统一建模语言
the unified modeling language
the unified modeling language1. 引言1.1 概述统一建模语言（Unified Modeling Language，简称UML）是一种用于软件系统建模的标准化工具。
它提供了一种通用的图形化表示方法，帮助软件工程师和系统分析师更好地理解、设计和沟通软件系统的不同方面。
1.2 文章结构本文旨在对统一建模语言进行全面介绍，并探讨其在软件开发中的应用价值和挑战。
文章共包括以下几个部分：- 引言：介绍文章的背景和目的。
- 统一建模语言的概念与历史发展：阐述统一建模语言的定义、特点以及其起源和演变过程。
- UML基本概念与符号说明：解释UML中常用的类图、对象图和时序图等基本概念及其符号含义。
- UML各种图表的使用场景与实例分析：探讨使用UML绘制用例图、顺序图和类图等不同类型图表时所适合的场景，并通过实例分析说明其应用方法。
- 结论：总结UML及其应用价值，强调在软件开发中其作用和优势，并展望未来UML可能面临的挑战和发展方向。
1.3 目的本文的目的是介绍统一建模语言（UML）及其在软件工程中的应用。
通过深入研究和分析UML的概念、历史发展以及各种图表的使用场景，旨在帮助读者更好地理解UML，并认识到它对于软件开发过程中设计、沟通和协作的重要性。
此外，本文还会探讨UML未来可能面临的挑战和发展方向，为读者提供对未来软件工程趋势与发展做出合适决策的依据。
2. 统一建模语言的概念与历史发展2.1 UML的定义和特点统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）是一种用于软件系统分析与设计的标准化建模语言。
它提供了一套图形化的符号和规则，用于描述、设计、构建和文档化软件系统的结构、行为和交互关系。
UML具有易理解、表达力强、可重用性高以及广泛适用于不同领域项目等特点。
2.2 UML的起源和演变UML最早源于布奇（Grady Booch）、雅各逊（James Rumbaugh）和松本兴良（Ivar Jacobson）三位软件工程师在1994年联合发布的Object Management Group（OMG）首版UML，然后经过多次修订和扩展，目前最新版本是UML 2.5。
软件体系结构课件第5章统一建模语言
2:GetPrefSet()
10:PrefSet(date_mg)
1:GetPrefSet()
:MeetingInitiator
第5章 统一建模语言 直接使用UML建模 – 会议安排系统的类图
Person
StronglyConflicts With
Conflicts With
Important Attendee
0..* 0..*
0..* Profers
Attendee
1..* 1..* 0..* 0..*
11 1 1
1
Meeting Initiator
Find.exe
Query .dll
部署图 定义系 统中软 硬件的 物理体
系结构
第5章 统一建模语言 部署图
客户端:个人PC QueryClient.exe
服务器
《TCP/IP》 查询
QueryServer.exe 部署图
定义系
统中软
Find.exe
硬件的
物理体
Query.dll系结构
第5章 统一建模语言
第5章 统一建模语言
直接使用UML建模 – UML中的通用表示
➢ 字符串：表示有关模型的信息； ➢ 名字：表示模型元素； ➢ 标号：不同于编程语言中的标号，是用于表示或说明图形符号的字
符串； ➢ 特殊字符串：表示某一模型元素的特性； ➢ 类型表达式：声明属性、变量及参数，含义同编程语言中的类型表
0
10
20
30s 时间刻度
第5章 统一建模语言 状态图
提交订单 已审核 印前处理
客户付钱
已付款
已处理
进行冲印
冲印中 冲印完成
描述满足 用例要求 所要进行 的活动以 及活动间 的完约成束关 系，有利 于识别并 行活动
统一建模语言
统一建模语言统一建模语言（UML）是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。
它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。
1．UML的结构UML的结构包括基本构造块、支配这些构造块如何放在一起的规则（体系架构）和一些运用于整个UML的机制。
（1）构造块。
UML有三种基本的构造块，分别是事物（thing）、关系（relationship）和图（diagram）。
事物是UML中重要的组成部分，关系把事物紧密联系在一起，图是很多有相互相关的事物的组。
（2）公共机制。
公共机制是指达到特定目标的公共UML方法，主要包括规格说明（详细说明）、修饰、公共分类（通用划分）和扩展机制四种。
●规格说明：规格说明是事物语义的文本描述，它是模型真正的核心。
●修饰：UML为每一个事物设置了一个简单的记号，还可以通过修饰来表达更多的信息。
●公共分类：包括类元与对象（类表示概念，而对象表示具体的实体）、接口和实现（接口用来定义契约，而实现就是具体的内容）两组公共分类。
●扩展机制：包括约束（添加新规则来扩展事物的语义）、构造型（用于定义新的事物）、标记值（添加新的特殊信息来扩展事物的规格说明）。
（3）规则。
UML用于描述事物的语义规则分别是为事物、关系和图命名。
给一个名字以特定含义的语境，即范围；怎样使用或看见名字，即可见性；事物如何正确、一致地相互联系，即完整性；运行或模拟动态模型的含义是什么，即执行。
UML对系统架构的定义是系统的组织结构，包括系统分解的组成部分、它们的关联性、交互、机制和指导原则等这些提供系统设计的信息。
而具体来说，就是指5个系统视图，分别是逻辑视图、进程视图、实现视图、部署视图和用例视图。
●逻辑视图：以问题域的语汇组成的类和对象集合。
●进程视图：可执行线程和进程作为活动类的建模，它是逻辑视图的一次执行实例，描绘了所设计的并发与同步结构。
统一建模语言
习UML的各种表示法，这种不同的表示法是通过不同 的图形来展现的。
学习UML的要素
表示法 — 图形
这是我们后续学习的重点，我们就是要学习UML中
各种图形的表示方法。 工具 — 绘制UML图形的软件工具 绘制UML的工具软件，它是UML知识体系中最不重 要的，因为绘制UML图形的工具有很多种，例如： Ration Rose。
UML发展
2000年 (计划的较小修订) 1999
<documents> UML 1.4 <documents> UML 2.0
<documents> UML 1.3
<documents> UML 1.2 <documents> UML 1.1
1998 1997年9月最后 提交给OMG 1997年1月最 初提交给 OMG 1996 1995
UML作用
UML是以后工作中用到的一种工具，是面向对象
思想分析和设计所使用的工具。在软件开发中最重要的
是想法（即：OOAD思想），而UML不过是我们想法 的一种表达工具。想法（即：OOAD思想）才是最重 要的，如果没想法（即：OOAD思想）那么UML也就 没有用武之地了。
UML是我们想法的表达工具，在学习时就是要学
持续集成：指的是一开始先开发出一个最核心的小系统，然后在 这个基础上逐步将后续新的需求增加至现有系统中，这样在这个 过程中客户可以参与进来，及时提出问题，及时修正设计方案， 问题提出的越早越好
第十一章 统一建模语言UML
计算机科学与工程学院
11.3 用例建模
用例建模描述一个系统应该做什么，描述的 是外部参与者所理解的系统功能。构建用例模型 是通过开发者与客户或最终使用者对需求规格说 明达成的共识，明确系统的基本功能，为后阶段 的工作打下基础。 用例模型的基本组成部件是用例、参与者和 系统。用例用于描述系统的功能，也就是从外部 用户的角度，观察系统应支持哪些功能，帮助分 析人员理解系统的行为，它是对系统功能的宏观 描述。
计算机科学与工程学院 软件工程（Software Engineer）
4)依赖（Dependency） 依赖是两个模型元素间的语义连接，一 个是独立的模型元素，一个是依赖的模型 元素。 5)细化(refinement) 细化是UML中的术语,表示对事物更详 细一层的描述。两个元素A、B描述同一件 事物,它们的区别是抽象层次不同,若元素B 是在元素A的基础上的更详细的描述,则称元 素B细化了元素A,或称元素A细化成元素B。
UML 主要作者提出的目标是： 提供给用户一个易于使用和表达的可视化的建模语言，使他们能 够开发和交流有意义的模型。独立于任何开发语言。独立于任何开发 过程。简单并且可扩展，具有扩展和专有化机制，便于扩展，无需对 核心概念进行修改。提供了解建模语言的一个基本手段。支持面向对 象的设计与开发中涌现出的高级概念，例如协作、框架、模式和构件， 强调在软件开发中对架构、框架、模式和构件的重用。最佳的软件工 程实践经验的集成。有利于面向对象工具的市场成长。
张三 : 作家 姓名 : String = 张三 年龄 : Integer = 28
(b)对象图
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软件工程（Software Engineer）
UML（UnifiedModelingLanguage统一建模语言）
UML（UnifiedModelingLanguage统⼀建模语⾔）UML（Unified Modeling Language 统⼀建模语⾔），⼜称标准建模语⾔。
是⽤来对软件密集系统进⾏可视化建模的⼀种语⾔。
UML是⼀种⾯向对象的建模语⾔，它可以实现⼤型复杂系统各种成分描述的可视化、说明并构造系统模型，以及建⽴各种所需的⽂档，是⼀种定义良好、易于表达、功能强⼤且普遍适⽤的建模语⾔。
UML基本内容详述（1）视图 视图是表达系统的某⼀⽅⾯特征的UML建模元素的⼦集；试图并不是图，它是由⼀个或多个图组成的对系统某个⾓度的抽象。
1）⽤例视图（核⼼视图） 强调从⽤户的⾓度看到的或需要的系统功能。
2）逻辑视图 该视图⽤于描述系统内实现的逻辑功能，展现系统的静态或结构组成及特征。
3）组件视图 该视图从系统实现的⾓度来描述模型对象间的关系。
4）配置视图 该视图⽤于说明系统的物理配置。
（2）图表 图表是描述视图内容的图。
1）⽤例图 ⽤于描述外部项与系统提供的使⽤事件之间的联系。
⼀个使⽤事件是系统提供的功能的具体描述，是系统分析⼈员从⽤户⾓度描述系统的功能，是功能与功能之间以及功能与⽤户之间的关系。
使⽤事件定义了系统的功能需求。
简单理解：⽤来描述系统的功能。
2）类图 ⽤于描述系统的静态结构。
类可以⽤不同⽅式连接，主要包括联合、依赖、独⽴和包装。
⼀个系统⼀般有多张类图，⼀个类可在不同的视图中出现。
3）对象图 ⽤于表述系统在某个时刻的静态结构。
对象图也可作为协作图的⼀部分，说明⼀组对象之间的动态协作关系。
对象图与类图的区别：对象图表⽰的是类中的许多对象实例，⽽不是类本⾝。
4）状态图 ⽤于说明类中的对象可能具有的状态，以及由时间引起的状态的改变。
简单理解：描述了系统元素的状态条件和响应。
5）顺序图（时序图） ⽤于描述对象间的动态协作关系。
表达了对象间发⾏消息的时序，同时也表达出对象间的相互作⽤，以及当系统执⾏到某个特定位置时可能会发⽣的事。
什么是统一建模语言（UML）？
什么是统一建模语言（UML）？UML是统一建模语言的缩写，是一种标准化建模语言，由一组集成的图表组成，它开发来帮助系统和软件开发人员指定、可视化、构建和记录软件系统的工件，以及业务建模和其他非软件系统。
UML代表了在大型和复杂系统建模中已被证明是成功的最佳工程实践的集合。
UML是开发面向对象软件和软件开发过程中非常重要的一部分。
UML 主要使用图形符号来表示软件项目的设计。
使用UML帮助项目团队沟通，探索潜在的设计，并验证软件的体系结构设计。
在本文中，我们将向您详细介绍UML是什么、UML的历史以及每个UML图类型的描述，以及UML示例。
What is Unified Modeling Language (UML)?UML, short for Unified Modeling Langung of an integrated set of diagrams, developed to help system and software developers for specifying, visualizing, constructing, and documenting the artifacts of software systems, as well as for business modeling and other non-software systems. The UML represents a collection of best engineering practices that have proven successful in the modeling of large and complex systems. The UML is a very important part of developing object oriented software and the software development process. The UML uses mostly graphical notations to express the design of software projects. Using the UML helps project teams communicate, explore potential designs, and validate the architectural design of the software. In this article we will give you detailed ideas about what is UML, the history of UML and a description of each UML diagram type, along with UML examples.The Origin of UMLThe goal of UML is to provide a standard notation that can be used by all object-oriented methods and to select and integrate the best elements of precursor notations. UML has been designed for a broad range of applications. Hence, it