软件工程UML
uml软件工程课程设计
uml软件工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握UML（统一建模语言）的基本概念、图示及其在软件工程中的应用。
2. 学会使用UML图（如用例图、类图、序列图等）来表达软件系统的结构和行为。
3. 了解软件工程的基本原则，理解UML在软件开发生命周期中的作用。
技能目标：1. 能够运用UML图进行软件需求分析，构建系统的逻辑模型。
2. 能够利用UML图进行软件设计，提高代码的可维护性和可读性。
3. 能够运用UML图进行团队协作，提高沟通与交流效果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对软件工程的兴趣，激发他们探究新技术的热情。
2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高他们解决实际问题的能力。
3. 培养学生团队协作精神，使他们认识到团队合作的重要性。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，培养学生运用UML进行软件设计和分析的能力。
课程目标旨在让学生掌握UML的基本知识，提高他们在实际项目中的应用能力，同时培养他们的团队协作和沟通能力，为未来从事软件开发工作打下坚实基础。
通过本课程的学习，学生将能够更好地理解软件工程的概念，提高自身编程素养，形成积极的情感态度价值观。
二、教学内容1. UML基本概念与图示：包括UML的发展历程、基本组成元素、图示类型及用途。
- 教材章节：第一章 绪论- 内容列举：UML的定义、UML图分类、UML的基本元素（类、对象、关系、行为等）2. UML图的应用与实践：- 用例图：描述系统的功能需求，分析用户与系统的交互。
- 类图：表示系统中类的结构及类之间的关系。
- 序列图：描述对象之间的交互过程，展示动态行为。
- 状态图、活动图等其他UML图：分别描述对象的状态变化和活动流程。
- 教材章节：第二章至第五章- 内容列举：用例图、类图、序列图、状态图、活动图等UML图的基本概念、绘制方法及应用实例。
3. 软件工程原则与UML实践：- 教材章节：第六章 软件工程原则- 内容列举：软件工程的基本原则、UML在软件开发生命周期中的应用、UML与敏捷开发等。
软件工程9种图
UML的9种图上文我们介绍了，UML的视图，在每一种视图中都包含一个或多种图。
本文我们重点讲解UML每种图的细节问题：1、用例图（use case diagrams）【概念】描述用户需求，从用户的角度描述系统的功能【描述方式】椭圆表示某个用例；人形符号表示角色【目的】帮组开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求【用例图】2、静态图(Static diagram)(1)类图（class diagrams）【概念】显示系统的静态结构，表示不同的实体是如何相关联的【描述方式】三个矩形【目的】表示一个逻辑类或实现类，逻辑类通常是用户的业务所涉及的事物；实现类是程序员处理的实体【类图】(2)对象图（object diagrams）【概念】类图的一个实例，描述系统在具体时间点上所包含的对象以及各个对象的关系【对象图】3、交互图(Interaction Diagram)用来描述对象之间的交互关系(1)序列图（顺序图）(Sequence Diagram)【概念】描述对象之间的交互顺序，着重体现对象间消息传递的时间顺序【描述方式】横跨图的顶部，每个框表示每个类的实例或对象；类实例名称和类名称使用冒号分开【目的】显示流程中不同对象之间的调用关系，还可以显示不同对象的不同调用。
