uml 基础教程 第一章--uml与面向对象
第1章 UML与面向对象
2．逻辑视图 作用： 作用：描述如何实现系统内部的功能 ； 适用对象：分析者、设计者、 适用对象：分析者、设计者、开发者 ； 描述使用的图：类图和对象图、状态图、 描述使用的图：类图和对象图、状态图、 顺序图、 顺序图、合作图和活动图 ； 重要性： 重要性：描述了系统的静态结构和因发 送消息而出现的动态协作关系 。
2011-5-5
消息传递（message sending）
在系统中对象是要相互协作的。对象之间的 协作是通过相互发送信息。一个对象发送一 个操作消息给另一个对象，接受消息的对象 就执行这个对象 我们使用空调的遥控器来使用空调，就是控 制器和空调两个对象的通信，通信可以是单 向也可以是双向的。 对象传递信息的接口不一定都相同
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3．构件视图
作用：描述系统代码构件组织和实现模 作用： 块，及它们之间的依赖关系 ； 适用对象：设计者、 适用对象：设计者、开发者 ； 描述使用的图： 描述使用的图：构件图 ； 重要性：描述系统如何划分软件构件， 重要性：描述系统如何划分软件构件， 如何进行编程 。
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II. 面向对象的基本概念
对象／实例（object/instance） 类 （class） 封装 （encapsulation） 继承 （inheritance） 多态 （polymorphism） 消息 （message） 接口 （interface）
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面向对象的分析
Object Oriented Analysis
用面向对象方法分析问题域，建立基于对象、 消息的业务模型，形成对客观世界和业务本身 的正确认识。 生成业务对象的动、静态模型和抽象类
电子教案 UML面向对象设计与分析教程
本章概述 本章的学习目标 主要内容
第1页
本章概述
• 面向对象技术是一种系统开发方法，是软件工程 学的一个重要分支。面向对象建模与设计是使用 现实世界的概念模型来思考问题的一种方法。对 于理解问题、与应用领域专家交流、建模企业级 应用、编写文档、设计程序和数据库来说， 面向 对象模型都非常有用。
第8页
一、面向对象思想的基本概念
2、对象
➢对象（object）是面向对象系统的基本构造块，是一些相 关的变量和方法的软件集。
第9页
一、面向对象思想的基本概念
2、对象
➢可以利用对象来代表现实世界中的对象： 可用一个飞行试驾程序来代表现实世界中的正在飞行 的飞机； 用机床数控程序来代表现实世界的运行的机床。
第33页
二、面向对象的三大要素
1、封装
➢封装性应满足的条件： 有一个清晰的边界； 有确定的接口； 受保护的内部实现。
第34页
二、面向对象的三大要素
1、封装
➢封装是面向对象编程防止程序员相互干扰的一种方式。 ➢例子：借钱。
第35页
二、面向对象的三大要素
1、封装
➢封装是一个重要原则，是指把属性和操作封装进一个对 象里，它的内部信息对外界隐藏，不允许外界直接存取对 象的属性，只能通过对象提供的有限的接口对对象的属性 数据进行操作。 ➢封装的信息屏蔽作用反映了事物的相对独立性，我们可 以只关心它对外所提供的接口，即能够提供什么样的服务， 而不用去关注其内部的细节问题。
第10页
一、面向对象思想的基本概念
2、对象
➢同样可以使用对象来代表抽象的概念： 点击按钮事件就是一个用在GUI窗口系统的公共对象， 它可以代表用户点击程序界面中的一个确定按钮的动作； 现实世界中的一个合同、银行账号、游戏方法、某个 规则、基准等也使用对象代表。
第三部分UML基础(第一章UML概述)
1、标准的表示方法
人们用各种方法来使用UML，而无论方
法如何变化，它们的基础是UML的图。 这就是UML的最终用途——为不同领域 的人们提供统一的交流标准。 软件开发的难点在于：一个项目的参与 包括领域专家、软件设计开发人员、客 户，以及用户他们之间交流的难题，成 为软件开发的最大难题。
最突出的两条，
一是：注重系统架构的开发 一是：注重过程的迭代和递增性
尽管UML
本身对过程没有任何定义，但 UML 对任何使用它的方法或过程提出的 要求，是支持用例驱动use-case driven 、以架构为中心architecturecentric 以及递增incremental 和迭代 iterative 地开发。