provides constructs for a broad range of systems and activities (e.g., distributed systems, analysis, system design and deployment).UML is a notation that resulted from the unification of OMT from1.Object Modeling T echnique OMT [James Rumbaugh 1991] - was best for analysis and data-intensive information systems.2.Booch [Grady Booch 1994] - was excellent for design and implementation. Grady Booch had worked extensively with the Ada language, and had been a major player in the development of Object Oriented techniques for the language. Although the Booch method was strong, the notation was less well received (lots of cloud shapes dominated his models - not very tidy)3.OOSE (Object-Oriented Software Engineering [Ivar Jacobson 1992]) - featured a model known as Use Cases. Use Cases are a powerful technique for understanding the behaviour of an entire system (an area where OO has traditionally been weak).In 1994, Jim Rumbaugh, the creator of OMT, stunned the software world when he left General Electric and joined Grady Booch at Rational Corp. The aim of the partnership was to merge their ideas into a single, unified method (the working title for the method was indeed the "Unified Method").By 1995, the creator of OOSE, Ivar Jacobson, had also joined Rational, and his ideas (particularly the concept of "Use Cases")were fed into the new Unified Method - now called the Unified Modelling Language1. The team of Rumbaugh, Booch and Jacobson are affectionately known as the "Three Amigos"UML has also been influenced by other object-oriented notations:•Mellor and Shlaer [1998]•Coad and Yourdon [1995]•Wirfs-Brock [1990]•Martin and Odell [1992]UML also includes new concepts that were not present in other major methods at the time, such as extension mechanisms and a constraint language.History of UML1.During 1996, the first Request for Proposal (RFP) issued by the Object Management Group (OMG) provided the catalyst for these organizations to join forces around producing a joint RFP response.2.Rational established the UML Partners consortium with several organizations willing to dedicate resources to work toward a strong UML 1.0 definition. Those contributing most to the UML 1.0 definition included:o Digital Equipment Corpo HPo i-Logixo IntelliCorpo IBMo ICON Computingo MCI Systemhouseo Microsofto Oracleo Rational Softwareo TIo Unisys3.This collaboration produced UML 1.0, a modeling language that was well-defined, expressive, powerful, and generally applicable. This was submitted to the OMG in January 1997 as an initial RFP response.14.In January 1997 IBM, ObjecTime, Platinum Technology, Ptech, Taskon, Reich Technologies and Softeam also submitted separate RFP responses to the OMG. These companies joined the UML partners to contribute their ideas, and together the partners produced the revised UML 1.1 response. The focus of the UML 1.1 release was to improve the clarity of the UML 1.0 semantics and to incorporate contributions from the new partners. It was submitted to the OMG for their consideration and adopted in the fall of 1997.1 and enhanced 1.1 to 1.5, and subsequently to UML 2.1 from 01 to 06 (now the UML current version is 2.5)Why UMLAs the strategic value of software increases for many companies, the industry looks for techniques to automate the production of software and to improve quality and reduce cost and time-to-market. These techniques include componenttechnology, visual programming, patterns and frameworks. Businesses also seek techniques to manage the complexity of systems as they increase in scope and scale. In particular, they recognize the need to solve recurring architectural problems, such as physical distribution, concurrency, replication, security, load balancing and fault tolerance. Additionally, the development for the World Wide Web, while making some things simpler, has exacerbated these architectural problems. The Unified Modeling Language (UML) was designed to respond to these needs. The primary goals in the design of the UML summarize by Page-Jones in Fundamental Object-Oriented Design in UML as follows:1.Provide users with a ready-to-use, expressive visual modeling language so they can develop and exchange meaningful models.2.Provide extensibility and specialization mechanisms to extend the core concepts.3.Be independent of particular programming languages and development processes.4.Provide a formal basis for understanding the modeling language.5.Encourage the growth of the OO tools market.6.Support higher-level development concepts such as collaborations, frameworks, patterns and components.7.Integrate best practices.UML - An OverviewBefore we begin to look at the theory of the UML, we are going to take a very brief run through some of the major concepts of the UML.The first thing to notice about the UML is that there are a lot of different diagrams (models) to get used to. The reason for thisis that it is possible to look at a system from many different viewpoints. A software development will have many stakeholders playing a part.For Example:•Analysts•Designers•Coders•Testers•QA•The Customer•Technical AuthorsAll of these people are interested in different aspects of the system, and each of them require a different level of detail. For example, a coder needs to understand the design of the system and be able to convert the design to a low level code. By contrast, a technical writer is interested in the behavior of the system as a whole, and needs to understand how the product functions. The UML attempts to provide a language so expressive that all stakeholders can benefit from at least one UML diagram.Here's a quick look at each one of these 13 diagrams in as shown in the UML 2 Diagram Structure below:Structure diagrams show the static structure of the system and its parts on different abstraction and implementation levels and how they are related to each other. The elements in a structure diagram represent the meaningful concepts of a system, and may include abstract, real world and implementation concepts, there are seven types of structure diagram as follows:•Class Diagram•Component Diagram•Deployment Diagram•Object Diagram•Package Diagram•Composite Structure Diagram•Profile DiagramBehavior diagrams show the dynamic behavior of the objects in a system, which can