UML建模技术
UML原理与应用
UML原理与应用UML（Unified Modeling Language）是一种标准的图形化建模语言，它提供了一套丰富的符号和构造，用于描述软件系统的结构、行为和交互。
UML不仅仅是一种用于建模的语言，更是一种软件工程中的艺术和科学。
它的设计原则是简洁、直观和易于理解，适用于各种软件开发方法和过程。
UML的核心概念主要包括结构图和行为图。
结构图用于描述系统的静态结构，其中最常使用的是类图、对象图和组件图。
类图描述了系统中的对象和它们之间的关系，其中包括类、接口、关联、继承、依赖等元素。
对象图是类图的实例化，用于描述系统中的具体对象和对象之间的关系。
组件图则描述了系统中的组件和组件之间的关系，可以用于描述系统的模块化结构。
行为图用于描述系统的动态行为，其中最常使用的是用例图、活动图和状态图。
用例图用于描述系统的功能需求，其中包括参与者、用例、关联关系等元素。
活动图描述了系统中的控制流程和并发行为，可以用于描述系统的业务流程、算法等。
状态图描述系统中对象的状态转换和事件触发的流程，可以用于描述系统的状态变化和状态机制。
UML不仅仅可以用于系统设计和分析，还可以用于系统开发的各个阶段，包括需求分析、设计、编码和测试等。
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。
在设计阶段，可以使用类图和组件图来描述系统的结构和模块化设计。
在编码阶段，可以使用类图来实现系统的类和对象，并通过序列图来描述类之间的交互。
在测试阶段，可以使用状态图来描述系统的状态变化和状态转换的测试用例。
除了用于系统开发的各个阶段，UML还可以应用于系统维护和演化。
通过使用UML建模工具，可以方便地对系统进行分析和改进。
比如在系统维护阶段，可以使用类图来识别系统中的代码重复和耦合，从而进行代码重构。
在系统演化阶段，可以使用组件图来识别系统中的模块，从而进行模块化的重构。
总之，UML是一种广泛应用于软件工程的建模语言，它提供了一套丰富的图形符号和构造，用于描述软件系统的结构和行为。
uml建模方法
uml建模方法
一、使用UML建模方法
1、UML基本方法
UML即统一建模语言，它是目前软件建模最流行的方法，是一种表达、理解、可视化、记录和展示系统的方法。
它在系统分析设计的过程中提供统一的视图，能帮助分析人员清楚的了解系统，从而更好的优化系统。
UML建模方法主要有以下几个：
1）类图结构：用来构建和描述不同对象之间关系的图形，它是面向对象分析的核心，是理解系统架构的窗口；
2）状态图：用来描述系统行为与状态的变化，它能够把一个激动的业务流程分解细节，为系统构思提供依据；
3）活动图：用来描述从一个状态到另一个状态的行为过程，可以降低复杂的系统的复杂度；
4）部署图：用来描述系统的物理部署情况，可以把抽象的系统行为映射到具体的系统部署；
5）构件图：用来描述系统的构件间的关系及服务，可以帮助把系统分解成一个个独立的构件；
6）交互图：用来描述不同构件间及操作的同步过程，可以设计系统的动态行为过程。
2、UML建模方法步骤
1）识别系统实体
要对系统进行建模，首先要对由哪些对象构成的实体，以及在不同实体之间是如何交互的进行把握，它们之间的关系及联系。
2）识别系统行为
根据识别的实体，以及各实体间的关系，开始对系统行为进行识别，建立各实体间的交互关系模型，从粗糙的描述到细节描述，把握系统的行为；
3）建立交互模型
最后，根据识别的实体，以及各实体间的关系，把握系统的行为，建立交互模型，来处理每个实体之间的交互，形成最终的系统模型。
uml动态建模-交互模型
06
UML交互模型案例研究
案例一：银行ATM机交互模型
总结词
简单、高效、安全
详细描述
银行ATM机交互模型是一个典型的UML交互模型案例。通过使用UML，可以清晰地描 述ATM机与用户、银行系统之间的交互关系。该模型强调简单、高效和安全，为用户
提供便捷的自助服务，同时保障银行资金的安全。
案例二：网上购物系统交互模型
交互模型可用于验证系统的功能 和行为，以及进行系统测试，确 保系统的正确性和可靠性。
交互模型的历史与发展
历史
UML交互模型起源于早期的面向对象分析和设计方法，如Booch方法和OMT方 法。随着UML的发展，交互模型逐渐成为UML的重要组成部分。
发展
随着软件工程领域的发展，UML交互模型也在不断演进和完善。新的UML规范 和扩展不断涌现，以满足不同领域的建模需求。同时，UML交互模型与其他建模 方法的集成也在不断发展，如与工作流、活动图等方法的集成。