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四、UML 的应用领域
UML
被用来为系统建模，它可应用的范 围非常广泛：
可以描述许多类型的系统
它也可以用在系统开发的不同阶段，从需
求规格说明到对已完成系统的测试。
软件技术基础-------PPT课件
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1、在不同类型系统中的应用
的目标是：用面向对象的方式描述 任何类型的系统。 其中最直接的是，用UML 为软件系统创 建模型。但UML 也可用来描述其它非计 算机软件的系统，或者是商业机构或过 程。
UML是一种建模语言，是一种标准的表
示，而不是一种方法或方法学。
方法是一种把人的思考和行动结构化的明
确方式。方法需要定义软件开发的步骤， 告诉人们做什么，如何做，什么时候做以 及为什么要这么做
UML只定义了一些图以及它们的意义。
它的思想是与方法无关。
软件技术基础-------PPT课件 20
软件技术基础-------PPT课件 4
UML-1理解面向对象
• 对象传递信息的接口不一定都相同
关联（association）
• 关联描述了系统中对象和其它实例之间的离散 的连接，关联是有序的，它允许重复，关联的 实例是链。
• 关联至对象的连接点称为关联端点，很多信息 被附在关联端点上，它拥有角色名、重数（多 少个类的实例可以关联于另一个类的实例）， 可见性等。
• 关联有自己的名称，可以拥有自己的属性，这 时关联本身也是类，称为关联类。
• 比如：我开电视机，对象“我”和对象“电视 机”发生了关联，这种关联是何种关联？
• 单向关联和双向关联
关联（association）
• 一个对象可能和另一个对象之间以多种 方式发生关联。
• 关联的多重性对象之间关联的一个重要 方面。
抽象（abstraction）
• 抽象 -从用户的观点看，表示使它不同 于其他对象或类的对象或类的本质特征
• 抽象就是过滤对象的一部分特性和操作 直到只剩下你所需要的属性和操作
• 抽象对于建模者来说是最重要的技术， 就是说要搞清楚什么应该纳入模型中， 什么应该舍去
继承（inheritance）
• 继承：定义新类时，不一定都要从头做， 可以把其他已经定义好的类属性和操作 放到新类中来使用。
• 不同的类在执行同样的操作时，有着不 同的行为，就是多态性
• 多态性是现实对象中提取的特性 我们说“打开”这个行为时，对于不同对
象有不同的理解和操作
• 多态性对建模者是很重要的，它可以让 建模者用客户的语言和术语来和客户交 流
封装（encapsulation）
• 封装的实质：当一个对象执行自己的操 作时，它对外界隐藏了操作的细节。
UML第1章 面向对象方法概论
1.3
面向对象开发的概念
面向对象开发是现实世界中以抽象为基础的 软件思维的一种崭新方式。面向对象开发的本质 是应用领域概念的鉴别和组织，而不是它们在一 种程序设计语言中的最终表示。
1.3.1
面向对象方法学
• • • •
分析 系统设计 对象设计 实现
1.3.2 • 对象模型 • 动态模型 • 功能模型
• 所谓“描述”是指用一种语言把人们对问题域 中事物的认识、对问题及其解决方法的认识描 述出来。最终的描述必须使用一种能够被机器 读得懂的语言，即编程语言。
1.2.2 • • • • • • 标识 分类 多态性 继承 封装 抽象
对象的特性
1.2.3
软件工程学的作用
• 软件工程学从认识事物方面看，它在分析阶段 提供了一些对问题域的分析认识方法。从描述 事物方面看，它在分析和设计阶段提供了一些 从问题域逐步过渡到编程语言的描述手段 。 • 传统的软件工程方法（图1-1）与面向对象的 软件工程方法（图1-2）比较
问题域 需求分析 总体设计和详细设计 编程和测试 软件维护
图1-1
问题域 自然语言 面向对象的编程语言 OOA OOD OOP OOT 计算机
图1-2
• 传统的软件工程方法： 1）需求分析 2）总体设计和详细设计 3）编程和测试 4）软件维护
• 面向对象的软件工程方法 1）面向对象的分析 2）面向对象设计 3）面向对象的编程 4）面向对象的测试 5）面向对象的软件维护
• 面向对象方法的主要优点是 ： （1）与人类习惯的思维方法一致 （2）稳定性好 （3）可重用性好
（4）可维护性好 （5）面向对象的软件稳定性比较好 （6）面向对象的软件容易修改 （7）面向对象的软件容易理解 （8）易于测试和调试