【序列图】(2)协作图（Collaboration diagrams）【概念】描述对象之间的合作关系，侧重对象之间的消息传递4、行为图：描述系统的动态模型和对象之间的交互关系(1).状态图（Statechart diagrams）【概念】描述对象的所有状态以及事件发生而引起的状态之间的转移【描述方式】起始点：实心圆1状态之间的转换：使用开箭头的线段2状态：圆角矩形3判断点：空心圆4一个或多个终止点：内部包含实心圆的圆【目的】表示某个类所处的不同状态以及该类在这些状态中的转换过程(2).活动图（Activity diagrams）【概念】描述满足用例要求所要进行的活动以及活动时间的约束关系【描述方式】2起始点：实心圆5活动：圆角矩形1终止点：内部包含实心圆的圆1泳道：实际执行活动的对象【目的】表示两个或多个对象之间在处理某个活动时的过程控制流程【活动图】活动图和状态图区别：5、实现图Implementation diagram (1)构件图（Component diagrams）【概念】描述代码构件的物理结构以及各构件之间的依赖关系【描述方式】构件【目的】提供系统的物理视图，根据系统的代码构件显示系统代码的整个物理结构【构架图】(2)部署图（Deployment diagrams）【概念】系统中硬件的物理体系结构【描述方式】1三维立方体表示部件2节点名称位于立方体上部【目的】显示系统的硬件和软件的物理结构【部署图】九种UML图详解到此为止，下篇文章专门给大家讲解UML中类间的关系，感谢您的访问。
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。
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
2-第一讲-软件工程概述及UML简介
具有“自治”特点，扩展性、可维护性大大提高。
UML建模: 一种面向对象的系统分析与开发方法
25
第25页，共37页。
软件建模与建模语言
通用建模语言
自然语言、图形语言、数学语言 结构化建模与面向对象建模
基于功能的分解与基于概念的建模 面向对象的建模语言
26
第26页，共37页。
统一建模语言——UML
9
第9页，共37页。
软件危机的具体表现有
软件发展速度跟不上硬件的发展和用户的需求 软件成本高，开发进度估计不准，用户不满意 软件产品质量差，可靠性不能保证 软件产品可维护性差 软件没有合适的文档资料
10
第10页，共37页。
软件工程
软件工程是一门建立在系统化、规范化、数量化 等工程原则和方法上的，关于软件开发各阶段定 义、任务和作用的工程学科。
Use Case建模
Use Case定义了在业务处理中的业务规则和任务，以及计算 机应用系统怎样支持这些任务。
对象类和对象建模
可用UML中的对象类定义一系列业务对象（类）和应用结 构，并且建立对象作为这些类的实例，以保证Use Case和业 务规则得到正确的支持。
组件建模
组件是指源代码的物理单元和可执行单元，它们组成应用 系统。
对计算机系统有着不同程度的依赖性 软件的开发至今尚未完全摆脱手工艺的开发方式，
UML在软件工程的未来发展方向
UML与HTML的集成：UML 可以生成HTML代码，提高开
发效率
UML与CSS的集成：UML可 以生成CSS代码，提高开发效
率
智能化和自动化 的UML工具
人工智能在UML中的应用
智能识别： 自动识别 UML图中的 元素和关系
智能生成： 根据需求自 动生成UML 图
智能优化： 自动优化 UML图，提 高可读性和 准确性
快速迭代和可视化建模
快速迭代：UML可以帮助团队快速迭代，提高开发效率 可视化建模：UML提供了可视化的建模工具，可以帮助团队更好地理解和沟通需求 需求变更：UML可以帮助团队更好地应对需求变更，提高开发灵活性 团队协作：UML可以帮助团队更好地协作，提高开发效率和质量
持续集成和持续交付中的UML
UML在持续集成中的作用：提 供可视化的模型，帮助团队更 好地理解和实现需求
UML在持续交付中的作用：提 供可视化的模型，帮助团队更
好地理解和实现需求
UML在敏捷开发中的重要性： 帮助团队更好地理解和沟通需 求
UML在持续集成和持续交付中 的挑战：如何保持模型的一致
性和准确性
UML在微服务和 容器化中的应用
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动态UML：动态建模，描述软件系统的动 态行为和状态变化
添加 标题
动态UML的发展：从静态建模到动态建模的转 变，更加注重软件的动态行为和状态变化
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动态UML的应用：在软件工程中，动态UML 可以用于描述软件的动态行为和状态变化，提 高软件的可维护性和可扩展性。