总结词
便捷、丰富、互动
VS
详细描述
网上购物系统交互模型展示了用户如何通 过网站或APP进行商品浏览、选择、下单 和支付等操作。该模型强调便捷的购物流 程、丰富的商品选择以及用户与商家之间 的互动，使用户能够轻松完成购物，提高 用户满意度。
案例三：智能家居系统交互模型
总结词
智能、舒适、节能
详细描述
智能家居系统交互模型描述了家庭中的各种 智能设备如何相互连接和协同工作。该模型 强调智能化的家居管理、舒适的生活环境和 节能环保，通过UML交互模型，可以更好 地理解智能家居系统的工作原理和功能需求。
顺序图
01
顺序图是UML动态建模中用于描述对象之间交互顺序的模型元素。
02
uml的特点和用途
uml的特点和用途UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统建模的标准化语言，它具有以下特点和用途。
特点：1. 统一性：UML是一种统一的建模语言，它将多种建模技术整合在一起，包括结构建模、行为建模和交互建模等，使得不同的模型之间可以进行无缝的集成和协作。
2. 易学易用：UML采用图形符号和文本描述相结合的方式，使得它的语法和语义非常直观和易于理解，从而降低了学习和使用的难度。
3. 可扩展性：UML提供了一种扩展机制，允许用户根据具体的需求和场景进行定制和扩展，从而满足不同的建模需求。
4. 高度表达性：UML提供了丰富的图形符号和符号组合方式，可以灵活地表达不同的建模概念和语义，使得模型具有更高的表达性和可读性。
5. 易于工具支持：由于UML已成为行业标准，因此有许多建模工具和开发环境提供了对UML的良好支持，便于开发人员进行建模、分析和设计工作。
用途：1. 需求分析：通过使用用例图、活动图和状态图等UML图形，可以帮助分析师和开发团队更好地理解用户需求，明确系统功能和行为，并对需求进行有效的沟通和验证。
2. 系统设计：UML提供了类图、对象图和组件图等建模工具，可以帮助开发人员进行系统结构设计和模块划分，明确系统的组成部分和它们之间的关系，从而指导代码的编写和开发过程。
3. 架构设计：通过使用包图、部署图和组合结构图等UML图形，可以帮助架构师对系统进行整体设计和布局，明确系统的组织结构和部署方案，从而提高系统的可扩展性和可维护性。
4. 测试和验证：UML提供了序列图和协作图等建模工具，可以帮助测试人员进行系统测试和验证工作，明确系统的行为和交互方式，并根据模型生成测试用例和测试脚本，提高测试效率和覆盖率。
5. 文档生成：UML模型可以作为软件系统的文档，包含了系统的结构、行为和交互等信息，可以通过工具自动生成文档，提高文档的可读性和维护性。
6. 项目管理：UML可以作为项目管理工具的一部分，用于描述系统的工作流程、任务分配和资源调度等信息，帮助项目经理进行进度控制和资源管理。
uml建模与设计模式课程介绍
一、课程概述在软件工程领域，UML建模和设计模式是两个非常重要的概念。
UML 建模是一种用于描述、设计和分析软件系统的标准化方法，它提供了一种统一的语言来描述系统的结构和行为。
设计模式则是一种解决特定问题的通用解决方案，它们描述了在特定情境下可重复使用的解决方案。
本课程旨在向学生介绍UML建模和设计模式的基本概念、原则和应用。
通过本课程的学习，学生将能够掌握UML建模和设计模式的基本理论知识，掌握这两个重要概念在软件开发中的应用技巧，提高软件设计和开发的能力。
二、课程目标1. 了解UML建模的基本原理和核心概念2. 掌握UML建模在软件系统设计中的应用技巧3. 掌握常见的设计模式及其在软件开发中的应用4. 能够运用UML建模和设计模式进行软件系统的分析、设计和开发三、课程大纲1. UML建模基础1.1 UML概念和分类1.2 UML建模的基本元素1.3 UML建模的基本原则和方法2. UML建模进阶2.1 UML时序图和用例图2.2 UML类图和对象图2.3 UML活动图和状态图3. 设计模式概述3.1 设计模式的定义和分类3.2 设计模式的原则和使用场景4. 创建型模式4.1 单例模式4.2 工厂模式4.3 建造者模式5. 结构型模式5.1 适配器模式5.2 装饰者模式5.3 组合模式6. 行为型模式6.1 观察者模式6.2 命令模式6.3 策略模式四、教学方法本课程采用以理论教学为主，辅以案例分析和实际操作的教学方法。