UML复习资料(完整)
2011UML复习题纲一、选择、判断、填空第一章UML与面向对象1、UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)是软件和系统开发的标准建模语言，它主要以图形的方式对系统进行分析、设计。
2、UML是在多种面向对象分析与设计方法相互融合的基础上形成的，是一种专用于系统建模的语言。
它为开发人员与客户之间，以及开发人员之间的沟通与理解架起了“桥梁”。
3、UML不是开发工具，只是建模语言。
4、OOA三种基本模型：功能模型、对象模型、动态模型。
5、软件是程序、数据和相关文档的完整集合。
6、软件开发过程分为如下几个阶段：需求分析、总体设计、详细设计、编程与测试、维护。
7、面向对象的软件工程方法包括面向对易用的分析（OOA）、面向对象的设计（OOD）、面向对象的编程（OOP）。
8、软件方法学包含3个要素：方法、工具和过程。
9、对象是现实世界中一个实际存在的事物，它可以是看得见摸得着的东西。
10、类是一组具有相同属性的操作的对象集合，它为所有属于该类的对象提供了统一的描述。
11、封装是指将对象属性和操作结合在一起，构成一个独立的对象。
封装使得对象属性和操作紧密结合在一起，这反映了事物的状态特性与动作是事物不可分割的特征。
12、继承是指子类可以拥有父类的全部属性和操作，继承是OO方法的一个重要的概念，并且是OO技术可以提高软件开发效率的一个重要原因。
13、多态性是指在父类中定义的属性和操作被子类继承后，可以具有不同的数据类型或表现出不同的行为。
14、OO开发中的三层设计：问题域类、GUI类和数据访问类。
15、面向对象设计准则：模块化、抽象、信息隐藏、低耦合、高内聚。
16、UML的构成：元元模型层、元模型层、模型层、用户模型层。
17、UML的核心是由视图、图、模型元素、通用机制组成。
18、UML中的视图细分：（1）用例视图（用例视图强调从系统的外部参与者角度需要的功能，描述系统应该具有的功能）；（2）逻辑视图（逻辑视图的使用者主要是设计人员和开发人员，描述用例视图提出的系统功能的实现）；（3）并发视图（并发视图的使用者主要是开发人员和系统集成人员，它主要考虑资源的有效利用、代码的并行执行以及系统环境中异步事件的处理）；（4）组件视图（组件是不同类型的代码模块，它是构造应用的软件单元。
UML面向对象技术教程
第一章面向对象技术概述学习目标：☆了解软件危机产生的原因☆掌握控制软件复杂性基本方法☆掌握软件开发方法学习内容：☆软件复杂性☆相关概念：类、封装、继承、多态、消息、对象和实例1．1软件危机及软件工程1．计算机的发展第一台计算机的诞生第二次世界大战期间，美国军方为了解决计算大量军用数据的难题，成立了由宾夕法尼亚大学莫奇利和埃克特领导的研究小组，开始研制世界上第一台电子计算机。
经过三年紧张的工作，第一台电子计算机终于在1946年2 月14日问世了。
它由17468个电子管、6万个电阻器、1万个电容器和6千个开关组成，重达30吨，占地160平方米，耗电174千瓦，耗资45万美元。
这台计算机每秒只能运行5千次加法运算，仅相当于一个电子数字积分计算机（ENIAC即"埃尼阿克"）。
1994年12月，美国Intel公司宣布研制成功世界上最快的超级计算机，它每秒可进行3280亿次加法运算（是第一台电子计算机的6600万倍）。
如果让人完成它一秒钟进行的运算量的话，需要一个人昼夜不停地计算一万多年。
1956年，夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。
1957年，哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。
1958年，中国第一台计算机--103型通用数字电子计算机研制成功，运行速度每秒1500次。
1959年，中国研制成功104型电子计算机，运算速度每秒1万次。
1960年，中国第一台大型通用电子计算机--107型通用电子数字计算机研制成功。
1963年，中国第一台大型晶体管电子计算机--109机研制成功。
1964年，441B全晶体管计算机研制成功。
1965年，中国第一台百万次集成电路计算机"DJS－Ⅱ"型操作系统编制完成。
1967年，新型晶体管大型通用数字计算机诞生。
1969年，北京大学承接研制百万次集成电路数字电子计算机 --150机。
uml 基础教程 第一章--uml与面向对象
2020/6/13
