第六章 UML建模语言

2）生命线：垂直向下，表示对象的生命期。
3）控制焦点：表示对象执行一个操作经历的时段，可以嵌套。 4）消息：对象之间的一条水平箭头线，表示对象之间的通信。通 常有： （1）调用消息：消息的发送者把控制传递给接收者（被动对象， 属于消息驱动），然后停止活动，等待接受者放弃或返回控制。 （2）异步消息：消息的发送者把控制传递给接收者，然后继续自 己的活动，不等待。 （3）返回消息：表示从调用过程返回，图上一般不画。



（2）设计视图：反映系统功能的内部设计和协作，利用 静态结构和动态行为描述系统的功能。 静态结构描述类、对象及其关系； 动态行为描述对象之间发送消息时产生的动态协作、一致 性和并发性等。接口和类的内部结构需要在设计视图中定 义。

进程视图：描述系统的并发工作状况，包含形成系统并发 与同步机制的线程和进程，主要提供给系统开发商和集成 商使用。 实现视图：由一些独立的构建和文件组成，显示实现模块 及其之间的依赖关系，这些构建和文件可以用于各种方法 装配，以产生运行系统。 分布视图：描述系统的物理架构，显示系统硬件拓扑结构 的节点，提供给开发人员、集成人员和测试人员。
5.公共机制
（1）说明：对于每一个UML图形的文字说明的语法和 语义 （2）修饰：大多数UML元素有唯一的直接图形表示， 表达该元素最重要的特征，除此之外，还可以对该元 素加上各种修饰，说明其它方面的细节特征。 （3）通用划分： 型——实例：通用描述符和单个元素之间的关系： 如：类与对象的划分；数据类型与数据值的划分； 接口——实现：接口声明了一个约定，实现负责接 口的全部语义。
《 供货 供货人
》
《
《 取货款 《
》
》 》
收银员
关闭机器
含有使用和扩展关系的用例图
6.5.2 类图


类和类之间的关系：
关联:是一种结构关系 聚合：整体——部分 泛化：一般——特殊 依赖：类甲的修改导致类乙的修改 组合：整体——部分



6.5.3 顺序图（时序图）

顺序图描述一组交互对象的交互方式，表示完成某项 行为的对象和对象之间传递消息的时间顺序，包括： 1）对象：对象一般是按时间顺序排的。一般把表示 参与者的对象放在两边，主要参与者在最左边（人）， 次要参与者在最右边（系统），可以是具体对象或抽 象对象，表示方法为
（5）顺序图和协作图：表示一组对象之间的动 态协作关系，顺序图表示对象之间的发送消息 的时间顺序，协作图反映收发消息的对象的结 构组织，顺序图和协作图可以相互转换。 （6）活动图：反映系统从一个活动到另一个活 动的流程，强调对象间的控制流程。 （7）组件图：描述组件及其之间的关系，表示 系统的静态实现视图。

（8）分布图：系统中软件和硬件的物理架构。 表示系统运行时的处理节点以及节点中组件的 位置。
3. 模型元素



● ●
在UML中，模型元素由一些基本的构造元素 组成，他们之间有连接关系。模型元素有： 类 对象 接口 用例 状态机





组件 节点 包 注解 依赖 关联 泛化 实现
用例


用例之间也存在着三种关系：
1、包含：在复杂的系统中，不同的用例之间可能存在一些相同 的行为，可以将这些行为提取出来单独组成一个用例其他用例使 用该用例时就形成了包含关系 2、扩展：在用例执行过程中，可能会出现异常行为，也可能会 在不同的流程分支中选择执行，则异常行为或流程分支抽象成一 个单独的扩展用例，与主用例之间形成扩展关系 3、泛化：一般与特殊的关系
*


活动：可执行的原子计算，不可被中断，执行 时间可不计。 事件：在时间可空间上占有一定位置的有意义 的事情的详细说明，事件产生的原因是调用。 如：event_name(参数列表) 转移：当某个特定事件发生而且某个特定的警 戒条件满足时进入另一个状态。