UML的扩展和定制化
UML在软件工程的未来 发展方向
汇报人：XX
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01
UML技术的演变
uml相关的名词解释
uml相关的名词解释UML（统一建模语言）相关名词解释简介：在软件工程中，统一建模语言（UML）是一种标准化的、通用的建模语言，用于描述和构建软件系统。
被广泛应用于软件开发过程中的需求分析、系统设计、代码生成等环节，UML具备描述问题领域、定义软件结构和行为的能力，以及促进开发者之间的交流和沟通。
本文将对与UML相关的一些关键名词进行解释与阐述。
1. 用例图（Use Case Diagram）用例图是UML中最常用的图形之一，用于描述系统与用户之间的交互。
用例图通过显示系统的功能和角色之间的关系，来帮助开发者理解和定义系统的需求。
用例图中的参与者代表系统的用户、外部组织或其他系统，而用例则代表系统的功能或交互场景。
用例图可以帮助团队更好地理解系统的需求，从而指导系统的设计和开发过程。
2. 类图（Class Diagram）类图是用于描述系统中的类、接口、关系和结构的图形化工具。
在类图中，类被表示为矩形框，类之间的关系以及类的属性和方法则通过箭头连接来表示。
类图可以帮助开发者理解、设计和组织系统中的类与对象之间的结构关系，从而更好地进行系统设计和编码。
3. 时序图（Sequence Diagram）时序图用于描述对象之间的交互，尤其是强调交互的顺序和时序逻辑。
时序图中的对象以及它们之间的消息传递被表示为垂直的时间轴和消息顺序。
时序图可以帮助开发者理解和描述系统中对象之间的交互过程，以及时间上的先后关系。
4. 活动图（Activity Diagram）活动图用于描述系统中的行为和流程，强调系统中的活动和动作。
活动图以节点和边的形式描述活动的流程和顺序，用于展示系统中各个活动之间的流转和控制。
活动图可以帮助开发者分析和设计系统中的流程，以及理解系统的行为逻辑。
5. 组件图（Component Diagram）组件图用于描述系统的组件和它们之间的关系，关注系统的组织结构和组件之间的依赖关系。
在组件图中，组件被表示为矩形框，组件之间的关系以及组件的接口则使用箭头表示。
1-软件工程与UML概述
1-软件工程与UML概述1-软件工程与UML概述1. 软件工程的定义软件工程是一门综合性的学科，旨在研究如何以系统化、规范化的方法开发、维护和管理软件。
软件工程的目标是优化软件开发过程，提高软件产品的质量、效率和可靠性。
2. UML的概述UML（Unified Modeling Language）是一种用于描述、构建和展示面向对象系统的标准语言。
它是一种图形化的语言，提供了丰富的图形符号，用于表示系统的结构、行为和交互。
2.1 UML的历史UML起源于20世纪80年代末和90年代初，最初是由几位软件工程学家共同合作开发的。
1994年，UML的第一个版本被公开发布，此后经过多次修订和更新，至今已经发展成为业界最常用的建模语言之一。
2.2 UML的主要图型UML提供了多种图形符号，用于表示系统的不同方面和角度。
以下是UML的主要图型：2.2.1 类图类图是UML中最常用的图型之一，用于展示系统中的类、接口、关联关系和依赖关系等。
类图可以描述系统的静态结构，帮助开发人员理解和设计系统中的对象和类之间的关系。
2.2.2 时序图时序图主要用于描述系统中各个对象之间的交互和消息传递顺序。
通过时序图，开发人员可以清晰地了解系统的动态行为，包括对象之间的交互方式、消息的传递路径和时间顺序等。
2.2.3 活动图活动图主要用于描述系统中的业务流程和工作流程。
它可以展示系统中各个活动之间的顺序关系、条件分支和并发处理等。
活动图帮助开发人员理解系统的运行过程和业务逻辑。
2.2.4 用例图用例图主要用于展示系统的功能需求和用户与系统的交互。
通过用例图，可以清晰地了解系统的功能和用户的需求，帮助开发人员设计系统的功能模块和接口。
2.3 UML的应用UML作为一种标准语言，已经广泛应用于软件工程领域。
