软件工程基础(胡思康)第7章.pptx

S E YUML统 一 建 模 语 言 S E Y UML的 发 展1 UML视 图2 UML的 图 和 元 素 类 型3 UML的 关 系4 在 20世 纪 60年 代 后 期 ， Simula-67语 言 中 首 次 提 出 了 类 和 对象 的 概 念 ， 建 立 了 面 向 对 象 的 雏 形 。 但 直 到 20世 纪 80年 代 中后 期 ， 随 着 对 软 件 需 求 的 不 断 发 展 ， 才 重 新 引 起 人 们 对 面 向对 象 的 关 注 。UML就 是 体 现 面 向 对 象 思 想 ， 完 成 面 向 对 象 建 模 过 程 的 统 一建 模 语 言 。UML通 过 图 形 化 的 表 示 机 制 进 行 面 向 对 象 分 析 和 设 计 ， 并 提供 了 统 一 、 标 准 化 的 视 图 、 图 、 模 型 元 素 和 通 用 机 制 来 刻 画面 向 对 象 方 法 。 图 形 元 素32 构 成图 1 4视 图 通 用 机 制 一 个 软 件 系 统 需 要 从 不 同 角 度 进 行 分 析 和 描 述 ，从 某 个 视 角 观 察 到 的 系 统 称 为 视 图 。视 图 表 达 的 是 系 统 的 一 个 侧 面 ， 反 映 了 系 统 的 部分 特 征 ， 是 UML图 和 建 模 元 素 的 子 集 。 视 图 从 不 同角 度 来 描 述 系 统 ， 因 而 视 图 不 是 图 ， 它 是 在 某 个层 面 上 ， 用 一 个 或 多 个 图 对 系 统 的 抽 象 描 述 。 视 图 由 图 组 成 ， 图 描 述 了 一 个 视 图 的 内 容 ， 是 构成 视 图 的 图 形 元 素 ， UML定 义 了 9类 基 本 的 图 ， 包括 ： 用 例 图 、 类 图 （ 对 象 图 ） 、 包 图 、 状 态 图 、活 动 图 、 顺 序 图 、 协 作 图 、 构 件 图 以 及 部 署 图 。 模 型 元 素 面 向 对 象 中 的 概 念 ， 如 类 、 对 象 、 接 口 、 消 息 和组 件 ， 是 构 成 图 的 基 本 元 素 。模 型 元 素 可 以 同 时 在 多 个 不 同 的 UML图 中 使 用 ， 但 同 一 个 模型 元 素 在 任 何 图 中 都 具 有 相 同 的 含 义 和 符 号 表 示 。模 型 元 素 所 能 表 示 的 内 容 不 仅 包 括 面 向 对 象 的 概 念 ， 还 包括 概 念 间 的 彼 此 连 接 关 系 ， 如 关 联 关 系 、 依 赖 关 系 、 泛 化 关系 和 实 现 关 系 等 。 通 过 机 制 用 于 描 述 系 统 的 其 他 信 息 ， 如 注 释 ， 通用 模 型 的 语 义 扩 展 等 。 统 一 标 准 ： UML统 一 了 Coad/Yourdon、 Booch、OMT和 OOSE等 方 法 的 基 本 概 念 ， 并 借 鉴 和 吸 收 了 各类 方 法 的 长 处 ， 摒 弃 了 引 起 混 乱 、 误 解 的 图 形 符号 ， 补 充 了 新 的 图 形 符 号 ， 定 义 了 符 号 语 义 系 统 ，成 为 面 向 对 象 分 析 和 设 计 的 标 准 。 实 现 和 过 程 的 独 立 性 ： UML不 是 为 了 某 个 过 程 、某 类 程 序 设 计 语 言 专 门 设 计 的 ， 它 适 用 于 任 何 软件 过 程 和 编 程 语 言 的 开 发 平 台 。 可 视 化 ： UML提 供 了 9类 不 同 的 图 形 、 建 模 元 素 以及 相 关 语 义 信 息 。 这 些 图 形 易 于 掌 握 和 使 用 ， 表达 能 力 强 ， 更 重 要 的 是 支 持 从 面 向 对 象 分 析 、 面向 对 象 设 计 到 面 向 对 象 实 现 的 、 全 过 程 的 可 视 化建 模 。 易 学 易 用 性 ： UML建 模 语 言 概 念 清 晰 ， 在 了 解 和掌 握 了 UML的 视 图 、 图 、 模 型 元 素 和 通 用 机 制 的 构成 和 彼 此 关 系 后 ， 并 结 合 自 身 的 实 践 就 能 完 全 掌握 和 使 用 。可 编 程 性 ： 很 多 软 件 工 程 工 具 、 程 序 开 发 平 台 都支 持 从 面 向 对 象 设 计 到 面 向 对 象 编 程 的 自 动 转 换 。 