be described as a series of changes to the system over time, there are seven types of behavior diagrams as follows:•Use Case Diagram•Activity Diagram•State Machine Diagram•Sequence Diagram•Communication Diagram•Interaction Overview Diagram•Timing DiagramWhat is a Class Diagram?The class diagram is a central modeling technique that runs through nearly all object-oriented methods. This diagram describes the types of objects in the system and various kinds of static relationships which exist between them.RelationshipsThere are three principal kinds of relationships which areimportant:1.Association - represent relationships between instances of types (a person works for a company, a company has a number of offices.2.Inheritance - the most obvious addition to ER diagrams for use in OO. It has an immediate correspondence to inheritance in OO design.3.Aggregation - Aggregation, a form of object composition in object-oriented design.Class Diagram ExampleWhat is Component Diagram?In the Unified Modeling Language, a component diagram depicts how components are wired together to form larger components or software systems. It illustrates the architectures of the software components and the dependencies between them. Those software components including run-time components, executable components also the source code components.Component Diagram ExampleWhat is a Deployment Diagram?The Deployment Diagram helps to model the physical aspect of an Object-Oriented software system. It is a structure diagram which shows architecture of the system as deployment (distribution) of software artifacts to deployment targets. Artifacts represent concrete elements in the physical world that are the result of a development process. It models the run-time configuration in a static view and visualizes the distribution of artifacts in an application. In most cases, it involves modeling the hardware configurations together with the software components that lived on.Deployment Diagram ExampleWhat is an Object Diagram?An object diagram is a graph of instances, including objects and data values. A static object diagram is an instance of a class diagram; it shows a snapshot of the detailed state of a system at a point in time. The difference is that a class diagram represents an abstract model consisting of classes and their relationships. However, an object diagram represents an instance at a particular moment, which is concrete in nature. The use of object diagrams is fairly limited, namely to show examples of data structure.Class Diagram vs Object Diagram - An ExampleSome people may find it difficult to understand the difference between a UML Class Diagram and a UML Object Diagram as they both comprise of named "rectangle blocks", with attributes in them, and with linkages in between, which make the two UML diagrams look similar. Some people may even think they are the same because in the UML tool they use both the notations for Class Diagram and Object Diagram are put inside the same diagram editor - Class Diagram.But in fact, Class Diagram and Object Diagram represent two different aspects of a code base. In this article, we will provide you with some ideas about these two UML diagrams, what they are, what are their differences and when to use each of them.Relationship between Class Diagram and Object Diagram You create "classes" when you are programming. For example, in an online banking system you may create classes like 'User', 'Account', 'Transaction', etc. In a classroom management system you may create classes like 'Teacher', 'Student', 'Assignment', etc. In each class, there are attributes and operations that represent the characteristic and behavior of the class. Class Diagram is a UML diagram where you can visualize those classes, along with their attributes, operations and theinter-relationship.UML Object Diagram shows how object instances in your system are interacting with each other at a particular state. It also represents the data values of those objects at that state. In other words, a UML Object Diagram can be seen as a representation of how classes (drawn in UML Class Diagram) are utilized at a particular state.If you are not a fan of those definition stuff, take a look at the following UML diagram examples. I believe that you will understand their differences in seconds.Class Diagram ExampleThe following Class Diagram example represents two classes - User and Attachment. A user can upload multiple attachment so the two classes are connected with an association, with 0..* as multiplicity on the Attachment side.Object Diagram ExampleThe following Object Diagram example shows you how the object instances of User and Attachment class "look like" at the moment Peter (i.e. the user) is trying to upload two attachments. So there are two Instance Specification for the two attachment objects to be uploaded.What is a Package Diagram?Package diagram is UML structure diagram which shows packages and dependencies between the packages. Modeldiagrams allow to show different views of a system, for example, as multi-layered (aka multi-tiered) application - multi-layered application model.Package Diagram ExampleWhat is a Composite Structure Diagram?Composite Structure Diagram is one of the new artifacts added to UML 2.0. A composite structure diagram is similar to a class diagram and is a kind of component diagram mainly used in modeling a system at micro point-of-view, but it depicts individual parts instead of whole classes. It is a type of static structure diagram that shows the internal structure of a class and the collaborations that this structure makes possible.This diagram can include internal parts, ports through which the parts interact with each other or through which instances of the class interact with the parts and with the outside world, and connectors between parts or ports. A composite structure is a set of interconnected elements that collaborate at runtime to achieve some purpose. Each element has some defined role in the collaboration.Composite Structure Diagram ExampleWhat is a Profile Diagram?A profile diagram enables you to create domain and platform specific stereotypes and define the relationships between them. You can create stereotypes by drawing stereotype shapes and relate them with composition