基础内容：类和对象的关系 重点掌握：面向对象的四个特征 一般了解：面向对象项目的设计
2020/6/13
1.1 面向对象开发
1.1.1 理解面向对象
一、对象
• 面向对象认为客观世界是由各种各样的对象组成， 每个对象都有自己的数据和操作，对象和对象之间 是通过对象暴露在外的接口进行调用的，不同对象 之间的相互作用和联系构成了各种系统。
2020/6/13
•面向对象概念中，这种关系叫继承。每个Appliance 的子类都继承了Appliance的特征。同时，要重点注 意下，每个子类都增加了自己的属性和操作。 •因此，继承是一种连接类与类之间的层次模型，是 指特殊类的对象拥有其一般类的属性和行为。特殊 类中不必重新对已经在一般类中所定义的属性和行 为进行定义。特殊类自动地、隐含地拥有其一般类 的属性和行为。
0/6/13
• 在设计阶段，要考虑的是定义软件系统中技术细 节的类（如处理用户接口、数据库、通信和并行性 等问题的类），把分析阶段的结果扩展成技术解决 方案。
• 构造阶段，把设计阶段的类转换成某种面向对象 程序设计语言的的代码（工具可以完成）。
• 测试阶段，系统通常需要经过单元测试、集成测 试、系统测试和验收测试。不同的测试小组使用不 同的UML图作为测试依据：单元测试使用类图和类 规格说明；集成测试使用构件图和协作图；系统测 试使用用例图来验证系统的行为；验收测试由用户 进行，以验证系统测试的结果是否满足在分析阶段 确定的需求。
2020/6/13
1.2 UML简介
1.2.1 对系统建模的必要性
UML具体有哪些作用：
• （1）对于软件系统用户，软件的开发模型向他们 描述了软件开发者对于软件系统需求的理解。
uml系统建模基础教程(清华大学出版社)课后题答案
UML习题答案第一章面向对象设计与UML1．填空题（1）基本构造块UML规则公共机制（2）名字属性操作（3）封装继承多态（4）继承（5）瀑布模型喷泉模型基于组件的开发模型XP开发模型2. 选择题（1）C（2）A B C D（3）A B C D（4）A B C（5）A3.简答题（1）类是具有相同或相似结构、操作和约束规则的对象组成的集合，而对象是某一类的具体化实例，每一个类都是具有某些共同特征的对象的抽象。
类与对象的关系就如模具和铸件的关系，类的实例化结果就是对象，而对一类对象的抽象就是类.类描述了一组有相同特性和相同行为的对象。
（2）1.UML是一种语言。
2. UML是用来建模的。
3.UML是统一的标准。
（3）建模能够帮助我们按照实际情况或按我们需要的形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；单个模型不充分；对每个重要的系统最好用一组几乎独立的模型去处理。
（4）UML和面向对象软件开发之间有紧密的关系，可以说是面向对象软件开发促使了UML的产生。
但是由于在UML标准化的过程中，吸收了业务建模、工作流建模和数据库建模等领域的标准规范，形成了适应性很强的标准。
（5）在软件设计过程中，使用UML建模是为了能够更好地理解正在开发的系统。
通过UML建模，可以达到以下目的：有助于按照实际情况或按照所需要的样式对系统进行可视化；能够规约系统的结构或行为；给出了指导构造系统的模板；对做出的决策进行文档化。
第二章UML通用知识点综述1.填空题（1）依赖泛化关联实现（2）视图图模型元素（3）实现视图部署视图（4）构造型标记值约束（5）规格说明修饰通用划分2. 选择题（1）D（2）C（3）A（4）A B（5）D3.简答题（1）在UML中，定义了四种基本的面向对象的事物，分别是结构事物、行为事物、分组事物和注释事物等。
面向对象与UML1
统一建模语言
UML概述
UML是一种语言 UML是一种可视化语言
UML是一种可用于详细描述的语言
UML是一种构造语言 UML是一种文档化语言
事物
结构事物 行为事物 分组事物 注释事物
依赖 关联 泛化 实现 聚集
关系
图 类图 对象图 包图 组合结构图 构件图 部署图 制品图
公共机制
规格说明 修饰 公共分类 扩展机制
用例图（用例） 顺序图/序列图 通信图/协作图 定时图 状态转换图 活动图 交互概览图
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抽象
数据抽象
制造商 模块数 类型 转动方向
插入 灯 类型 数量 重量
打开机制
实现为一个数据结构
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抽象 过程抽象