它可以用于需求分析、系统设计、代码、测试和文档编写等各个阶段。
使用UML可以提高软件开发的效率和质量，帮助开发人员理解和沟通系统的需求和设计，减少系统开发过程中的错误和误解。
《软件工程与UML》课件
时序图展示了系统中对象之间的交互和消息传递顺序，有助于理解 系统的动态行为。
状态图
状态图展示了系统中对象的生命周期和状态转换，有助于理解系统 的行为和响应。
03
UML在软件工程中的应用
Chapter
需求分析阶段
需求调研
通过UML的类图、用例图等工具，对用户需求进行调研和梳理， 明确系统的功能需求和非功能需求。
选择合适的UML工具
根据项目需求选择具有所需功能 的UML工具，例如支持类图、时 序图、活动图等。
选择有活跃社区支持的UML工具 ，以便获取帮助和资源。
选择标准 功能需求 用户界面 社区支持
选择UML工具时，应考虑其是否 符合国际标准（如OMG UML规 范），以确保与其他工具的互操 作性和模型的可移植性。
物理图建模
总结词
物理图建模是UML的高级应用之一，用于描述系统的物理实 现和部署。
详细描述
物理图建模使用UML的组件图、部署图和环境图等来描述系 统的物理结构、组件之间的关系、系统的部署方式和环境要 求等。它有助于制定系统的部署方案和架构设计，确保系统 能够高效、可靠地运行。
业务建模
总结词
业务建模是UML的高级应用之一，用于描述业务领域的业务概念、业务过程和业务规 则等。
02
UML基础
Chapter
UML简介
统一建模语言（UML）是一种用于对软件密集系统进行 可视化建模的统一标准语言。
UML通过统一的符号和工具，为软件开发人员提供了一 种通用的交流方式。
UML将复杂的软件系统分解为更易于理解和设计的组件 ，有助于提高开发效率和软件质量。
UML的构成元素
类
类是UML的基本构成元素之一， 它代表了一个对象的抽象，描述 了具有相同属性和行为的对象集 合。
1-软件工程与UML概述
1-软件工程与UML概述1-软件工程与UML概述软件工程概述软件工程是指应用工程原理和方法，以科学的方式开发、维护和管理软件系统的过程。
软件工程的目标是提高软件开发过程的效率和质量，确保软件系统的正确性、可靠性和可维护性。
软件工程包括以下核心内容：软件开发模型：如瀑布模型、迭代模型、敏捷开发等，用于规划和组织软件开发过程。
软件需求工程：包括需求分析、需求规格说明等活动，确保对软件系统需求的全面理解和准确描述。
软件设计与架构：根据需求分析结果进行软件系统设计和架构设计，确定软件系统的各个模块和组件之间的关系。
软件编码与：通过编写程序代码实现软件系统，并进行以验证系统的正确性和稳定性。
软件项目管理：包括项目计划、进度管理、资源管理、风险管理等，确保项目按时、按质量完成。
UML概述UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）是一种用于软件系统建模和设计的标准化语言。
它提供了一套丰富的图形符号和概念模型，可以描述软件系统的结构、行为和交互，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包括多种图形符号，常用的有以下几种：用例图：描述系统的功能和角色，并显示用例之间的依赖关系。
类图：描述系统中的类、接口和它们之间的关系，显示属性、方法等信息。
时序图：描述系统中不同对象之间的交互和消息流动的顺序。
状态图：描述系统中对象的状态和状态之间的转换关系。
活动图：描述系统中不同活动或流程之间的控制和数据流动。
UML通过图形化的方式，可以清晰地表达软件系统的结构和行为，方便开发人员进行系统设计和交流。
它是一种通用的建模语言，被广泛应用于软件工程领域。
《软件工程》- UML 的静态与动态建模机制
35
§6.2.2 类图 7 依赖
依赖关系的起因：
§6.2 UML静态建模机制
如果对的X修改将导致Y必须修改，则称Y依赖于X 发送消息 一个类的对象是另一个类的对象的数据成员
一个类的对象是另一个类的操作参数，等
36
§6.2.2 类图 8 约束
定义形式： {字符串}
§6.2 UML静态建模机制
{ordered} 3..*
Point
Composition 1
Polygon
* 1
Circle
radius