or generalization through the resource-centric interface. You can also define and visualize tagged values of stereotypes.Profile Diagram ExampleWhat is a Use Case Diagram?A use-case model describes a system's functional requirements in terms of use cases. It is a model of the system's intended functionality (use cases) and its environment (actors). Use cases enable you to relate what you need from a system to how the system delivers on those needs.Think of a use-case model as a menu, much like the menu you'd find in a restaurant. By looking at the menu, you knowwhat's available to you, the individual dishes as well as their prices. You also know what kind of cuisine the restaurant serves: Italian, Mexican, Chinese, and so on. By looking at the menu, you get an overall impression of the dining experience that awaits you in that restaurant. The menu, in effect, "models" the restaurant's behavior.Because it is a very powerful planning instrument, the use-case model is generally used in all phases of the development cycle by all team members.Use Case Diagram ExampleWhat is an Activity Diagram?Activity diagrams are graphical representations of workflows of stepwise activities and actions with support for choice, iteration and concurrency. It describes the flow of control of the target system, such as the exploring complex business rules and operations, describing the use case also the business process. In the Unified Modeling Language, activity diagrams are intended to model both computational and organizational processes (i.e. workflows).Activity Diagram ExampleWhat is a State Machine Diagram?A state diagram is a type of diagram used in UML to describe the behavior of systems which is based on the concept of state diagrams by David Harel. State diagrams depict the permitted states and transitions as well as the events that effect these transitions. It helps to visualize the entire lifecycle of objects and thus help to provide a better understanding of state-based systems.State Machine Diagram ExampleWhat is a Sequence Diagram?The Sequence Diagram models the collaboration of objects based on a time sequence. It shows how the objects interact with others in a particular scenario of a use case. With the advanced visual modeling capability, you can create complex sequence diagram in few clicks. Besides, some modeling tool such as Visual Paradigm can generate sequence diagram from the flow of events which you have defined in the use case description.Sequence Diagram ExampleWhat is a Communication Diagram?Similar to Sequence Diagram, the Communication Diagram is also used to model the dynamic behavior of the use case. When compare to Sequence Diagram, the Communication Diagram is more focused on showing the collaboration of objects rather than the time sequence. They are actually semantically equivalent, so some of the modeling tool such as, Visual Paradigm allowsyou to generate it from one to the other.Communication Diagram ExampleWhat is Interaction Overview Diagram?The Interaction Overview Diagram focuses on the overview of the flow of control of the interactions. It is a variant of the Activity Diagram where the nodes are the interactions or interaction occurrences. The Interaction Overview Diagram describes the interactions where messages and lifelines are hidden. You can link up the "real" diagrams and achieve high degree navigability between diagrams inside the Interaction Overview Diagram.Interaction Overview Diagram ExampleWhat is Timing Diagram?Timing Diagram shows the behavior of the object(s) in a given period of time. Timing diagram is a special form of a sequence diagram. The differences between timing diagram and sequence diagram are the axes are reversed so that the time are increase from left to right and the lifelines are shown in separate compartments arranged vertically.Timing Diagram ExampleUML Glossary and Terms•Abstract Class - A class that will never be instantiated. An instance of this class will never exist.•Actor - An object or person that initiates events the system is involved with.•Activity: A step or action within an Activity Diagram. Represents an action taken by the system or by an Actor.•Activity Diagram: A glorified flowchart that shows the steps and decisions and parallel operations within a process, such as an algorithm or a business process.•Aggregation - Is a part of another class. Shown with a hollow diamond next to the containing class in diagrams.•Artifacts - Documents describing the output of a step in the design process. The description is graphic, textual, or some combination.•Association - A connection between two elements of a Model. This might represent a member variable in code, or theassociation between a personnel record and the person it represents, or a relation between two categories of workers, or any similar relationship. By default, both elements in an Association are equal, and are aware of each other through the Association. An Association can also be a Navigable Association, meaning that the source end of the association is aware of the target end, but not vice versa.•Association Class: A Class that represents and adds information to the Association between two other Classes.•Attributes - Characteristics of an object which may be used to reference other objects or save object state information.•Base Class: A Class which defines Attributes and Operations that are inherited by a Subclass via a Generalization relationship.•Branch: A decision point in an Activity Diagram. Multiple Transitions emerge from the Branch, each with a Guard Condition. When control reaches the Branch, exactly one Guard Condition must be true; and control follows the corresponding Transition.•Class: A category of similar Objects, all described by the same Attributes and Operations and all assignment-compatible.•Class Diagram - Shows the system classes and relationships between them.•Classifier: A UML element that has Attributes and Operations. Specifically, Actors, Classes, and Interfaces.•Collaboration: A relation between two Objects in a Communication Diagram, indicating that Messages can pass back and forth between the Objects.•Communication Diagram - A diagram that shows how operations are done while emphasizing the roles of objects.•Component: A deployable unit of code within the system.