进门细节 算法
用与进门有关的对象的“知识” 来实现 20
封装
封装 属性和操作统一为一体，隐藏内部构造。 提高对象的独立性 公开可以让外部调用的操作（接口） 接口相同的话对象可自由组合
接口 对象A
对象B 交换可能 对象C
7
面向对象的优点(3)
对应变化很强。即易扩展，维护性强
由于有封装性，多态性等，
即便数据的型或数有变化，只需变更自己的操作（方法）的算法。 操作的用法（接口）没有变化的话，对其他对象没有影响。 容易通过差分编程进行扩张。
没有影响
对象
对象
操作 即便属性或操作逻辑发生变更， 可在对象自身内吸收。 属性
第1章UML与面向对象
2. 消息
对象之间进行通讯的一种构造叫做消息。 当一个消息发送给某个对象时，包含要求接收 对象去执行某些活动的信息。接收到消息的对 象经过解释，然后予以响应。这种通讯机制叫 做消息传递。发送消息的对象不需要知道接收 消息的对象如何对请求予以响应。 消息由三部分构成： 接收消息的对象 方法名称 方法的参数
1.3.3 UML的构成
• UML语言从四个抽象层次上对UML语言的概念、 模型元素和结构等进行了全面的定义，并规定了 相应的表示法和图形符号，这四层分别是： • 元元模型层（Metametamodel） 位于结构的最 上层，组成UML最基本的元素“事物（Thing） ”，代表要定义的所有事物。 • 元模型层（Metamodel） 组成了UML的基本元 素，包括面向对象和面向组件的概念。这一层的 每信概念都是元元模型层中“事物”的实例。
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3.类 一个类定义了一组大体上相似的对象。一 个类所包含的方法和数据描述一组对象的共同 行为和属性。例如，窗口，车轮，玻璃等都是 类的例子。类是在对象之上的抽象，有了类以 后，对象则是类的具体化，是类的实例。类可 以有子类和父类，形成层次结构。 把一组对象的共同特性加以抽象并存贮在 一个类中的能力，是面向对象技术最重要的一 点；是否建立了一个丰富的类库，是衡量一个 面向对象程序设计语言成熟与否的重要标志 。
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1.3.1 为什么对系统建模
• 任何大规模的系统设计都是相当的复杂的，甚 至简单的桌面程序也可以被分解为多个软件和硬件 组成。在一个系统比较复杂时，这就涉及到几个问 题：开发人员如何与用户进行沟通以了解系统的需 求？开发人员之间如何沟通以确何各个部分能够无 缝地协作？这就是为什么需要为系统建模。 • 在系统设计中采用模型化设计的重要原因之一 是管理系统设计的复杂性。模型化可以帮助用户从 高层理解系统，使用户专注于系统设计的重要部分 ，收集关键信息，而不需要关心一些无关重要的部 分。
UML第1章面向对象概述PPT课件
▪ 在面向对象的建模方法中，主要的 模块是对象或者类。
UML建模语言
面向对象的建模语言—统一建模语言UML
▪ Booch 1993（Grady Booch） ▪ OOSE（Jim Rumbaugh） ▪ OMT-2（Ivar Jacobson）
1. 面向对象分析过程模型
UML建模语言
面向对象分析的基本原则
① 抽象原则 ② 分类原则 ③ 聚合原则 ④ 关联原则 ⑤ 消息通信原则
Hale Waihona Puke UML建模语言1.3 面向对象方法论
1.3.1 面向对象分析(P11图1-4) 1. 获取问题域陈述 2. 建立系统的对象模型 3. 建立对象的动态模型 4. 建立系统的功能模型
▪ 对象是问题域或实现域中某些事物的一个抽象。 ▪ 对象是一个封装数据属性和操作行为的实体。 ▪ 系统中的对象在软件生命周期的各个阶段可能有
不同的表示形式。
UML建模语言
1. 一个对象的实例图解
UML建模语言
1. 2. 封装
▪ 封装是面向对象方法的一个重要原则。 ▪ 封装有两个含义： ① 结合性 ② 信息隐蔽性
6. 多态性
▪ 定义：同一操作作用于不同的对象，可以 有不同的解释，产生不同的执行结果。
▪ 多态性分为两种： ① 编译时的多态性。 ② 运行时的多态性。
UML建模语言
6. 多态性
▪ 多态性的实现方式： ① 通过接口实现多态性 ② 通过继承实现多态性 ③ 通过抽象类实现的多态性
UML建模语言
7. 结构与连接
面向对象:以对象为基础,以事件或消息来驱 动对象执行处理,是自下而上的程序设计方法, 其特点是,从问题的一部分着手,在设计中以数 据为中心,类为工具.
