集合，而这些操作就用于规定类或者构 建的一种服务。使用带空心箭头的虚线表示，箭头指向接口 <<接口>> 。 Person
5.2 UML包含的内容