•Component Diagram: A diagram that shows relations between various Components and Interfaces.•Concept - A noun or abstract idea to be included in a domain model.•Construction Phase - The third phase of the Rational Unified Process during which several iterations of functionality are built into the system under construction. This is where the main work is done.•Dependence: A relationship that indicates one Classifier knows the Attributes and Operations of another Classifier, but isn't directly connected to any instance of the second Classifier.•Deployment Diagram: A diagram that shows relations between various Processors.•Domain -The part of the universe that the system is involved with.•Elaboration Phase - The second phase of the Rational Unified Process that allows for additional project planning including the iterations of the construction phase.•Element: Any item that appears in a Model.•Encapsulation - Data in objects is private.•Generalization - Indicates that one class is a subclass on another class (superclass). A hollow arrow points to the superclass.•Event: In a State Diagram, this represents a signal or event or input that causes the system to take an action or switch States.•Final State: In a State Diagram or an Activity Diagram, this indicates a point at which the diagram completes.•Fork: A point in an Activity Diagram where multiple parallel control threads begin.•Generalization: An inheritance relationship, in which aSubclass inherits and adds to the Attributes and Operations of a Base Class.•GoF - Gang of Four set of design patterns.•High Cohesion - A GRASP evaluative pattern which makes sure the class is not too complex, doing unrelated functions.•Low Coupling - A GRASP evaluative pattern which measures how much one class relies on another class or is connected to another class.•Inception Phase - The first phase of the Rational Unified Process that deals with the original conceptualization and beginning of the project.•Inheritance - Subclasses inherit the attributes or characterics of their parent (superclass) class. These attributes can be overridden in the subclass.•Initial State: In a State Diagram or an Activity Diagram, this indicates the point at which the diagram begins.•Instance - A class is used like a template to create an object. This object is called an instance of the class. Any number of instances of the class may be created.•Interface: A Classifier that defines Attributes and Operations that form a contract for behavior. A provider Class or Component may elect to Realize an Interface (i.e., implement its Attributes and Operations). A client Class or Component may then Depend upon the Interface and thus use the provider without any details of the true Class of the provider.•Iteration - A mini project section during which some small piece of functionality is added to the project. Includes the development loop of analysis, design and coding.•Join: A point in an Activity Diagram where multiple parallel control threads synchronize and rejoin.•Member: An Attribute or an Operation within a Classifier.•Merge: A point in an Activity Diagram where different control paths come together.•Message - A request from one object to another asking the object receiving the message to do something. This is basically a call to a method in the receiving object.•Method - A function or procedure in an object.•Model - The central UML artifact. Consists of various elements arranged in a hierarchy by Packages, with relations between elements as well.•Multiplicity - Shown in a domain model and indicated outside concept boxes, it indicates object quantity relationship to quantiles of other objects.•Navigability: Indicates which end of a relationship is aware of the other end. Relationships can have bidirectional Navigability (each end is aware of the other) or single directional Navigability (one end is aware of the other, but not vice versa).•Notation - Graphical document with rules for creating analysis and design methods.•Note: A text note added to a diagram to explain the diagram in more detail.•Object - Object: In an Activity Diagram, an object that receives information from Activities or provides information to Activities. In a Collaboration Diagram or a Sequence Diagram, an object that participates in the scenario depicted in the diagram. In general: one instance or example of a given Classifier (Actor, Class, or Interface).•Package - A group of UML elements that logically should be grouped together.•Package Diagram: A Class Diagram in which all of theelements are Packages and Dependencies.•Pattern - Solutions used to determine responsibility assignment for objects to interact. It is a name for a successful solution to a well-known common problem.•Parameter: An argument to an Operation.•Polymorphism - Same message, different method. Also used as a pattern.•Private: A Visibility level applied to an Attribute or an Operation, indicating that only code for the Classifier that contains the member can access the member.•Processor: In a Deployment Diagram, this represents a computer or other programmable device where code may be deployed.•Protected: A Visibility level applied to an Attribute or an Operation, indicating that only code for the Classifier that contains the member or for its Subclasses can access the member.•Public: A Visibility level applied to an Attribute or an Operation, indicating that any code can access the member.•Reading Direction Arrow - Indicates the direction of a relationship in a domain model.•Realization: Indicates that a Component or a Class provides a given Interface.•Role - Used in a domain model, it is an optional description about the role of an actor.•Sequence Diagram: A diagram that shows the existence of Objects over time, and the Messages that pass between those Objects over time to carry out some behavior. State chart diagram - A diagram that shows all possible object states.•State: In a State Diagram, this represents one state of a system or subsystem: what it is doing at a point in time, as wellas the values of its data.•State Diagram: A diagram that shows States of a system or subsystem, Transitions between States, and the Events that cause the Transitions.