Style
Color isFilled
*
1
Aggregation
34
§6.2.2 类图 6 继承
§6.2 UML静态建模机制
概念层： 一般类具有的属性操作及关联，特殊类也隐含地具有 特殊类还应包含额外的属性或操作 规范层：特殊类的接口与一般类的接口相一致 实现层：特殊类是一般类的子类（在OOPL的意义上）
UML的可视化建模机制分为静态和动态：
静态机制包括：用例图、类图、对象图、包图、构件图、配臵图 动态机制包括：顺序图、合作图、状态图、活动图
5
§6.1.2 UML的历史
§6.1 UML概述
80年代末期到90年代，各种OO软件开发方法纷纷涌现： OOA/OOD, Booch, OMT, OOSE… …
Order Line
Quantity:Integer price:Money isSatisfied:Boolean
Employee 0 1 Product
Multiplicity: optional
24
§6.2.2 类图
§6.2 UML静态建模机制
1-软件工程与UML概述
1-软件工程与UML概述
软件工程是指通过系统化、规范化和量化的方法，对软件的开发、运行、维护和管理进行全过程的设计、实施和维护的过程。
它
涵盖了软件开发的各个阶段，包括需求分析、设计、编码、测试等。
软件工程的目标是提高软件开发的效率和质量，确保软件能够满足
用户的需求和要求。
UML（统一建模语言）是一种用于软件系统设计和开发的图形化
建模语言。
它提供了一套标准的图形符号和语法规则，用于描述软
件系统的结构、行为和交互关系。
UML包括了一系列的图表，例如
类图、用例图、活动图等，通过这些图表可以清晰地展示软件系统
的各个方面。
软件工程和UML密切相关，UML可以作为软件工程的工具和方
法之一，帮助开发者更好地理解和设计软件系统。
通过使用UML，
开发者可以将软件系统的需求、结构和行为以图形化的方式展示出来，并通过这些图形化的表示来指导软件开发的各个阶段。
UML还
提供了一种标准的语言和符号，使得不同开发者之间的沟通和交流更加简单和便捷。
总体来说，软件工程和UML是相辅相成的。
软件工程提供了一套规范和方法论，帮助开发者理解和遵循软件开发的最佳实践。
而UML作为软件工程的一种具体实现方式，提供了一种直观、通用的图形化语言，帮助开发者更好地进行软件系统的建模和设计。
软件工程UML活动图
2.7 对象流
对象流用带有箭头的虚线表示。如果箭头 从动作状态出发指向对象，则表示动作对 对象施加了一定的影响。如果箭头从对象 指向动作状态，则表示该动作使用对象流 所指向的对象。
Enter into gymnasium
2.7 对象流
Look for field Quoted price
Query price
1.1 活动图的图形表示
2 活动图的组成元素
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 组成UML的图形元素： 动作状态（Action State） 活动状态（Activity State） 动作流（Action Flow） 分支（Branch）与合并（Merge） 分叉（Fork）与汇合（Join） 泳道（Swimlane） 对象流（Object Flow）
2 活动图的基本组成元素
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 动作状态 活动状态 动作流 分支与合并 分叉与汇合 泳道 对象流
2.1 动作状态
动作状态是指执行原子的、不可中断的动 作，并在此动作完成后通过完成转换转向 另一个状态的状态。 动作状态使用平滑的圆角矩形表示，动作 状态所表示的动作写在圆角矩形内部。
活动图
1 概述 2 活动图的组成元素 3 活动的分解 4 活动图建模技术 5 实例——图书馆管理系统的活动 图
1.概述
活动是某件事情正在进行的状态。 活动在状态机中表现为一个由一系列动作 组成的非原子的执行过程。 活动图是一种描述系统行为的图，它用于 展现参与行为的类所进行的各种活动的顺 序关系。 活动图与状态图都是状态机的表现形式。
1.2 活动图与流程图的区别