教师将通过讲解理论知识、分析实际案例以及演示操作，结合学生的课堂讨论和作业练习，使学生能够更好地理解和掌握课程内容。
五、课程评估1. 平时表现：占总成绩的20，包括课堂表现、作业情况等2. 期中考试：占总成绩的303. 期末考试：占总成绩的50六、适用对象本课程适用于计算机科学与技术、软件工程、信息安全等相关专业的本科生和研究生。
对于希望从事软件系统设计、开发和管理工作的学生来说，掌握UML建模和设计模式的基本知识和技能具有重要的意义。
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。
UML建模过程中的常见问题与解决方法
PART THREE
问题描述：模型设计过于复杂，难以理解和维护 原因分析：缺乏对UML建模原则的理解，过度追求细节 解决方法：遵循UML建模原则，简化模型设计 实践建议：采用分层、模块化的设计方法，提高模型的可读性和可维护性
问题：对业务需求理解不足，导致模型设计不准确 解决方法：加强与业务人员的沟通，深入了解业务需求 问题：对业务规则理解不足，导致模型设计不完整 解决方法：深入研究业务规则，确保模型设计全面
打开建模工具：选择合适的建模工具，如Visio、StarUML等，并打开。 创建新项目：在工具中创建一个新的项目，并为其命名。 绘制UML图：在项目中绘制UML图，包括类图、序列图、状态图等。 编辑元素：在UML图中编辑元素，如添加、删除、修改元素等。 保存和导出：将绘制好的UML图保存为文件，并导出为PDF、PNG等格式。
问题描述：在UML建模过程中，无法准确描述系统需求，导致模型与实际需求不符 原因分析：需求理解不到位，缺乏有效的沟通和协作 解决方法：加强需求分析，提高沟通和协作能力，确保模型与实际需求一致 案例分析：通过实际案例，分析如何解决无法正确表达系统需求的问题
问题描述：在设计过程中，由于缺乏有效的沟通和协作，导致问题无法及时发现和解决。
分析业务流程：梳理业务流 程，识别关键节点
理解业务需求：明确业务需 求，理解业务场景
确定业务规则：明确业务规 则，确保业务一致性
设计业务模型：根据业务需求， 设计业务模型，确保模型符合 业务需求
结构视图：使用结构视图描述 系统结构，包括模块、组件、 接口等
功能视图：使用功能视图描述 系统功能，包括用户界面、业 务流程等
采用敏捷开发方法 ，快速迭代和反馈 ，及时解决问题
加强团队沟通和协 作，共同解决设计 中的问题
UML建模实例教程教学设计
UML建模实例教程教学设计教学目标本教学设计旨在帮助学生学习和掌握UML建模技能，包括了解UML的基本概念，学习UML的核心元素和图表，掌握UML的应用方法和技巧，能够使用UML进行软件设计和开发。
教学内容第一节：UML概述1.UML的定义和发展历程2.UML的应用领域和优势3.UML的基本概念和术语第二节：UML核心元素和图表1.UML的结构图表和行为图表2.UML的类图表和对象图表，包括类、接口、关联、继承、聚合、组合、依赖等3.UML的交互图表和状态图表，包括序列图、通信图、活动图、状态图等第三节：UML的应用方法和技巧1.UML建模的过程和方法2.如何运用UML进行软件需求分析3.如何运用UML进行软件设计和开发教学方法1.讲授课堂教学，通过介绍和讲解UML的基本概念、核心元素和图表，让学生掌握UML的基本知识和技能；2.组织实验教学，让学生在实践中体验UML的应用方法和技巧，加深对UML的理解和应用能力；3.论文辅导，让学生结合实际项目，撰写UML模型的设计文档，加强UML的应用能力和文档编写能力。
教学评估针对本教学设计，可采用以下评估方式：1.课堂抽查：在课堂上随机提问学生UML的基本概念和核心元素，检验学生的掌握情况；2.实验报告：学生根据指定的项目，运用UML进行建模设计，并撰写完整的文档，评估学生的应用能力和文档编写能力；3.论文分析: 学生撰写UML应用的相关论文，半个月后由本科专业教师进行评估，评估主要从论文格式、思维深度、案例研究等方面进行分析。
总结本教学设计通过引入UML的概述、核心元素和图表、应用技巧和方法等教学内容，旨在为学生提供全面系统的UML建模技能训练，培养学生的系统分析、设计和编码能力，对于软件工程专业学生而言，这无疑是一份难得的学习资料。
uml教程
uml教程UML（统一建模语言）是用于设计和描述软件系统的一种图形化语言。
它广泛用于软件开发过程中的系统建模、分析、设计和实现。