•Static: A modifier to an Attribute to indicate that there's only one copy of the Attribute shared among all instances of the Classifier. A modifier to an Operation to indicate that the Operation stands on its own and doesn't operate on one specific instance of the Classifier.•Stereotype: A modifier applied to a Model element indicating something about it which can't normally be expressed in UML. In essence, Stereotypes allow you to define your own "dialect" of UML.•Subclass: A Class which inherits Attributes and Operations that are defined by a Subclass via a Generalization relationship.•Swimlane: An element of an Activity Diagram that indicates what parts of a system or a domain perform particular Activities. All Activities within a Swimlane are the responsibility of the Object, Component, or Actor represented by the Swimlane.•Time Boxing - Each iteration will have a time limit with specific goals.•Transition: In an Activity Diagram, represents a flow of control from one Activity or Branch or Merge or Fork or Join to another. In a State Diagram, represents a change from one State to another.•Transition Phase - The last phase of the Rational Unified Process during which users are trained on using the new system and the system is made available to users.•UML - Unified Modeling Language utilizes text and graphic documents to enhance the analysis and design of software。
统一建模语言UML与RationalRose工具
识别用例
Email客户端（如： outlook express）： A在北京发邮件给深 圳的B，系统提醒B” 你有新邮件”，B收 邮件。 参与者： 用户（A、B）、时间
识别用例
论坛的应用： 用户可以提问， 别人来回答，如果 有自己问题被解答 的话，就给发问者 发一份邮件通知。 注意：发邮件这个用 例可以是单独的用 例，也可以是由回 答用例扩展出来的 用例
组件
依赖
关联
泛化
聚集
6.1.2 UML的组成及应用
2．UML的模型图
UML是用来描述模型的，即描述系统的结构或静态特征，以及行为 或动态特征。为了能支持从不同角度来考察系统，UML定义了五类共9种 模型图。
第一类是用例图，它从用户角度描述系统的功能，并指出各功能的操作者。
第二类是静态图，包括类图、对象图和包图。 第三类是行为图，描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系，包括状态图和 活动图。 第四类是交互图，描述对象间的交互关系，包括顺序图和协作图。 第五类是实现图，包括构件图和配置图。
答案：用户，气温，时间都是Actor
识别参与者
商品销售系统。顾客通过网络下单之后， 系统计算出总计金额，税金，运费，并 将数目传递给一个外挂的会计系统，该 系统是另外购买的。 有几个Actor？
答案： 顾客(商品销售系统)，
商品销售系统(会计系统)
用例 (UseCase)
用例是对一组序列动作的描述，系统执行这些 动作将对用例的参与者产生可以观察的结果。 参与者和用例分别描述了“谁来做？”和“做 什么？”这两个问题。 用例用实线的椭圆表示
37
用例图
38
用例图的建模符号
选择一项 添加文本框 添加注释 将图中的元素与注释相连 包 参与者 用例 关联关系 依赖和实例化（包括扩展、使用关系等） 泛化关系
统一建模语言UML与Rational Rose工具
需求分析阶段应用
01
利用UML用例图描述系统功能和用户需求
02
通过活动图细化业务流程和交互逻辑
构建概念模型，明确系统范围和边界
03
系统设计阶段应用
使用类图和对象图设计系统静态结构 利用时序图和协作图设计系统动态行为 构建包图和部署图，规划系统物理架构
编码实现阶段应用
1
依据设计阶段的UML模型进行编码实现
逆向工程
当代码发生变化时，Rational Rose可以通过逆 向工程将代码同步到UML模型中，保持模型与代 码的一致性。
测试支持
利用Rational Rose的测试工具，可以创建测试 用例、执行测试并生成测试报告，以确保系统功 能的正确性和稳定性。
05
UML与Rational Rose在软件 开发中的应用
提供了版本控制功能
支持多人协作开发，方便团队管理和控制UML模型的版 本。
Rational Rose工具优势
专业的建模工具
Rational Rose是一款经过广泛验证的 专业建模工具，具有高度的可靠性和稳
定性。
良好的兼容性
支持多种操作系统和开发语言，可以 与其他开发工具无缝集成。
强大的功能支持
提供了全面的UML建模功能，并支持 多种UML图的创建和编辑，满足复杂 软件系统的建模需求。
与其他工具的集成
为了更好地支持软件开发过程，未来UML建模工具可能 会与其他开发工具进行更紧密的集成，实现建模、设计、 开发、测试等全流程的自动化。
多领域应用
UML作为一种通用的建模语言，未来可能会应用于更多 领域，如物联网、大数据、云计算等，为这些领域的软件 开发提供可视化建模支持。
标准化和规范化
统一建模语言
统一建模语言统一建模语言是一个通用的可视化的建模语言，它可以完整的描述软件的需求和结构。
利用UML，软件设计人员可以很方便的为实际系统的编写提供一个“蓝图”，可以对软件系统进行直观的表示、架构和开发，并可以用工具软件使整个过程半自动化和文档化，能大大简化软件设计的复杂过程。
当然，仅有建模语言还不够，还需要有相应的过程来实现建模语言的蓝图。
UML是一种图形建模语言，但用户可对语言进行扩展，它贯穿于系统开发的各个阶段，并且和系统的开发过程相独立。
UML由符号和图形两部分组成。
1.UML v1.0的符号表UML 基本符号一览表2.UML的图形由UML的符号，根据需求调研的结果，由符号画成图形以表示待建系统的结构和行为，UML提供了以下的九种图来对待建系统建模。
1）用例图用例图表示一个系统中所有的用例与所有外部参与者的交互。
可为待建系统的功能建模，如图3.4所示某保险公司销售管理系统用例图2)类图类图描述了类、接口、协作以及它们之间的关系。
类图可用来表示程序的结构、程序模块之间的依赖关系或为数据库建模。
某IT公司开发的餐饮管理系统的一个类图2）对象图对象图描述了类图某一时刻的实际例子，描述了这个时刻对象和对象间的关系，如图所示4）组件图组件图描述了组件以及组件之间的关系，表示了组件之间的组织或依赖关系。
5）部署图部署图用来描述运行应用软件系统的处理器、设备、网络及其拓扑结构。
部署图6）状态图描述了一个特定对象的所有可能状态以及引起状态跃迁的事件，可为一个对象建模。
7)序列图序列图用来描述对象之间动态的交互关系，着重体现对象间消息传递的时间顺序，序列图可以描述一个用例的实现，可为一个协作建模。
序列图也叫顺序图。
如图：8）协作图协作图描述对象之间动态的交互关系，也可为一个协作建模，只是与序列图画法不同。
9）活动图活动图依据对象状态的变化来捕获动作与动作的结果，可以用用例建模。
以上内容介绍的是UML中的图形，其实UML2.0支持13种图，它可以分成两大类，结构图和行为图。
统一建模语言
统一建模语言1.统一建模语言英文名称：unified modeling language;UML定义：是一种面向对象的建模语言，它是运用统一的、标准化的标记和定义实现对软件系统进行面向对象的描述和建模。
2.标准建模语言UML的主要特点可以归结为三点：（1） 统一性：统一了Booch、OMT和OOSE的概念和方法，带来了广泛的认同，表达形式更加清晰、更加一致。
（2） 完整性：实用范围更加广泛（不仅用于信息系统建模，还可以用于机械系统、企业系统、商业系统等的建模）；支持从需求、设计、实现直到系统的测试和维护的系统的全生命周期。
（3）发展实用性：UML在演变过程中还提出了一些新的概念。
在UML标准中新加了模板(Stereotypes)、职责(Responsibilities)、扩展机制(Extensibility mechanisms)、线程(Threads)、过程(Processes)、分布式(Distribution)、并发(Concurrency)、模式(Patterns)、合作(Collaborations)、活动图（Activity diagram）等新概念，并清晰地区分类型(Type)、类(Class)和实例(Instance)、细化(Refinement)、接口(Interfaces)和组件(Components)等概念。
因此可以认为，UML是一种先进实用的标准建模语言，但其中某些概念尚待实践来验证，UML也必然存在一个进化过程3.UML面向对象分析的一般过程1、调研、交流形成系统的问题域描述2、从用户的角度，确定系统的边界、主要功能和活动，建立用例模型3、深入分析用例中用户需求的功能，分析这些功能实现的活动。
使用顺序图、合作图和活动图来辅助进行。
4、分析用户功能的完成基础，建立类和对象模型。
5、对某些具有复杂状态变化关系的类建立状态图，深入分析它们的行为和状态的变化。
6、在上述过程中，要收集并整理系统的性能指标，研究系统的测试策略和测试方法，并对照用例模型检测系统需求结果。
uml的概念和作用
uml的概念和作用
UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）是一种用于软件系统设计和分析的标准化建模语言。
它提供了多种图形符号和语法规则，用于描述软件系统的结构、行为、交互和过程等方面，并且可以帮助开发者更好地理解和沟通软件系统的设计和实现。
UML的主要作用包括：
1、提高软件开发的质量和效率。
采用UML作为软件开发的建模工具能够避免重复设计和编写代码，节省时间和资源，减少出错的机会，提高软件的质量和效率。
2、促进团队协作与沟通。
UML的标准化语言和图形符号，可以使团队成员在沟通和讨论方面更便捷和高效，避免因为团队成员之间的语言和文化差异造成的沟通障碍。
3、提高软件的可维护性和可扩展性。
UML提供了一套标准化的建模工具和步骤，可以有效地管理软件的开发和维护过程，从而提高软件的可维护性和可扩展性。
4、支持软件的自动化开发。
UML可以与许多软件开发工具集成使用，从而实现高效的自动化开发，比如代码自动生成、测试和部署等。
总之，UML作为一种标准化的建模语言，提供了丰富的图形及符号，可以有效地支持和促进软件开发的各个方面，从而提高软件的质量和效率，同时也能够强化团队协作和沟通，并且方便日后的维护和扩展。
统一建模语言
UML统一建模语言（UML是Unified Modeling Language的缩写）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。
目录1 简要介绍2 语言出现3 语言内容4 主要特点5 应用领域统一建模语言(UML)是非专利的第三代建模和规约语言。
UML是在开发阶段，说明，可视化，构建和书写一个面向对象软件密集系统的制品的开放方法。
UML展现了一系列最佳工程实践，这些最佳实践在对大规模，复杂系统进行建模方面,特别是在软件架构层次已经被验证有效UMLUML可以贯穿软件开发周期中的每一个阶段。
被OMG采纳作为业界的标准。
UML最适于数据建模，业务建模，对象建模，组件建模。
UML作为一种模型语言，它使开发人员专注于建立产品的模型和结构，而不是选用什么程序语言和算法实现。
当模型建立之后，模型可以被UML工具转化成指定的程序语言代码。
回顾20世纪晚期--准确地说是1997年，OMG组织（Object Management Group对象管理组织）发布了统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）。
UML的目标之一就是为开发团队提供标准通用的设计语言来开发和构建计算机应用。
UML提出了一套IT专业人员期待多年的统一的标准建模符号。
通过使用UML，这些人员能够阅读和交流系统架构和设计规划--就像建筑工人多年来所使用的建筑设计图一样。
到了21世纪--准确地说是2003年，UML已经获得了业界的认同。
在所见过的专业人员的简历中，75%都声称具备UML的知识。
然而，在同绝大多数求职人员面谈之后，可以明显地看出他们并不真正了解UML。
通常地，他们将UML用作一个术语，或对UML一知半解。
大家对UML缺乏理解的这种状况，促进我撰写这篇关于UML 1.4的快速入门文章。
当阅读完本文时，您还不具备足够的知识可以在简历上声称自己掌握了UML，但是您已具有了进一步钻研该语言的良好起点。
软件工程 第5章--UML统一建模语言
1
概述
软件工程领域在1995年至1997年取得了前所未 有的进展,其成果超过软件工程领域过去15年来的 成就总和。其中最重要的、具有划时代重大意义的 成 果 之 一 就 是 统 一 建 模 语 言 — UML ( Unified Modeling Language)的出现。在世界范围内,至少 在近10年内，UML将是面向对象技术领域内占主 导地位的标准建模语言。
• 2007 UML 2.1 was never released as a formal specification, versions 2.1.1 and 2.1.2 .
