齐治昌软件工程(第3版)-第2章UML与RUP统一过程

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UML通过图形化的表示机制从多个侧面对系统的
UML概述
分析和设计模型进行刻画。 定义五类图形机制： 用例视图（use case view）从外部用户的角度 描述系统的功能，并指出功能的参与者。
用例图（use case diagram）
结构视图（structural view）从不同的层面表示
需求 设计 实现 V&V 实施 配置变更管理 项目管理 环境 过程迭代

时间组织
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图中的浪线部分描述了不同的工作流，在
不同的时间段内工作量的不同。值得注意 的是，几乎所有的工作流，在所有的时间 段内均有工作量，只是大小不同而已。这 与瀑布过程有明显的不同。
初始 细化 构造 交付
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UML概述
状态图描述类的对象的动态行为。 它包含对象所有可能的状态、在每个状态下能够响应 的事件以及事件发生时的状态迁移与响应动作。 活动图描述系统为完成某项功能而执行的操作序
列，这些操作序列可以并发和同步。
活动图中包含控制流和信息流。
控制流表示一个操作完成后对其后续操作的触发，信
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行为视图（behavioral view）从不同的侧面
UML概述
刻画系统的动态行为。
交互图描述对象之间通过消息传递进行的交互
交互图（interactive diagram） 状态图（statechart diagram） 活动图（activity diagram）
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面向对象方法的优势
（2）支持软件复用。 在源代码级复用方面，面向对象方法通过继承 机制和代理方法，使得复用者不需要直接修改被 复用的类； 在设计级复用方面，近年来迅速发展的设计模式 技术在软件业界大显身手，贡献良多。
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面向对象方法的优势
（3）改善软件结构。 面向对象方法通过对属性和操作的封装实现了软 件工程倡导的信息隐藏原则。 在面向对象的软件结构中，每个类均拥有完成其 操作所必需的数据 这些数据通过访问权限控制关键字private隐藏于 类的内部，或通过protected关键字隐藏于类及 其子类的内部 外界对类的内部数据的访问或修改只能通过该类 对外公开的接口函数施行，这种访问或修改对于 该类而言是可控的。
国防科技大学计算机学院
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UML概述
在4.1.2节介绍的课程注册管理系统的用例图包含7个主要
用例： 设定课程信息、制订课表、制订选课计划 查询课表及课程信息、查询选课计划 查询选课学生信息、汇总选课计划 教务管理员使用“制订课表”用例，设置或修改课程设置 的属性（时间、地点、任课教师等），增删课程设置； 学生使用“制订选课计划”用例选课、修改自己的个人课 表； 收费管理系统基于每个学生的最终选课情况计算应缴费用； 教师使用“查询选课学生信息”用例获取选修这门课程的 学生花名册。
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案例1：课程注册管理系统
为学校教务部门开发一个课程注册管理系统。 该校实施学分制,每学期开学前，教务管理人员利用
该系统输入本学期开设的全部课程及相关信息、提 供课程总表（所有课程的任课教师、每门课程上课 时间、地点）。 开学后，学生利用该系统查询课程和课表信息，在 第一周注册课程或撤销对课程的注册。 软件系统为每个学生提供所选课程的课程表,并通知 计费系统计算学生的选课费用。 软件系统为任课教师在学期内提供随时查询选修其 所开课程的学生信息。 学生可随时查询课程信息、本人所选课程及课程表， 教务管理人员可随时查询所有收录的课程信息。
RUP以一种能够被大多数项目和开发组织适
应的形式建立整个过程，包含6项最佳实践： ① 迭代式软件开发； ② 需求管理； ③ 基于构件的架构应用； ④ 建立可视化的软件模型； ⑤ 软件质量验证； ⑥ 软件变更控制；
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2.4.1 RUP软件过程框架
RUP将软件开发过程分解为九个工作流，即子过
系统的静态结构。
包图（package diagram） 类图（class diagram） 对象图(object diagram)
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UML概述
包图描述系统的分解结构，表示包（package）以
及包之间的关系。 包由子包及类构成。 包之间的关系包括继承、构成与依赖关系。 类图描述系统的静态结构，类图的结点表示系统中 的类及其属性和操作，类图的边表示类之间的联系， 包括继承、聚合、关联、依赖等。 关联和依赖关系是UML在面向对象的基本概念体系 之外引进的两种新关系，稍后将解释关联关系。 对象图是类图的实例。它描述在某种状态下，或者 在某一时间段系统中活跃的对象及其关系。 对象图中，一个类可以拥有多个活跃的对象实例。
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与协作。 交互图分为顺序图（sequence diagram）与 通信图（communication diagram）两种 形式。 顺序图描述对象之间消息发送的时间序。 通信图描述对象间的动态协作关系。 通信图通过消息序号表示消息传递的时间序， 这种表示不如顺序图直观。
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案例2：家庭保安系统
建立基于微处理器的家庭保安系统，它能够识别
异常事件并采取相应的防护措施。 这些异常事件应包括非法进入、火灾，等等。一旦 异常情形被相应的传感器探测出来，系统应自动 发出警报，并用电话向监控中心报警。 系统应允许户主对其行为实施程序式控制。