本教程将向您介绍UML的基本概念、图形符号和建模过程。
一、UML的基本概念1. 类(Class)：表示了一类对象的共同属性和行为。
用矩形框表示，包含类名、属性和方法。
2. 对象(Object)：表示类的具体实例。
用矩形框表示，包含对象名和属性。
3. 关联(Association)：表示类之间的关系。
用实线连接两个类，可以有箭头指向关联的类型。
4. 聚合(Aggregation)：表示一种弱的“整体-部分”的关系。
用空心菱形连接两个类，菱形指向整体类。
5. 组合(Composition)：表示一种强的“整体-部分”的关系。
用实心菱形连接两个类，菱形指向整体类。
6. 继承(Inheritance)：表示一个类派生自另一个类。
用带空心箭头的实线连接两个类，箭头指向父类。
7. 接口(Interface)：表示类的一组相关方法的集合。
用包含方法名和返回类型的矩形框表示。
二、UML的图形符号1. 用例图(Use Case Diagram)：表示系统的功能和用户之间的交互关系。
用椭圆表示用例，用箭头表示参与者和关联关系。
2. 类图(Class Diagram)：表示系统的静态结构和类之间的关系。
用矩形框表示类，用线表示关联、聚合、组合和继承关系。
3. 时序图(Sequence Diagram)：表示对象之间的交互时序。
用矩形框表示对象，用垂直线表示消息传递顺序。
4. 活动图(Activity Diagram)：表示系统的业务处理流程。
用矩形框表示活动，用箭头表示流程顺序。
5. 状态图(State Diagram)：表示对象的各种状态及其转换。
用圆角矩形表示状态，用箭头表示状态转换条件。
三、UML的建模过程1. 理解需求：收集和分析用户的需求，确定系统的功能和目标。
2. 识别用例：将需求转化为用例，描述系统的各个功能点和用户的操作。
UML第4课数据建模
7. 创建列(column)。在表中创建每一列，包括列名、列的属性等。
8. 创建关系(relationship)。如果表与表之间存在关系，则创建它们 之间的关系。
9. 在必要的情况下对数据模型进行规范化，如从第二范式转变为 第三范式。
第4章 数据建模
3
4．1 基本概念
数据库数据的总体逻辑结构称为模式(Schemas)。
关系数据库数据的总体逻辑结构是关系模式，这些数据结构的关 系模式通过各种表来描述。
一个面向对象的系统，要利用关系数据库来表示对象模型 需要进行一定的转换，即把面向对象模式的数据模型转换 成关系模式的数据模型。其思想可以用如图所示的建模方 法表示。
对象类间的一对一关联。
可以在两个对象类转换成的关系模式中的任意一个模式内加 入一个外键，指向另一个模式的主键，即可建立两个表之间 的连接。
对象类间的一对多关联。
可以通过在具有多个对象的类的关系模式中加入一个外键， 指向另一模式的主键建立两个表的连接。
实现对象类间的多对多关联。
需要将类之间的关联也设计成一个类——关联类，把一个多 对多的关联转化成两个一对多的关联。引入的该关联类映射 为关系数据库中的一个关联表，用来映射关联对象。在新增 的关联表中设置一个标识符作为主键，加入两个外键分别指 向初始关联的两个关系模式表的主键。
16
4.3 数据库设计的步骤
结合Rose 2003工具提供的功能来说明如何用UML的类图进 行数据库设计，在Rose 2003中数据库设计的步骤如下：
1. 创建数据库对象。这里所说的数据库对象是指Rose中构件图中 的一个构件，其版型为Database。
uml建模PPT课件
对收集到的需求进行整理、分类和细化，形成详细的需求规格说 明书。
静态建模
定义类和对象
根据需求分析结果，确定系统中的类和对象，以及它 们之间的关系。
建立类图
使用UML类图表示类和对象及其关系，包括继承、聚 合、关联等。
定义属性
为每个类和对象定义必要的属性和方法，描述其特征 和行为。
动态建模
UML建模PPT课件
目录
• UML建模概述 • UML基本元素 • UML图示 • UML建模过程 • UML建模实践
01
UML建模概述
UML的定义与特点
总结词
UML是一种用于对软件密集系统进行可视化建模的统一建模 语言。它通过统一的符号和工具，为软件开发人员提供了一 种通用的建模语言，以简化复杂软件系统的设计和开发过程 。
详细描述
UML是一种基于图形化表示的建模语言，使用统一的符号和 图形来表示系统中的元素、关系和结构。它支持面向对象的 分析和设计，通过可视化的方式帮助开发人员更好地理解和 管理复杂的软件系统。