• 2009 UML 2.2 . • 2010 UML 2.3 • 2011 UML 2.4.1 • 2012.10 UML 2.5 was released as an "In process"
initializing
Keypress command
Exit
idle
Finished
31
UML事物 — 分组事物
分组（组织）事物（Grouping Things）
组织事物是UML模型中负责分组的部分，可以 把它看作一个个盒子，每个盒子里面的对象 关系相对复杂，而盒子与盒子之间的关系相 对简单。
4
1981 Grady Booch method (OOD) served as Chief Scientist of Rational Software Corporation .
1994 Rational Software Corporation hired James Rumbaugh (OMT/OOA) from General Electric
2
统一的建模语言UML
❖ 统一的建模语言(UML)已经在企业中 广泛使用
❖它 把 Booch 、 Rumbaugh 和 Jacobson 等各自独立的OOA和OOD方法中最 优秀的特色组合成一个统一的方法。
❖ 在UML中用5种不同的视图来表示一个系 统，这些视图从不同的侧面描述系统。
❖ 每一个视图由一组图形来定义。
类2
角色2
一般化-特殊化关系
超类
抽象类 操作
子类1
子类2 操作
使用实例图
准备文件
交易
"使用"
识别
客户
"使用"
银行职员
申请贷款
贷款经理
时序图：打印
计算机
打印驱动器
打印机
队列
输出文件
打印机空闲 打印输出文件
打印机忙 输出文件 入队列
时序图：打电话
访客
交换机
远程交换机
访客
a {b-a<1}
b {c-b<10}
模型
测试者
事 务
使用实例图
模
型 事件流
分
析 脚本
UML规划 操作分析过程
相互作用图(时序图,协同图)
对象&类
面
向 对
对象图,类图
象
分
类分组
析
封包图
状态图
构件图
配置图
人 持有人 *
财产 * 房屋
类图
借方 *
债权人 金融机构
*
抵押
本金
信贷银行
银行
利率
到期
*{有序}
❖ 类图用于表示类的存在和类与类之间 的相互关系，是从系统构成的角度来 描述正在开发的系统。
建模技术常用的方法
建模技术常用的方法建模技术是指为了描述和分析一些系统而采用的方法和工具。
在软件开发过程中，建模技术起着至关重要的作用，它可以帮助开发者更好地理解系统的需求和设计，并可以减少开发过程中的错误和风险。
下面将介绍一些建模技术常用的方法。
1.UML（统一建模语言）UML是一种通用的建模语言，它提供了一套用于描述软件系统的图形符号和规则。
UML图中常用的类型包括用例图、类图、序列图、状态图等。
通过使用UML，开发者可以更好地理解系统的需求和设计，并可以方便地与团队成员进行沟通和合作。
2.数据流图3.实体关系图实体关系图是一种用于描述系统中实体及其之间关系的建模技术。
实体关系图主要使用实体、属性和关系三种元素来描述系统。
通过绘制实体关系图，开发者可以清楚地了解系统中各个实体之间的关系，从而更好地设计和规划数据库结构。
4. Petri网Petri网是一种离散事件系统的建模方法，它可以描述系统中的并发和同步行为。
Petri网主要由库所、变迁和有向弧三种元素组成。
通过绘制Petri网，开发者可以建立系统的模型，并通过分析和仿真来评估系统的性能和有效性。
5.影子建模影子建模是一种用于描述现有系统的建模技术。
开发者通过观察和分析现有系统的行为和结构，从而建立一个与之相似的模型。
影子建模可以帮助开发者更好地理解和改进现有系统，并可以提供对系统的更深入了解。
6.流程图流程图是一种用于描述系统流程和流程间关系的建模技术。
通过绘制流程图，开发者可以清晰地了解系统中各个步骤的执行顺序和流程间的依赖关系，从而更好地设计和优化系统的流程。
7.场景建模场景建模是一种用于描述系统使用过程和用户行为的建模技术。
开发者通过编写和描述一系列的场景来模拟和分析系统的使用情况。
场景建模可以帮助开发者更好地了解用户需求和系统设计，并可以提供对系统的更全面了解。
8.眼球建模眼球建模是一种以用户需求为中心的建模技术。
开发者通过观察用户在使用系统时的行为和反馈，来模拟和分析用户需求和系统设计。
统一建模语言名词解释
统一建模语言名词解释统一建模语言（Unified Modeling Language，简称UML）是一种用于软件开发过程中进行建模的可视化语言。
它提供了一套标准的符号和规则，用于描述软件系统中的结构、行为和交互。
UML可以帮助开发人员更好地理解和沟通软件系统的设计和实现。
UML中的一些常见的名词解释如下：1. 类（Class）：类是UML中最基本的概念，用于描述具有相似属性和行为的对象的模板。
类中包含了属性（属性是描述对象特征的变量）和方法（方法是描述对象行为的函数）。
例如，一个“学生”类可以有属性“姓名”和“年龄”，以及方法“学习”和“休息”。
2. 对象（Object）：对象是类的一个实例，代表了现实世界中的一个具体事物。
每个对象有自己的状态（属性的值）和行为（方法的操作）。
例如，一个“张三”的对象是“学生”类的一个实例，它具有特定的姓名和年龄，并且可以执行学习和休息的行为。
3. 关系（Relationship）：关系描述了不同类之间的连接和交互。
UML 中常见的关系有继承、关联、聚合、组合和依赖等。
-继承（Inheritance）：继承关系表示一个类（子类）继承了另一个类（父类）的属性和方法。
子类可以重用父类的代码，并且可以定义自己的特定属性和方法。
例如，一个“学生”类可以继承一个更通用的“人”类，以便共享“姓名”属性和“吃饭”方法。
-关联（Association）：关联关系表示不同类之间的连接。
它描述了类之间的静态关系，表示一个类与另一个类之间的关联关系。
例如，一个“学生”类和一个“课程”类之间可以有一个关联关系，表示学生可以选择参加课程。
-聚合（Aggregation）：聚合关系表示整体与部分之间的关系，表示一个类包含另一个类的实例。
例如，一个“班级”类可以聚合多个“学生”类的实例，表示班级由学生组成。
-组合（Composition）：组合关系也表示整体与部分之间的关系，但是部分对象不可独立存在，它们是整体对象的一部分。
第三章统建模语言
图3.4 接口的UML符号和典型的Java实现
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第三章统一建模语言 11
Key Concept: Representing Inheritance in UML
UML represents inheritance and interface realization with an open triangle.