① 流程图着重描述处理过程，它的主要控制 结构是顺序、分支和循环，各个处理之间 有严格的顺序和时间关系；而活动图描述 的则是对象活动的顺序关系所遵循的规则， 它着重表现的是系统的行为，而非系统的 处理过程。 ② 活动图能够表示并发活动的情形，而流程 图做不到。 ③ 活动图是面向对象的，而流程图是面向过 程的。
软件工程中的UML建模研究与应用
软件工程中的UML建模研究与应用一、概述UML是一种面向对象的建模语言，主要应用于软件工程中。
它采用了统一的概念模型，以便在不同的领域中建立相同的模型，并且能够有效地支持多个视图的建立。
在软件开发过程中，UML也是非常重要的一部分，通过使用UML建模，可以实现对软件开发过程的准确描述和完整维护。
二、UML的基本元素UML的基本元素包括了类、对象、关系、用例、状态机等等，这些元素构成了UML建模的基石。
类是UML中的核心元素，它是用来描述具有相同属性和行为的对象。
对象是类的实例，它是类的具体化。
关系是UML中用来描述两个元素间关系的连接线，包括继承、实现、聚合、组合等等。
用例是一种功能模型，用来描述系统与外部世界的交互，状态机是一种行为模型，用来描述对象在不同状态下的行为。
三、UML在软件工程中的应用在软件开发过程中，UML可以应用于需求分析、系统设计、程序编写、测试和维护等各个阶段。
在需求分析阶段，UML可以用来描述用户需求、功能要求以及用例描述；在系统设计阶段，UML可以使用类图、对象图、活动图、状态机图和序列图等来表示系统的结构和行为；在程序编写阶段，UML可以将设计文档转化为源代码，以便程序员可以更快地完成编码任务；在测试和维护阶段，UML可以帮助人员更快速地分析和解决问题，保证系统稳定运行。
四、UML的优缺点UML作为软件工程中的建模语言，具有很多优点。
首先，UML可以帮助开发人员更好地理解问题和系统；其次，UML具有标准化的模型规范，能够有效提高开发人员的开发效率和质量；同时，UML的模型具有可读性和可维护性，方便他人协作。
然而，UML也存在一些缺点，例如UML建模工具的复杂性高、学习难度较大等等，这些都需要开发人员在实际应用中多加注意。
五、UML建模工具在UML建模中，建模工具是必不可少的。
UML建模工具可以帮助开发人员更好地创建和维护不同类型的图像，并在图像之间建立正确的联系。
目前市场上UML建模工具比较多，例如IBM Rational Rose、Enterprise Architect等等，这些工具使用起来相对容易，需要开发者在实际进行使用时结合情况进行选择。
软件工程 与 UML
软件工程 & UML ---适合初学者1、什么是软件工程？·起源：1957年·最早提出者：图灵（Alan Turing）·概念：（简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。
涉及程序设计语言，数据库，软件开发工具，系统平台，标准，设计模式等方面·涉及领域：各个行业几乎都有计算机软件的应用，比如工业，农业，银行，航空，政府部门等·应用：电子邮件，微信、淘宝、支付宝等各种APP·公式化：软件 = 程序 + 数据 + 文档2、什么是UML？·起始于：1994年8月·简称：Unified Modeling Language (UML)，统一建模语言或标准建模语言·概念：是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。
·描述建模的概念：类（对象的）、对象、关联、职责、行为、接口、用例、包、顺序、协作，以及状态。
·UML主要使用图形符号来表示软件项目的设计。
·UML的统一：1997年11月17日，OMG采纳UML 1.1作为基于面向对象技术的标准建模语言。
后来增强了1.1至1.5，随后从2001至2006(现在的UML当前版本为2.5)提交给UML2.1。
·UML的目的：提供一个标准的表示法，可供所有面向对象的方法使用，并选择和集成前兆的最佳元素。
UML是为广泛的应用程序设计的。
因此，它为广泛的系统和活动(例如分布式系统、分析、系统设计和部署)提供构造。
·UML的地位：UML是开发面向对象软件和软件开发过程的重要组成部分。
3、为什么要有UML？·为用户提供一种现成的、有表现力的可视化建模语言，以便他们能够开发和交换有意义的模型。