UML的历史与发展
总结词
UML起源于1990年代，由Grady Booch 、Jim Rumbaugh和Ivar Jacobson三位 面向对象专家共同开发。经过多年的发 展，UML已经成为软件开发领域的标准 建模语言之一，并不断演进和完善。
VS
详细描述
UML的发展历程可以分为三个阶段：初 始阶段、标准化阶段和推广应用阶段。在 初始阶段，UML由Grady Booch、Jim Rumbaugh和Ivar Jacobson等面向对象 专家共同开发，并逐渐受到业界的关注。 在标准化阶段，UML经过规范化和标准 化过程，成为OMG（Object Management Group）标准之一。在推 广应用阶段，UML被广泛应用于各种软 件开发生命周期中，成为软件开发领域的 标准建模语言之一。
UML系统建模从入门到实战
UML系统建模从入门到实战1 概述1.1 课程概述•汇集uml及其相关的一些话题•回顾uml相关的符号与概念•以电商订单相关业务为例，借助uml完成系统建模•将uml变成提升建模效率，表达架构思想的工具1.2 什么是umlUnified 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。
语言，也就是一个表达思想的符号约定。
1.3 uml的发展与版本•建模语言出现在二十世纪70年代，80年代末开始迅速发展，建模语言达到了50多种，百家争鸣•后来，Rumbaugh 于1994年加入Booch所在的Rational公司，他们一起研究一种统一的方法•一年后，Unified Method 0.8诞生•经过他们三年的共同努力，UML0.9和UML0.91于1996年相继面世。
•此后UML创始人Booch等人，邀请计算机界的知名人士与企业IBM，HP，Microsoft，Oracle等对UML进行评论，听取意见。
•1997年1月，Rational公司向OMG（对象管理组织）提交了UML1.0•1997年11月，OMG宣布接受UML，认定为标准的建模语言•1998年发布了UML 1.2•1999年发布了UML 1.3•2003年3月发布了UML 1.5•2004年推出UML2.01.4 uml可以做什么从命名上分析：统一、建模、语言统一：没有规矩不成方圆，它指定了一种标准，一种约束，使得大家的表达变得一致。
它被OMG（ObjectManagement Group）所认可。
建模：复杂业务系统建模，即建立软件系统模型。
uml的创始人之一Booch，曾用建一座摩天大楼来比喻uml的必要性。
简单系统下，可有可无，系统复杂或大到一定程度，建模和文档成为系统周期里非常重要的一环。
语言：面向对象思想的表达。
互相之间的沟通工具。
一种按照特定规则和模式组成的符号系统。
使用UML进行系统数据流建模与分析
使用UML进行系统数据流建模与分析在软件开发过程中，系统数据流建模与分析是非常重要的一环。
它通过使用统一建模语言（UML）来描述系统的数据流，帮助开发者更好地理解系统的功能和数据交互，从而提高开发效率和质量。
一、UML简介统一建模语言（UML）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的符号和规则，用于描述软件系统的结构、行为和交互。
UML具有丰富的图形表示方式，包括用例图、类图、时序图、活动图等，可以满足不同层次的建模需求。
二、数据流建模数据流建模是系统分析的重要工具之一，它主要用于描述系统中数据的流动和处理过程。
在UML中，数据流建模可以通过活动图来实现。
活动图使用节点、边和控制流来表示系统中的活动和数据流动。
在活动图中，节点表示系统中的活动，例如输入、输出、计算等。
边表示数据的流动路径，可以是控制流或数据流。
控制流用于描述活动之间的执行顺序，数据流用于描述数据的传递和处理。
通过活动图，我们可以清晰地看到系统中数据的流向和处理过程。
例如，在一个订单管理系统中，我们可以使用活动图来描述订单的创建、审核和发货过程。
活动图可以帮助开发者更好地理解系统的业务逻辑，从而提高开发效率。
三、数据流分析数据流分析是通过对系统中的数据流进行分析，来推导系统的功能和需求。
在UML中，数据流分析可以通过用例图和类图来实现。
用例图用于描述系统的功能和用户需求。
它由参与者和用例组成，参与者表示系统的外部角色，用例表示系统的功能。
