第九章可视化建模

1994年任职于Rational公司的Grady Booch首先联合Jim Rumbaugh加盟Rational软件公司开始了统一OO方法学和工 具的历程。以融合Booch和OMT方法的UML（Unified Modeling Language）开发开始。 1995年10月UML0.8发布。1995年秋，Ivar Jacobson和他 的 Objectory 公司加盟Rational，UML中加入了OOSE方法， 使其有可能最集中地包容当今最适用的各种OO方法。 1996年，UML0.9版本发布，1997年1月，UML1.0被提交给 OMG组织，作为软件建模语言的候选， 1997年11月7日，UML1.1正式被OMG组织采纳为业界标准。 UML经历了1.2，1.3，1.4，UML2.0于2003.6.正式推出。
基本元素—类
类 名
属 性
类型
操 作
参数
基本元素—接口


接口是是操作符号和/或属性定义的集合,是未给出实 现的对象行为的描述，接口包含操作，但没有属性。 接口是通过类和组件实现。 在UML中，为实现一个接口，一个类或组件必须实现该 接口定义的操作和属性。任何给定的类或组件可以实 现零个或更多的接口，而且一个或多个的类或组件可 以实现相同的接口。
UML的适用范围

UML可以用于系统开发的不同阶段 系统分析阶段可以使用用例图来捕获用户的需求，用类 图和对象图描述系统的静态结构（概念层），用状态图、 序列图（或协作图）、活动图描述系统的动态结构； 系统设计阶段描述系统对象的接口、通信和并发性、数 据库设计等，除了使用类图（说明层）之外，仍然需要 使用状态图、序列图（或协作图）、活动图，同时需要 使用构件图和配置图； 对象设计阶段主要使用类图（实现层）和活动图。 单元测试使用实现层的类图，集成测试使用构件图和配 置图，有效性测试使用用例图。
Professor
Registrar
Student Billing System
基本元素－用例




用例是系统提供的外部可感知的功能单元，用例的目 的是定义清晰的系统行为，但不解释系统的内部结构。 用例可以与执行者关联，也可以参与其他的多种关系， 比如扩展、泛化和包含等。 用例的动态部分用交互视图来描述，比如顺序图、协 作图。 用例用椭圆来表示，用例名标在椭圆下方，用实线与 同自身通信的用户相连。
UML三剑客
Grady Booch
James Rumbaugh
Ivar Jacobson
UML的适用范围


最常用的领域是建立软件系统的模型,但它同 样可以用于描述非软件领域的系统,如机械系 统、企业机构或业务过程,以及处理复杂数据 的信息系统、具有实时要求的工业系统或工业 过程等。 UML并不是万能的，它是一种离散的建模语言， 对于特定的领域，比如：GUI、VLSI电路设计 或基于规则的人工智能，用特定的语言和工具 可能更合适。
统一建模语言UML




UML简介 UML的基本元素与概念 UML建模 过程 UML开发工具 Rational Rose 的使用 相关资源
UML的组成体系

UML语义（Semantics）

结构（Structural）模型 行为（Behavioral）模型

UML表示符（Notation）
{subset} Chair－of
committee
UML中包括9种框图







Business Use Case框图 Use Case Diagram 用例图 Class Diagram类图 Component Diagram 组件图 Deployment Diagram 部署图 Activity Diagram 活动图 Sequence Diagram 顺序图 Collaboration Diagram 协作图 State chart Diagram 状态图
UML的9种框图可又分属于5类图


用例图,包括Business use case diagram, use case diagram 静态图(Static diagram),包括类图、对象图和包图 行为图(Behavior diagram),包括状态图、活动图 交互图(Interactive diagram),包括顺序图、协作图 实现图( Implementation diagram ),包括组件图、 部署图
Finances
<<subsystem>> Credits
<<subsystem>> BankInterface
<<subsystem>> Accounts
基本元素－执行者

执行者是与系统、子系统或类交互的外部人员，进程 或事务。

在运行时，具体人员会充当系统的多个执行者，不同用户可 能会成为一个执行者。
统一建模语言UML




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UML 简介

UML（Unified Modeling Language）

统一建模语言（UML）是一种直观化、明确化、构 建和文档化软件系统的通用可视化建模语言。
Student

基本元素－节点

节点代表系统运行时的物理对象，节点通常拥有运算 能力，它可以容纳对象和组件实例。
Registration
Database
Library
Main Building
Dorm
基本元素－注释


注释用于解释设计的思路，便于理解。 一个好的模型应该有详尽的注释。
注释
Represents an incorporated entity

依赖指明一个元素引用另一个元素的关系(可分为类与类 之间的依赖和包与包之间的依赖）。 依赖有很多种类，比如：实现（realize）、使用、 （usage）、实例化（instantiate）、调用（call）， 派生（derive）、访问（access）、引入（import）、 友元（friend）等等。

组合了当前最好的面向对象软件建模方法



Booch 方法 Grady Booch OMT(对象建模技术） James Rumbaugh OOSE Ivar Jacobson
UML简介

UML是一种构建软件系统和文档的通用可视化建模语言。

遵循特定的规则 允许创建各种模型 并不提供开发过程
UML的实现机制
语 结 构 模 型 行 为 模 型 义 类 用例 接口 关系 交互 协作 活动 状态 表 示 符 类图 用例图 部署图 组件图 顺序图 协作图 活动图 状态图
UML的基本元素
分类： 类（Class） 接口（Interface） 子系统（Sub System） 执行者（Actor） 用例（Use Cases） 组件（Component） 结点（Node） 注释（Comment)
UML的适用范围

UML对使用它的方法提出下列要求： 支持用例驱动（use case driven） 以体系架构为中心（architecture-centric） 迭代递增式开发
最初需求与分析 设计 维护请求 更多需求与分析 测试 产品 编码
RUP中的模型



用例及用例驱动 以架构为中心 迭代和增量 可视化建模 面向对象的设计与构件实 现
可视化建模概述
软件开发过程

线性开发过程（瀑布式）

分析—设计－开发－测试－部署
高级分析

迭代式开发过程
细节分析
部署
设计
测试
开发
软件开发方法

结构化方法（Structured Methods）：


包括结构化分析，结构化设计等 通常用data flow diagram描述数据如何经过各个处 理流程 适于关系数据库设计（大量数据，数据的处理可由 数据之外的函数处理） 将数据和函数统一 适合迭代、增量(iterative, incremental)开发 例如: UML, Shlaer-Mellor等

面向对象的方法（Object-oriented Methods）：

可视化建模




人类是一种“视觉”动物，通过图形比通过文字 更容易了解事物的结构。 可视化建模是将模型中的信息用图形元素直观地 显示 可视化建模的主要目的是方便用户，开发人员， 分析人员，测试人员以及其他项目人员间的交流。 可视化建模的一个重要问题就是：用哪种图形标 注方法来表示系统的各个方面呢？
依赖类型
<<subsystem>> Application Server <<usage>> <<subsystem>> DataBase
基本元素－约束


约束可用于陈述各种非本地的关系，如关联路径上的 限制。 约束显示为括号中的文字表达式，可以是正式语言和 自然语言。
Member－of
person
关系： 关联（Association） 泛化（Generalization） 依赖（Dependency） 实现（Realization） 约束（Constraint)
基本元素—类

类是具有相同属性、操作和关系的对象集合的总称。 通常在UML中类被画成矩形。 包括三个部分：名称、属性和操作。