UML--面向对象分析与设计 第一部分 基础知识
面向对象方法的优点
按照人类的自然思维方式，面对客观世界建立软件系 统模型。有利于对问题域和系统责任的理解，有利于 人员交流。
对需求变化的适应性。把最稳定的部分，即对象作为 构筑系统的基本单位，而把容易发生变化的部分，既 属性与服务，封装在对象之内，对象之间通过接口联 系，使得需求变化的影响尽可能地限制在对象内部。
可维护性好。
支持软件重用。对象所具有的封装性和信息屏蔽等特 性，使它容易实现软件重用。对象类可以派生出新类， 类可以产生实例对象，这些就实现了对象类的数据结 构和操作代码的软构件重用。
面向对象的软件开发语言与工具
1981推出的Smalltalk-80 面向对象的C/C++、Basic、Pascal、Fortran、
开发的目标、开发方法、开发过程、软件文档、质量标准等都给 出了明确的规定。
软件开发管理模型—瀑布模型(Waterfall Model)
瀑布模型的优点
使早期的手工作坊式的软件开发转变为软件工程 消除非结构化软件、降低软件复杂度 有一套严格的计划、步骤、规格、方法，保证软件产
品达到预期的质量要求 20世纪70年代以来得到广泛的传播
类是对象的抽象，它给出了属于该类的全部对象的抽 象定义。（从对象产生类）
– 问题域：类是一组具有相同特性和行为的对象的集合 – 系统： 共同的特性通过属性表现出来 (数据)
共同的行为通过操作表现出来 (功能)
类是对象的模板，用它可以产生多个对象，一个具体 的对象只是类的一个实例。（从类产生对象）
一个好的软件开发方法和技术要能有效的应付 系统需求的变化。
4、软件重用：
UML面向对象建模chapter1概述
谁应该建模
•
•
• •
业务建模：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：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：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：以资深开发人员（设计人员）为主，架构师提供总体指 导。
最后，本章还指出了UML初学者容易走入的认识误区， 帮助读者更好的认识UML，为UML的学习指出正确的 方向
UML世界的构成
《UML面向对象建模基础》
知识图谱
Agenda
• • • • • • • •
UML的组成 构造块
关系
UML规则 UML公共机制 UML扩展机制 UML体系结构与图
本章小结
构件是系统设计的一个模块化部分，它隐藏了内部的实 现，对外提供了一组外部接口。在系统中满足相同接口 的组件可以自由地替操作集
方法 接口 它实际完成“提供汉 提供汉堡（套餐名，钱） 堡”功能
供给接口 需求接口
其它类 想要汉堡
主动类
• •
主动类实际上是一种特殊的类。引用它的原因，实际上 是在开发中需要有一些类能够起到
• •
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
仅当需要模型时，才构建它 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
建模的目的与原则
• • •
每一种模型可以在不同的精度级别上表示。 最好的模型可以让你根据观察的角色及原因选择它的详
细程度。
对每个系统最好用一组几乎独立的模型去处理
第1章 UML与面向对象概述
UML建模语言
1.1 面向对象开发 1.1.1 不同的分析与设计方法
1.功能分解法（function decomposition） 以系统需要提供的功能为中心来组织系统。 首先定义各种功能，然后把功能分解为子功能，对较大的子功能进一 步分解，直到可给出明确的定义 设计功能/子功能所需要的数据结构 定义功能/子功能之间的接口。 （作为一种早期的建模方法，没有明确地区分分析与设计） 建模过程：层层进行功能分解
UML建模语言
1.1 面向对象开发
面向对象方法的优势
i. 对问题域和系统责任的复杂性具有较强的处理能力 从问题域中的实际事物出发来构造系统模型，使系统模型能直接地映射问题 域；继承、封装、聚合等概念使系统的复杂性得到有效的控制。 ii. 提供了便于各类相关人员交流共同语言 使用与问题域一致的概念及术语，体现人类的日常思维方式，为改进各类人 员之间的交流提供了最基本的条件。 iii. 对需求的变化具有较强的适应性 按封装原则把系统中最容易变化的因素隔离起来，系统的各个单元成分之间 接口很少，把需求变化所引起的影响局部化。 iv. 为实现分析与设计级别的软件复用提供了有力支持 OO方法的封装、继承、聚合等原则，对象的完整性、独立性以及与问题域的 良好对应，使之有利于软件复用。 v. 贯穿软件生存周期全过程的一致性 从OOA开始使用与问题域一致的概念、词汇、原则及表示法，这种一致性保 持到设计、编程、测试、维护等各个阶段，对于整个软件生存周期的开发、维护及 管理活动都具有重要的意义。
UML建模语言
1.1 面向对象开发 1.1.1 不同的分析与设计方法
系统对现实世界的映射方式不同
UML建模语言
1.1 面向对象开发
不同的方法对同一应用实例（电话安装业务系统）的不同效果 结构化分析——数据流和加工
uml 基础教程 第一章--uml与面向对象
对象和类的关系： 对象是类的一个实例。
如 ，创建了“人 ”这个类 ，现在有一个名 字叫“小明 ”的人 ，就表示小明是“人 ”这 个类的一个实体对象 。我们还可以使用这个 类来表达更多其它具体的对象 ，如“小张 ”、 “小王 ”等。
•编辑课件
三 、消息和事件 ①消息
消息是指描述事件发生的信息 ，是对象间 相互联系和相互作用的方式。
•编辑课件
三 、继承