通过用例图，我们可以清晰地看到系统与用户之间的交互关系，从而推导出系统的功能和需求。
类图用于描述系统的静态结构。
它由类、属性和关系组成，类表示系统中的对象，属性表示对象的特征，关系表示对象之间的关联。
通过类图，我们可以清晰地看到系统中的对象和它们之间的关系，从而推导出系统的数据流。
通过数据流分析，我们可以更好地理解系统的功能和数据交互，从而更好地设计和开发系统。
例如，在一个学生管理系统中，我们可以使用用例图来描述学生的注册、选课和成绩查询等功能，使用类图来描述学生、课程和成绩等对象及其之间的关系。
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。
UML建模的六种图解释与应用
UML建模的六种图解释与应用UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统开发和设计的标准化语言，由Grady Booch、James Rumbaugh和Ivar Jacobson等大师共同开发。
UML不仅具有图形化表示系统结构的能力，还能够从不同角度分析和设计软件系统的结构。
UML中的图形化表示是UML建模的关键特点之一，下面将解释UML的六种图。
一、用例图用例图是UML建模的第一种图形化表示法，它对系统的功能进行了整体把握，并说明系统和外部环境之间的交互关系。
在用例图中，系统和外部的人员和物体都表示成参与者，而系统和外部参与者之间的交互行为则用用例来描述，用例可以表示系统的内部处理过程或与外界协调完成的事件。
例如，我们可以使用用例图来表示一个在线购物网站的功能，网站本身就是一个系统，用户可以通过在网站上购买商品，而交互行为包括注册、登录、搜索商品、加入购物车、下订单以及查询订单等操作。
在用例图中，网站就是系统，用户是参与者，用例分别表示各种交互功能。
二、类图类图是UML建模的第二种图形化表示法，它主要用于定义系统中的对象的属性和方法，并描述这些对象之间的关系。
在类图中，类是表示系统中实际对象的模型，类包括类名、属性和方法，类之间的关系一般有继承、关联、聚合和组合四种。
例如，我们可以使用类图来表示一个学生选课系统，其中学生和课程就是类，属性包括学生的姓名、学号、所选课程等，方法包括选课、退课等，类之间的关系可以用关联和聚合来表示。
三、时序图时序图是UML建模的第三种图形化表示法，它主要用于描述系统中的对象之间的交互过程，包括对象之间的消息传递、方法调用以及时间顺序等。
在时序图中，对象一般用竖直方向的生命线表示，消息则用水平方向的箭头表示，并标明消息发送者、接受者和消息内容，可以清晰地描述系统中复杂的交互过程。
例如，我们可以使用时序图来表示一个学生选课系统中学生选课的整个流程，从学生登陆网站开始，选择课程和提交选课申请，再到后台管理员审核后确认选课，之后再将该课程加入到学生的选课列表，最后生成成绩单等交互流程。
使用UML时序图进行系统交互建模的方法
使用UML时序图进行系统交互建模的方法在软件开发过程中，了解系统的交互过程是至关重要的。
为了更好地理解系统的交互行为和消息传递，软件工程师通常使用UML时序图进行系统交互建模。
时序图是一种图形化的工具，用于描述对象之间的时序关系和消息传递。
本文将介绍使用UML时序图进行系统交互建模的方法。
1. 确定参与者和角色在创建时序图之前，首先需要确定系统中的参与者和角色。
参与者是与系统进行交互的实体，可以是人、其他系统或外部设备。
角色是参与者的一种特殊类型，代表系统内部的组件或模块。
通过明确参与者和角色，可以更好地理解系统的整体结构和交互过程。
2. 确定交互场景在进行系统交互建模之前，需要明确系统的交互场景。
交互场景是指系统在特定情况下的交互行为和消息传递。
通过定义交互场景，可以更好地理解系统的行为和需求，并将其转化为时序图中的对象和消息。
3. 创建时序图一旦确定了参与者、角色和交互场景，就可以开始创建时序图。
时序图由参与者、角色、对象和消息组成。
参与者和角色用矩形表示，对象用椭圆形表示，消息用箭头表示。
在时序图中，可以使用垂直的虚线来表示时间轴。
每个对象在时间轴上占据一定的空间，表示对象的生命周期。
消息可以沿着时间轴进行传递，从一个对象发送到另一个对象。
4. 描述对象的生命周期在时序图中，对象的生命周期可以通过垂直的虚线来表示。
对象的生命周期包括创建、活动和销毁三个阶段。
创建阶段表示对象的创建过程，活动阶段表示对象的活动过程，销毁阶段表示对象的销毁过程。