图3.1博，本学笃之章行，之所审。问讨精之论心，整的慎理寺软，之欢件，迎明设收辩藏计之 阶段第三章统一建模语言 2
3.1 统一建模语言的目标
统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）用图形符号 来表达面向对象设计，是Booch、Rumbaugh、Wirf-Brock和Harel 几种符号表示方法的综合。
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第三章统一建模语言 16
3.3.3 依赖性
一、符号表示及含义 依赖性由带点的箭头线表示，它的含义是一个类依赖另一个 类，当箭头末端的类变化时，将会影响到这个相关类。
二、示例 我们常用依赖性来表示一个类使用另一个类中的方法。如图3.6 所示。
“故事”，其中详细说明了使用应用程序的一般方法。 二、示例
比如“检索文件”对于一个字处理器来说就是一个典型 的用例，执行者是用户。
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第三章统一建模语言 24
Key Concept: Use Cases
-- a sequence of actions taken by an application and its user. The user takes one role.
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面向对象技术基本概念(续)
继承（泛化）关系
面向对象技术基本概念(续)
3）超类、父类、子类
一个类可以继承其他类的属性和方法。继承了其它类属性 和方法的类称为子类，被继承的类称为父类或超类。它们的关 系如下图所示。子类复用父类属性和方法的过程，称为继承或 泛化。
没有父类的类被称为基类或根类；没有子类的类被称为叶 类。 如果一个类恰好只有一个父类，这样的继承关系叫单继承。 如果一个类有多个父类，这样的继承就是多继承。
面向对象技术基本概念
面向对象技术的设计思想模拟自然界认识和处 理事物的方法,将数据和对数据的操作方法放在一起, 形成一个相对独立的整体---对象(Object),对同类型 对象抽象出共性,形成类(Class).任何一个类中的数据 都只能用本类自有的方法进行处理,并通过简单的接 口与外部联系.对象之间通过消息(Message)进行通 信.
面向对象技术基本概念(续)
5）多态
多态是指在不同类中具有相同名称的方法（操作）。
面向对象技术基本概念(续)
6）依赖(dependency) 依赖是指一个类中的元素使用了另一个类。
依赖关系描述类之间的使用关系。
面向对象技术基本概念(续)
7）关联 关联（Association）是指对象类之间具有
的语义联系。其基本表示如下。
对象的一个基本概念，类封装了客观世界中对象实体的特征 与行为，即属性与方法。其表示法是一个矩形，由带有类名、 属性和方法（操作）的分格框组成。如下图所示。
面向对象技术基本概念(续)
v 属性
属性是指类的特性，它 描述类所具有的一系列特性 值。一个类可以有多个属性， 也可以没有属性。在类图中 属性只要写上名字就可以了。 如右上图.
面向对象技术基本概念(续)
❖ 面向对象技术的基本概念:
对象和实例(object&instance) 类(class) 封装(encapsulation) 继承(inheritance) 多态(polymorphism) 消息(message)
面向对象技术基本概念(续)
❖ 对象模型基本元素的标识
1）类、属性、方法 类是具有相同属性和操作的对象集合的总称。它是面向
应用于关联的4种修饰： •关联名 •角色名 •多重性 •限定符与约束符
面向对象技术基本概念(续)
8）聚合与组合 聚合（Aggregation）是一种描述类之间的整
体与部分的组成关系。
面向对象技术基本概念(续)
组合（Composition）是一种特殊的聚 合，它的每个部分体都是必须的。如下图 所示。
第一章 UML概述
❖面向对象技术基本概念 ❖UML定义 ❖UML历史 ❖UML组成 ❖UML的应用 ❖UML常用建模工具
UML定义
UML(Unified Modeling Language）统一 建模语言，是一种面向对象的建模语言，它 的主要作用是帮助用户对软件系统进行面向 对象的描述和建模（建模是通过将用户的业 务需求映射为代码，保证代码满足这些需求， 并能方便地回溯需求的过程），它可以描述 这个软件开发过程从需求分析直到实现和测 试的全过程。
也可以在属性名后跟上 类型甚至缺省取值，如右下 图：
面向对象技术基本概念(续)
❖ 方法 方法是指类所能提供的服务或可执行的
操作。它表现类的动态特征。
面向对象技术基本概念(续)
2）继承 继承，也称泛化，它是面向
对象描述类之间相似性的一个重 要机制。面向对象利用继承来表 达这种相似性，这使得可以利用 继承来管理类，同时也使得在定 义一个相似类时能简化类的定义 工作。
参考资料
❖ 参考书
[美]Josephschmuller 著 ,UML基础、案例与应用(第 三版),人民邮电出版社,2004
王少锋, 面向对象技术UML教程, 清华大学出版社,2004 刘晓华 ,UML基础及Visio建模 ,电子工业出版社,2004
❖ 建模工具
1.Visio 2.Rational Rose 3.Together 4.Visual UML
对象图示意
面向对象技术基本概念(续)
12）消息 消息是从一个对象（发送者）向另一个或几个
其他对象（接收者）发送的信号，或由一个对象 （发送者或调用者）调用另一个对象（接收者）的 操作。
面向对象技术基本概念(续)
13）接口(Interface)
接口 是一组外部可访问的操作方法，它用于一 个类为其他类提供服务。接口可以看作为一种特殊 的抽象类，它不含属性，只有方法。接口代表系统 中的接缝，接口两端的对象或组件可以独立变更， 只要它们遵守和实现接口的规定，通过接口相联系 即可。
面向对象技术基本概念(续)
4）抽象类 抽象类（Abstract
Class）是一种不能直 接产生实例的类，它的 作用仅仅是为了其他的 非抽象类继承和重用。
面向对象技术基本概念(续)
上图表示了抽于平台的窗口对象 类“Window”，它是一个抽象类，在类名 “Window”下标有约束{abstract}。类“Window” 包含有两个方法的名称“toFront()”和“toBack()”， 但是没有方法实现。类“Window”本身不能有实例， 但它有两个特化的子类“Windows Window”和 “Mac Window”，它们包含了方法“ toFront（）” 和“toBack（）”在不同平台上的实现。在本例中， 类“ Window”的作用是作为文本编辑器类“ Text Editor”的一个接口。
面向对象技术基本概念(续)
9）类图 类图表达了一组类和它们之间的联系。
类图示意
面向对象技术基本概念(续)
10）对象 对象是类的具体实例，即类在某时刻的一个快
照。
面向对象技术基本概念(续)
11）对象图 对象图是类图的一个实例，它表示在某一时刻
系统对象的状态、对象之间的联系状态。
类图示意
面向对象技术基本概念(续)
内容安排
第一章:UML概述 第二章:用例和用例图 第三章:类图和对象图 第四章:顺序图和协作图
内容安排(续)
第五章:状态图和活动图 第六章:构件图和部署图 第七章:包图 第八章:学习案例
第一章 UML概述
统一建模语言
Unified Modeling Language
第一章 UML概述
❖面向对象技术基本概念 ❖UML定义 ❖UML历史 ❖UML组成 ❖UML的应用 ❖UML常用建模工具