例如 ，洗衣机、电冰箱、微波炉等都可看成是一 个一般的类——家用电器类（appliance)类的成员 。 在面向对象的世界中 ，我们可以说上述的每一种都 是Appliance的子类。
Appliance类具有的属性有onOffSwitch ，具有 turnOn ( )和turnOff( )操作 。因此 ， 当你知道某物是 家用电器的话 ，那么你就立即知道它具有Appliance 类的属性和操作。
•编辑课件
四、多态
· 在面向对象中 ，每个类都能够自己“知道 ”如何 执行自己的打开操作 。这就是“多态性 ”。多态是 指两个或多个属于不同类的对象 ，对于同一个消息 或方法调用所做出不同相应的能力。 · 多态性是指在两个或多个属于不同类中同一函数 名对应多个具有相似功能的不同函数 ，可以使用相 同的调用方式来调用这些具有不同功能的同名函数。
1.2 UML简介
1.2.1 对系统建模的必要性 UML具体有哪些作用：
· （1）对于软件系统用户 ，软件的开发模型向他们 描述了软件开发者对于软件系统需求的理解。
· （2）对于软件开发团队 ，软件的对象模型有助于 帮助他们对软件的需求以及系统的架构和功能进行 沟通。
· （3）对于软件的维护和技术支持者 ，在软件系统 开始运行后的相当长的一段时间内 ，软件的对象模 型能够帮助他们理解程序的架构和功能 ，迅速对软 件所出现的问题进行修复。
UML建模基础之------（面向对象）UML类图几种关系的总结（注意UML是抽象对象的关。。。
UML建模基础之------（⾯向对象）UML类图⼏种关系的总结（注意UML是抽象对象的关。
在UML类图中，常见的有以下⼏种关系: 泛化（Generalization）, 实现（Realization），关联（Association)，聚合（Aggregation），组合(Composition)，依赖(Dependency)1. 泛化，即继承关系，类与类之间关系，⽗类和⼦类(派⽣类)！（Generalization）【泛化关系】：是⼀种继承关系，表⽰⼀般(基类)与特殊(⼦类)的关系，它指定了⼦类如何泛化⽗类的所有特征和⾏为。
例如：⽼虎是动物的⼀种，即有⽼虎的特性也有动物的共性。
【箭头指向】：带三⾓箭头的实线，箭头指向⽗类注意这⾥是实线，接⼝是虚线。
2. 实现（Realization） ---接⼝的实现【实现关系】：是⼀种类与接⼝的关系，表⽰类是接⼝所有特征和⾏为的实现.【箭头指向】：带三⾓箭头的虚线，箭头指向接⼝---注意，这⾥是虚线3. 关联（Association) ---例如，⽼师与学⽣的关联，⽼师有多名学⽣，学⽣也可能有多名⽼师，这是必然的关联。
但学⽣与某课程间的关系为单向关联，⼀名学⽣可能要上多门课程，课程是个抽象的东西他不拥有学⽣。
【关联关系】：是⼀种拥有的关系，它使⼀个类(⽼师类)知道另⼀个类(学⽣类)的属性和⽅法；如：⽼师与学⽣(⽼师有多名学⽣，学⽣也可能有多名⽼师，这是肯定有关联的)，丈夫与妻⼦关联可以是双向的，也可以是单向的。
----双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头----单向的关联有⼀个箭头。
【代码体现】：成员变量【箭头及指向】：带普通箭头的实⼼线，指向被拥有者。
上图中，⽼师与学⽣是双向关联，⽼师有多名学⽣，学⽣也可能有多名⽼师。
但学⽣与某课程间的关系为单向关联，⼀名学⽣可能要上多门课程，课程是个抽象的东西他不拥有学⽣。
下图为⾃⾝关联：4. 聚合（Aggregation）---是关联关系的⼀种，属于整体与部分的关系。
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四、多态
❖ 在面向对象中，每个类都能够自己“知道”如何 执行自己的打开操作。这就是“多态性”。多态是 指两个或多个属于不同类的对象，对于同一个消息 或方法调用所做出不同相应的能力。
❖ 多态性是指在两个或多个属于不同类中同一函数 名对应多个具有相似功能的不同函数，可以使用相 同的调用方式来调用这些具有不同功能的同名函数。
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❖面向对象概念中，这种关系叫继承。每个 Appliance的子类都继承了Appliance的特征。同时 ，要重点注意下，每个子类都增加了自己的属性和 操作。
❖因此，继承是一种连接类与类之间的层次模型，是 指特殊类的对象拥有其一般类的属性和行为。特殊 类中不必重新对已经在一般类中所定义的属性和行 为进行定义。特殊类自动地、隐含地拥有其一般类 的属性和行为。
通过抽象我们可以做到以下几点： ❖ 将需要的事物进行简化 ❖ 将事物特征进行概括 ❖ 将抽象模型组织为层次结构 ❖ 将软件重用得以保证
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二、封装
❖ 封装就是把对象的状态和行为绑到一起，形成一 个独立的整体，并尽可能地隐藏对象内部的细节 。
❖ 封装有两个含义：
（1）把对象的全部状态和行为结合在一起， 形成一个不可分割的整体，对象的私有属性只能 由对象的行为来修改和读取。
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三、系统设计 1、系统分解 2、确定并发性 3、处理器及任务分配 4、数据存储管理 5、全局资源的处理 6、选择软件控制机制 7、人机交互接口设计
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四、面向对象开发的优点 1、简单性 2、重用性高，开发效率高 3、容易修改和维护 4、结构明晰，可读性强 5、安全性
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第一章 UML与面向对象