通过描述对象的生命周期，可以更好地理解对象的行为和状态变化。
在时序图中，可以使用垂直的虚线和箭头来表示对象的生命周期和状态变化。
5. 描述消息的传递在时序图中，消息用箭头表示。
箭头的起点表示消息的发送者，箭头的终点表示消息的接收者。
消息的传递可以是同步的或异步的。
同步消息表示发送者在发送消息后等待接收者的响应。
在时序图中，可以使用实线箭头表示同步消息。
异步消息表示发送者在发送消息后不等待接收者的响应。
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▪ 元素表示任何需要处理的业务领域对象或概念 ▪ 每个模型元素都有一个特定的UML图元与之对应
▪ 1) 元素的分类
▪ A. 结构元素：包括类、对象、接口、用例、协作、主动类、构件 和节点
张三 :People
类名
-memberName
-memberName
功能 类、类的特征以及类之间的关系 系统中各个对象的快照 构件的结构和联系 系统拓扑的物理描述 用户与系统如何交互 过程行为与并行行为 事件如何改变生命周期中对象 对象之间的交互，强调顺序 对象之间的交互，强调连接 静态 结构 建模 物理 建模 需求 建模 动态 行为 建模
▪ 3. 视图
▪ 完整反映系统的各个方面一般需要用一组视图从各个方面来反映 系统，每种视图描述系统的一个特定的方面 ▪ 每种视图都是由一组图构成，图中包含了强调某个方面的描述 ▪ 视图与视图之间不是相互独立的，它们之间是有联系的，另外视 图与视图之间可能还会产生一点重叠 ▪ 用例视图、逻辑视图、并发视图、构件视图和部署视图
▪ D.依赖关系：描述的是一个元素与另一个元素的语义上的连接关 系，其中一个元素是独立的，另一个元素是不独立的，它依赖于 独立元素 ▪ 如果两个元素是类，那么下面几种情况都属于依赖关系：
▪ 一个类是另一个类的属性成员； ▪ 一个类是另一个类的某些方法的参数； ▪ 一个类调用另一个类的某些方法
订单处理
订单
-memberName
-memberName
订单明细
-memberName
-memberName
▪ B. 实现关系：用来定义接口和实现接口的类或组件之间的关系。 实现关系用从类指向接口的带有空心三角箭头的虚线来表示
<<接口 >>
接口名称
-memberName
-memberName
类名
-memberName -memberName
▪ 结构化建模工具
▪ E-R图 ▪ 数据字典 ▪ 数据流图 ▪ 决策树/决策表
数据 功能 行为
▪ 2. 面向对象建模技术
▪ 面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，主张从客观 世界固有的事物出发来构造系统
▪ 面向对象建模工具
▪ UML：一种建模语言，利用UML图可以创建不同类型的模型
数据 功能 行为
II. 聚合关联：表示的语义是“整体与部分之间”的关系，空心小 菱形端表示整体类，另一端表示事物的部分类
订单明细
-memberName
-memberName
商品
-memberName
-memberName
III. 组合关联（Composition）:表示部分类强烈依赖整体类，当整 体类删除时，部分类也就不复存在了
▪ （3）使用关系 ▪ 用例的使用关系是指一个用例使用另一个用例的关系 ▪ 如果若干个用例都有一些相同的行为，则把这些相同的行为抽取出来称为 抽象用例。用例之间的使用关系用构造型<<use>>表示
<<use>>
读者
预定图书
登陆系统
图 5-31 用例间的使用关系
▪ B. 用例图的绘制 ▪ C. 用例的描述
过期
过期
书籍“过期”状态的表示方法（ROSE）
书籍“过期”状态的表示方法（VISIO）
▪ C. 分组元素：主要目的就是能够分门别类的管理这些软件元素， 使得相同的或相似功能的软件元素集中存放，便于管理和理解 ▪ D. 注释元素:用来对其它的元素进行解释说明的,在UML中模型一 般用一个缺口矩形表示，解释的文字就写在矩形中
▪ C.泛化关系：表示一般类与特殊类之间的关系，用于对继承进行 建模的UML元素，表示的是一种“is a kind of”关系，用一条带有 空心三角箭头的实现表示泛化关系，空心三角指向父类，另一端 是子类
汽车
-memberName -memberName
交通工具
-memberName -memberName
类B
-memberName
-memberName
I.