·提供扩展性和专门化机制来扩展核心概念。
UML在软件工程的机器学习和数据科学
添加标题
模型评估：使用交叉 验证、ROC曲线等方 法评估模型性能
添加标题
模型优化：根据评估 结果调整模型参数， 提高模型性能
添加标题
模型部署：将模型部 署到实际应用中，提 供预测或决策支持
背景：在机器学习和数据科学项目中，团队协作和项目管理至关重要
方法：使用UML进行项目需求 分析、设计、实现和测试
案例：使用UML进行某机器学 习和数据科学项目的评估和优 化，提高项目质量和效率
结论：UML在机器学习和数 据科学项目中具有重要作用， 可以提高项目质量和效率
UML在软件工程中的作用：帮助软件开发人员更好地理解和设计软件系统 UML在机器学习中的应用：帮助数据科学家更好地理解和设计机器学习模型 UML在数据科学中的应用：帮助数据科学家更好地理解和设计数据科学项目 UML在软件工程、机器学习和数据科学中的发展趋势：更加智能化、自动化和集成化
目的：使用UML进行项目规划和管理，提高团队协作效率
方法：使用UML进行项目需求分析、设计、实现和测试
案例：某机器学习项目，使用UML进行项目规划和管理，提高了团队协作效率，成功完成了项 目任务
背景：项目评估和优化是机器 学习和数据科学项目中的重要 环节
目的：使用UML进行项目评估 和优化，提高项目质量和效率
模型可视化： UML可以帮助 数据科学家更 好地理解和解 释复杂的数据
模型
模型验证： UML可以帮助 数据科学家验 证模型的准确
性和可靠性
模型优化： UML可以帮助 数据科学家优 化模型的性能
和效率
模型管理： UML可以帮助 数据科学家更 好地管理和维 护复杂的数据
模型
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构造（construct）和文档化（document）软件密集型系 the artifacts of a software统的各种工件（artifacts，又译制品）
intensive system
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UML诞生
1997.11.17 UML 1.1被OMG 接纳为标准
1997.9公布
UML 1.1
Logical View
Analysts/Designers: Structure 系统功能和词汇；描述问题域的词汇，作为类和对 象的集合。重点是展示对象和类是如何组成系统、 实现所需系统行为的
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4+1视图-3
Process View
System integrators: Performance, Scalability, Throughput 系统性能、可伸缩性和吞吐量；建模在我们系统中的可执行线程和 进程作为活动类。其实，它是逻辑视图面向进程的变体，包含所有 相同的制品 Programmers: Software Management 系统组装和配置管理；对组成基于系统的物理代码的文件和组件进 行建模。它同样展示出组件之间的依赖，展示一组组件的配置管理 以定义系统的版本 System engineering: System Topology, Delivery, Installation, Communication 系统的拓扑结构、分布、移交和安装；建模把组件物理地部署到一 组物理的、可计算节点上，如计算机和外设上。它允许你建模横跨 分布式系统节点上的组件的分布
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用例与用例图
场景：是用来描述用户和系统之间交互的顺序的步骤 A scenario is a sequence of steps describing an interaction between a user and a system
用例：是为了达到某一用户目标而组合在一起的一组场景 A use case, then, is a set of scenarios tied together by a common user goal.