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基础内容：类和对象的关系 重点掌握：面向对象的四个特征 一般了解：面向对象项目的设计
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1.1 面向对象开发
1.1.1 理解面向对象
一、对象
❖ 面向对象认为客观世界是由各种各样的对象组成， 每个对象都有自己的数据和操作，对象和对象之间 是通过对象暴露在外的接口进行调用的，不同对象 之间的相互作用和联系构成了各种系统。
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1.1 面向对象开发
1.1.3 面向对象的项目设计
一、面向对象设计的准则 1、模块化 2、抽象 3、信息隐藏 4、低耦合 5、高内聚
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二、面向对象设计的规则 1、设计的结果应该清晰易懂 2、一般到具体结构的深度应当适当 3、尽量设计小而简单的类 4、使用简单的消息协议 5、使用简单的函数或方法 6、把设计变动减至最小
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四、面向过程
❖ 面向过程的结构化程序设计方法把相互依赖的
数据和对数据的操作相互分离，这种实质上的
依赖而形式上的分离使得大型程序的编写比较困难， 代码的重用也变得十分困难，因而产生了面向对象 的程序设计方法。它往往是从问题的一部分着手， 一点一点地构建出整个程序。
❖ 面向对象设计是以数据为中心，使用类做为表
（2）尽可能隐藏对象的内部细节，与外界的 联系只能通过外部接口来实现。
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在讨论封装这个主题时，还牵扯到另一个相关 概念。封装意味着对象对其他对象和外部世界隐藏 了自己要做什么，因此它也被称为信息隐藏。
但是对象总是要给外部世界提供一个“接口”， 用来初始化这些操作。例如，电视机上一般都有一 组按钮或者提供带有按钮的遥控器。电视机的按钮 的按键称为接口。
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三、消息和事件 ①消息
消息是指描述事件发生的信息，是对象间 相互联系和相互作用的方式。
消息主要由五部分组成：
消息的发送对象 消息的接收对象 消息的传递方式 消息内容（参数） 消息返回
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②事件
通常是指一种由系统预先定义而由用户或 系统发出的动作。
事件作用于对象，对象识别事件并作出相 应的反应。事件的集合通常是固定的，用户不 能随便定义新的事件。例如，用鼠标左键单击 对象时发生的Click事件和界面被加载到内存时 发生的Load事件。
❖ 因此对象是组成系统的基本单元，是一个有组织的
含有信息的实体，它由状态和行为构成。其中，状
态用来描述对象的静态特征，行为描述对象的动态
特征，对象是包含客观事物特征的抽象实体，封装
了状态和行为。
对象=数据+数精选据PP的T 操作。
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二、类
❖ 类是创建对象的模板，在整体上可代表一组 对象，它是具有相同属性和操作的一组对象 的组合。
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三、继承
例如，洗衣机、电冰箱、微波炉等都可看成是一 个一般的类——家用电器类（appliance)类的成员。 在面向对象的世界中，我们可以说上述的每一种都 是Appliance的子类。
Appliance类具有的属性有onOffSwitch ，具有 turnOn( )和turnOff( )操作。因此，当你知道某物是 家用电器的话，那么你就立即知道它具有Appliance 类的属性和操作。
❖ 类的定义包含以下要素：
属性——即定义该类对象的数据结构。一 个类可以具有零个到多个属性。
操作——即对象要执行的操作，也就是类 的对象被调用执行哪些操作，以及执行这些 操作时对象要执行哪些操作。或者说是类能 够做的事情抑或是其它类能对类做的事情。
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对象和类的关系：
对象是类的一个实例。
如，创建了“人”这个类，现在有一个名 字叫“小明”的人，就表示小明是“人”这 个类的一个实体对象。我们还可以使用这个 类来表达更多其它具体的对象，如“小张”、 “小王”等。
现数据的工具，类是划分程序的基本单位。而函数 在面向对象设计中成为了类的接口。
❖ 相对来说，以数据为中心而不是以功能为中心 来描述系统，更能使程序具有稳定性。
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1.1 面向对象开发
1.1.2 面向对象的特征 一、抽象
简单地说，抽象的意思是过滤掉对象的一部分特 征和操作直到剩下你所需要的属性和操作。
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1.2 UML简介
1.2.1 对系统建模的必要性
UML具体有哪些作用：
❖ （1）对于软件系统用户，软件的开发模型向他们 描述了软件开发者对于软件系统需求的理解。
❖ （2）对于软件开发团队，软件的对象模型有助于 帮助他们对软件的需求以及系统的架构和功能进行 沟通。