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第二章 UML与RUP统一过程
2.1 案例说明 2.2 面向对象的软件开发方法 2.3 UML概述 2.4 RUP统一过程
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2.1 案例说明
贯穿全书的案例共有两个：
课程注册管理系统和家庭保安系统。 前者的业务背景是信息处理系统，书中主要用于 解释软件工程中的概念； 后者属嵌入式应用问题，用于综合演示每章所述 的软件工程技术和过程的应用方法。
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图2.2 RUP软件过程和软件生存周期
细化
策划： 管理、需求 初始 建模： 需求、设计
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2.4 RUP统一过程
本节介绍： RUP统一过程的软件过程框架 软件进化的五个阶段 软件过程的九个工作流
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什么是Rational统一过程（RUP）
Rational
： Rational 统 一 过 程 是 由 Rational 公司开发并维护的，可以将RUP看 成一款软件产品，并和一系列软件开发工具 紧密集成； 统一：Rational统一过程拥有自己的一套架 构，并且这套架构是以一种大多数项目和开 发组织都能够接受的形式存在； 过程：Rational统一过程是一种软件开发过 程，提够了如何对软件开发组织进行管理的 方式，并拥有自己的目标和方法；
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什么是Rational统一过程（RUP）
Rational统一过程是一种软件工程过程； Rational统一过程是一个过程产品； Rational统一过程拥有一套自己的过程框架；
Rational统一过程包含了许多现代软件开发中
的最佳实践；
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什么是Rational统一过程（RUP）
工作量
5 %
20 %
65 %
10%
进度
10 %
30%
50%
10%
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RUP软件过程框架
RUP五个阶段和九个工作流组成的框架可根据软
件开发项目需要进行剪裁。 RUP支持软件工程的迭代开发、管理软件需求、 基于构件的架构、可视化建模、软件质量保证、 软件变更管理等。 图2.2描述了软件开发各个子过程（即工作流）与 软件生存周期各个阶段（软件制品的状态）之间 的“一种”对应关系。
息流则刻画操作之间的信息交换。
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UML概述
构件视图（component view）
构件图（component diagram）描述软件系 统中各组成构件、构件的内部结构以及构件之 间的依赖关系。 一个构件是对一组软件单元的封装，这些软件 单元联合对外提供统一的接口。 构件中的典型软件单元包括类和（子）构件。 构件图主要用于理解和分析软件系统中各构件 之间的相互协作关系，以及相互影响的程度和 范围。
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面向对象方法的优势
面向对象的软件系统可以看成一群相对独立的类，
它们各司其职，仅当必要时，类的实例对象才会 通过消息请求其他对象提供帮助。 面向对象方法还通过多态机制适当分离类的对外 接口和内部实现，使得类的使用者得以使用统一 的接口触发不同的功能执行，并且保证内部实现 的变更不会导致接口使用方式的修改。
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2.2 面向对象的软件开发方法
面向对象 = 对象 + 类 + 继承 + 聚合 + 多
态 + 消息
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2.2.2 面向对象方法的优势
相对于传统的结构化方法和面向数据的方法，面
向对象方法除具有上述削减语义断层的作用外， 在简化软件开发过程、支持软件复用、改善软件 结构等方面还有明显优势。
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UML概述
课程注册管理系统的类图包括六个类：
教务管理员、学生、老师、课程、课程设置、课表 前3个类为“用户”类的子类。 一门“课程”可由一到多个“课程设置”构成 一张“课表”可由若干“课程设置”聚合而成 “学生”、“老师”与“课程设置”之间，“教务管理员 ”与“课程”和“课表”之间，“学生”与“课程”和“ 课表”之间，以及“学生”与“老师”之间存在关联关系。