从本质上讲，一个用例是用户与计算机之间的一次典 型交互作用。在UML中，用例被定义成系统执行的一 系列动作（功能）。 用例有以下特点: 用例捕获某些用户可见的需求,实现一个具体的用 户目标。 用例由执行者激活,并将结果值反馈给执行者。 用例必须具有功能上的完整描述。

依赖 泛化（继承） 细化 连接关系模型元素
关联 聚合
组合
4.语义规则



（1）命名：为事物、关系和图起名。 （2）范围：给一个名称以特定含义的语境 （3）可见性：如何使一个名字被外部识别和 使用，包括公共、保护和私有三种可见性。 （4）完整性：事物如何正确地、一致地相互 联系 （5）可执行性：运行或模拟动态模型的含义 是什么。


2 图

系统模型中的每个视图的内容是用一些图来描述的， 包括： （1）用例图：从系统外部定义了系统的功能需求， 并不描述系统内部对功能的实现。 （2）类图：描述系统的内部结构，类和类之间的关 系。 （3）对象图：描述对象及其关系 （4）状态图：描述对象行为的事件顺序，表示一个 状态机。
顺序图的作用：


1）发现更多的对象和服务。 2）检查每个用例中描述的用户需求。 注意：1）一个用例需要多个顺序图； 2）一个顺序图中可以包含同一个类的多个对象，但 不会包括所有的类对象


6.5.4 状态图
消息：对象名，标识符，输入，输出
消息顺序项（1.3.1） (：=) [ ]
如何确定用例？（可通过回答问题来识别） 1、与系统实现有关的主要问题是什么？ 2、系统需要哪些输入/输出？这些输入/输 出从何而来？到哪里去？ 3、执行者需要系统提供哪些功能？ 4、执行者是否需要对系统中的信息进行读、 创建、修改、删除或存储？
自动售货机系统
售货
顾客
《
》
售散装 饮料 打开机器
关闭机器 打开机器

（4）扩展机制 约束：是元素的一种语义条件或限制。 标记值：附加到模型元素上的信息块。 构造型：在一个已定义的模型元素的基础上构 造的一种新的模型元素。
6.4.4 UML应用

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适合于大型的复杂系统开发，具体要求如下： 1、支持用例驱动 2、以体系结构为中心 3、迭代或增量的开发过程
6.4.2 UML的概念模型

1. 视图： 概念：视图可以完整的描述系统的各个方面， 每个视图代表系统的一个抽象，反映系统 的 一个特定方向，从而使不同的人员关注系统的 不同方面。
视图的分类：
（1） 用例视图：描述系统应该具有的功能集，从系 统外部用户的角度出发，实现对系统的抽象表示。在 用例视图中，参与者代表用户或其他系统，用例表示 系统能够提供的功能，通过列举参与者和用例，显示 参与者在每个用例中的参与情况。 使用用例视图的人员有：用户、设计人员、开发人员、 测试人员 用例视图是UML的设计核心。
6.5 常用的UML图

6.5.1 用例图 一个用例图代表的是一个完整的功能，描述了 系统的功能需求，系统用例图由若干个用例图 构成，用例图中主要显示执行者和用例之间的 关系，在宏观上给出模型的总体轮廓。



参与者是与系统交互的外部实体，只有在系统 边界之外的交互者才能称为参与者： 参与者之间可以存在泛化关系，即一般和特 殊的关系。 当参与者和用例之间进行交互时，用例和参与 者之间就有了关联关系。
6.4.1 UML的发展历史




该语言是许多先进的面向对象思想统一结合的产物，其 发展过程得到了工业界的广泛支持，并成为当前最流行 的一种软件系统建模语言，目前的最新版本为UML2.0. 1. 1995年10月，UML0.8. 2. 1996年6月， UML0.9. 3 . 1997年1月， UML1.0. 4. 1997年11月，UML1.1正式被OMG采纳为业界标准。 5. 2000年， UML1.4. 6. 2001年，UML2.0.