直接关联
导航性：表示的是通信的方 向性单向导航带有一个箭头 的实线表示，双向导航用没 有箭头的实线表示，一个端 点设置导航性意味着另一端 的对象可以访问本端的对象
客户
-memberName
信用卡
-memberName
-memberName
-memberName
业务逻辑层
我是注释元素，会让模型 更加容易理解！
图 5-11 “业务逻辑层 ”包的表示方法
图 5-12 注释元素的表示方法
▪ 2）元素之间的关系
▪ A. 关联关系：表示两个类之间存在某种语义上关系。关联中重要 的关系包括直接关联、聚合关联、组合关联等
类A
-memberName
-memberName
▪ 对象模型，对象模型采用类、对象、属性、操作、关联、接口、继承等面向 对象的概念展示系统的结构，包括类图、对象图 ▪ 功能模型，功能模型从用户的角度来说明系统的各项功能，包括用例图 ▪ 动态模型，动态模型展示系统内部交互的动态行为，包括序列图、活动图和 状态图等。
UML介绍
▪ UML建模语言作为一种设计语言，主要由模型元素、 图、视图和公共机制几部分构成
▪ 用例图本身有点过于简单 ▪ 要使用用例规约(use case specification)来对用例进行详细表述，用例规约一 般以文字的形式进行表述 ▪ 建立用例规约是需求建模的主要工作，而不是简单的仅仅画几张用例图而已
用例编号
用例名称
用例目标 参与者
▪ 用例规约说明：
▪ （1）目标：用例的目标指用例最终的任务是什么，能得到什么样的结果 ▪ （2）前置条件和后置条件：前置条件指在本用例启动之前，系统应该具备 的启动条件；后置条件指在本用例结束之后，系统将要保证的限定条件 ▪ （3）事件流：事件流是指参与者与系统为达到一个功能目标而进行的一系 列的活动 ▪ 主事件流是指能够达到目标的成功路径。主事件流通常不包括条件和分支， 容易理解和扩展，也被称作基本路径 ▪ 备选事件流：多分支路径和扩展路径来自前置条件后置条件
事件流 基本事件流 备选事件流 扩展点 变异点 补充说明
用例规约模板
用户登录
用例图
添加联系人
用例图
▪ 2. 静态结构建模（数据）
▪ 静态结构建模就是要寻找并发现信息系统的静态模型，建 立静态模型的实质是对问题域进行抽象的过程，把问题域 有关的类和对象以及它们的相互关系进行分类，以揭示系 统的结构 ▪ 静态结构建模工作需要借助于类图和对象图来完成
▪ A. 类图(Class Diagram)：是描述软件系统中类及类之间 关系的一种图示，是从静态角度表示系统的
▪ 类图是构件其它图的基础，是系统静态结构建模的第一步
订单 图 5-32 实体类的表示方法
▪ 面向对象的建模领域里，通常将类分成三种类型，即实体 类、边界类和控制类
▪ （1）实体类
▪ 表示系统领域内的实体，可以代表人、地点、事物或概念 ▪ 实体对象具有永久性的特点，需要持久的存储在数据库中 ▪ 通常将实体类与关系数据库中表对应，实体对象对应表中的一行记录，实体 类中属性与表中的字段相对应 ▪ 实体类可以通过事件流和交互图发现
ROSE
VISIO
▪ 用例是系统中特定的角色为完成某个特定的任务而执行的一系列 动作的集合，在UML中通常用一个带有用例名称的实线椭圆来表 示
借书 图 5-4 用例 “借书 ”的表示方法
▪ B. 行为元素：是UML模型中的动态部分，用来描述业务系统或软 件系统中元素之间的交互或元素的状态变化，通常和其它的结构 元素、类、对象连接在一起，有交互和状态机两种
▪ 交互是为了完成某个任务而进行的一系列元素之间的相互作用，这种相互作 用一般通过元素之间发送和接收消息来完成。在UML中交互表示为带有箭头 的直线，直线的上方标注消息名称即可，如图所示
消息名称 元素 元素
▪ 状态机是由一系列对象的状态构成的。在对象的生命周期内，在一系列事件 的驱动下，对象总是在不同的状态之间迁移，这些状态序列就构成了状态机。 在UML中，状态用一个圆角的矩形表示，矩形内部标注状态名称
图 5-2 结构元素 ——对象
（VISIO）
（ROSE）
▪ 接口表示类或构件能够对外提供的服务，在UML中，接口是用一 个带有名称的小圆圈来表示的，并且通过一条实线与实现它的类 或构件相连（ROSE）
<<接口 >>
接口名称
-memberName
-memberName
类名
-memberName -memberName
▪ A. 用例图：外部用户所能观察到的系统功能的模型图，它描述人 们希望如何使用一个系统，用例图的主要元素是用例和参与者， 用来描述系统功能，并指出各个功能的操作者
查询书目
查询借阅情况
读者 预定图书
取消预定 图 5-28 图书馆管理系统用例图
▪ 1．用例（use case）
▪ 一个用例是用户与计算机之间的一次典型的交互作用，它代表的是系统的一 个完整的功能
▪ 用来显示系统的内部是如何设计和写作的，包括系统的静态结构描述和动态 行为描述 ▪ 静态结构由类图和对象图；动态行为用状态图、顺序图、通信图和活动图来 描述 ▪ 逻辑视图的使用者主要是设计人员和开发人员
UML建模
▪ 1. 需求建模（功能）
▪ 也称用例建模，一般由一个用例图或一组用例图构成，此 外还必须由额外的用例描述文档 ▪ 用例图从宏观上给出了模型的总体概观，但用例的真正细 节则是由用例规约来描述的
-接受订单任务()
-memberName
订单
-memberName