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关系
关系
relationships
关联
association
依赖
dependency
泛化
generalization
实现
realization
描述对象之间的一组链接 物件的改变引起依赖物件的语义改变 一个元素是另一个元素的特化，而且它可以取代更一般的元素 类元之间的关系，一个类元说明一份契约，另一个类元保证实现该契约
公 众 反 馈
1997.1公布
UML 1.0 合作伙伴 意见
工 业 化
1996.6和1996.10 UML 0.9&0.91 OOPSLA95 Unified Method 0.8 Booch93 OMT-2 Booch91 OMT-1 其他方法 OOSE
标 准 化
统 一 化
分 散 的 各 部 分
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规格说明
UML模型至少具有两种维度：
图形维度：允许使用图和图标可视化模型 文本维度：由各种建模元素的规格说明所组成 模型元素的特征和语义的文本描述—模型的“肉” 形成了承载模型的语义背板（semantic backplane），赋予模型意义，各种图仅仅是该背 板的视图或者可视化投影 death by diagram—由于图形而死亡
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接口（interface）和实现
扩展机制
约束：允许对模型元素添加新的规则 构造型（stereotypes）：基于已有的建模元 素引入新的建模元素
The means by which to extend the UML Stereotypes convey key properties to the model reader A number of stereotypes are packaged along with the UML Can define your own stereotypes
Implementation View
Deployment View
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总结：UML结构
UML 构造块 物件 结构物件 行为物件 分组物件 注解物件 关系 关联 依赖 泛化 类图 对象图 构件图 图 顺序图 协作图 状态图 公共机制 规格说明 修饰 公共分类 扩展机制 用例视图 逻辑视图 进程视图 实现视图 部署视图 架构
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What Is the UML?
The UML is a language for
Visualizing Specifying Unified Modeling Language（统一建模语言）是对象管 Constructing 理组织（OMG）制定的一个通用的、可视化的建模语言标 准，可以用来可视化（visualize） 、描述（specify）、 Documenting
用例图：用来显示在系统（或其它实体）内的用例与系统参 与者之间的关系 A use case diagram shows the relationship among use cases within a system or other semantic entity and their actors 主要使用场合：需求获取、定义、分析
部署图
deployment diagrams
活动图
activity diagrams
用例图
use case diagrams
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公共机制
公共机制
common mechanisms
规格说明
specifications
修饰
adornments
公共分类
common divisions
扩展机制
extensibility mechanisms
References
[Flow99], Martin Flower, Kendall Scott, UML Distilled Second Edition: A Brief Guide to the Standard Object Modeling Language（徐家福译， UML精粹——标准对象建模语言简明指南（第2版），清 华大学出版社，2002年） [OMG03], the Object Management Group, OMG Unified Modeling Language Specification, version 1.5, 2003 [DEV275], IBM Rational, Essentials of Visual Modeling with UML, 2003 [Bog02], Wendy Boggs, Michael Boggs, UML with Rational Rose 2002（邱仲潘，UML与Rational Rose 2002从入门到精通，电子工业出版社，2002年） [Rose98], Rose培训教材中文简版，面向对象的可视化建 模培训教程
Window
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公共分类
公共分类描述认识世界的特殊方法
类元（Classifier）和实例
类元：一类事物的抽象概念；如bank account
参与者、类、类元角色、组件、数据类型、接口、节 点、信号、子系统、用例
实例：一类事物的特定实例；如my bank account 接口：说明事物行为的契约（做什么） 实现：事物是如何工作的特殊细节（如何做）
UML发展现状
目前通用的是UML 1.x版
主要UML 1.3、UML 1.4 2003年3月正式发布UML 1.5 2003年6月OMG采纳了UML 2.0的 Superstructure的提案 正式文本尚未发布 MDA …
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UML 2.0
UML结构
UML Structure
对象技术与可视化建模基础
对象技术基础 对象与类 面向对象的基本原则 泛化和多态 面向对象的术语清单 可视化建模的基本原则 UML基础 过程与可视化建模
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学习线路图
OO
OOA
: :
OOD DP
:
:
:
UML
… Case-Study …
…… …… …… ……
学习线路图
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面向对象技术
Object-Oriented Techniques
陈晓华 78976932@
第 3 章可视化建模实践
A Practice of Visual Modeling with UML
Review： An Overview of Object Technology and Visual Modeling
规格说明
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修饰
修饰：图中建模元素上暴露的信息项以表现某 个要点
任何UML图仅是模型的视图，因此，只有在修饰增 强了图的整体清晰性和可读性或者突出模型的某些 重要特征时，你才应该表示那些修饰
W indow +size:Area #visibility:Boolean -xptr:XWindow +create:void +hide:void -attachXWindow:void
静态图 实现图
结
构
交互图
行为图
用例图
行 为
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UML建模工具