面 向 对 象 特 征 ： UML全 面 支 持 面 向 对 象 的 概 念 、方 法 和 机 制 ， 提 供 简 明 的 图 形 和 元 素 描 述 面 向 对象 的 封 装 性 、 继 承 性 、 多 态 性 、 消 息 特 征 等 ， 充分 描 述 关 联 、 依 赖 、 泛 化 和 实 现 等 各 元 素 间 的 关系 。 S E Y UML的 发 展1 UML视 图2 UML的 图 和 元 素 类 型3 UML的 关 系4 理 想 情 况 下 ， 希 望 仅 通 过 单 一 视 图 就 能 准 确 描 述系 统 。 但 在 实 际 建 模 中 ， 单 一 视 图 难 以 包 含 系 统功 能 、 性 能 等 所 有 的 需 求 信 息 。设 计 视 图过 程 视 图 实 现 视 图配 置 视 图用 例 视 图 用 例 视 图 是 其 他 视 图 的 基础 ， 会 影 响 到 其 他 视 图 的建 模 过 程 和 描 述 内 容 用 例 视 图 从 用 户 角 度 描 述 系 统 ， 用 例 视 图 建 模 主 要 包 括 以下 几 个 方 面 ：l软 件 系 统 应 具 备 的 、 与 外 部 系 统 交 互 的 功 能 ， 这 是 用 例视 图 的 基 础 。l用 例 视 图 涉 及 与 系 统 进 行 信 息 交 换 的 外 部 系 统 。 同 时 ，在 用 例 视 图 中 应 指 明 用 户 使 用 或 参 与 的 用 例 ， 以 便 于 面 向对 象 设 计 中 交 互 的 分 析 和 设 计 。 用 例 视 图 从 用 户 角 度 描 述 系 统 ， 用 例 视 图 建 模 主 要 包 括 以下 几 个 方 面 ：l用 例 视 图 通 常 对 应 系 统 的 一 个 完 整 功 能 或 子 系 统 ， 所 有的 与 系 统 交 互 的 功 能 都 应 在 用 例 视 图 中 进 行 描 述 。l用 例 视 图 主 要 由 用 例 图 构 成 。 设 计 视 图 描 述 系 统 内 部 的 静 态 结 构 和 动 态 行 为 ， 包 括 系 统模 型 和 系 统 行 为 模 型 。 设 计 视 图 是 从 系 统 内 部 角 度 描 述 如 何实 现 系 统 功 能 ：l用 例 图 描 述 系 统 具 有 的 功 能 ， 设 计 视 图 描 述 如 何 从 用 例中 分 析 功 能 ， 以 及 功 能 的 实 现 过 程 。l设 计 视 图 的 静 态 结 构 主 要 描 述 类 、 类 间 关 系 。 类 既 包 括实 体 类 ， 也 包 括 在 信 息 领 域 中 抽 象 或 分 解 出 的 逻 辑 类 ， 如接 口 类 、 边 界 类 、 关 联 类 等 。 设 计 视 图 描 述 系 统 内 部 的 静 态 结 构 和 动 态 行 为 ， 包 括 系 统模 型 和 系 统 行 为 模 型 。 设 计 视 图 是 从 系 统 内 部 角 度 描 述 如 何实 现 系 统 功 能 ：l设 计 视 图 的 动 态 行 为 主 要 描 述 系 统 的 工 作 流 程 和 异 常 。工 作 流 程 通 过 类 和 类 间 关 系 的 动 态 特 征 来 实 现 。 异 常 涉 及系 统 的 安 全 性 、 稳 定 性 、 可 靠 性 等 特 征 。l设 计 视 图 通 过 类 图 （ 对 象 图 ） ， 包 图 来 描 述 静 态 结 构 ，通 过 状 态 图 、 顺 序 图 、 协 作 图 和 活 动 图 来 描 述 动 态 行 为 。 实 现 视 图 表 示 系 统 的 组 件 结 构 ， 通 常 用 独 立 的 文 件 来 描 述 ，它 表 示 系 统 的 逻 辑 组 成 ：l实 现 视 图 表 示 构 成 系 统 构 件 间 的 整 体 结 构 。l实 现 视 图 描 述 系 统 构 件 间 的 组 织 结 构 和 分 布 。l实 现 视 图 描 述 系 统 各 构 件 以 及 它 们 之 间 的 依 赖 关 系 。l实 现 视 图 通 过 构 件 图 来 表 示 过 程 视 图 表 示 系 统 内 部 的 控 制 机 制 和 并 发 特 征 ， 主 要 是 解 决各 种 通 信 和 同 步 问 题 ：l过 程 视 图 描 述 系 统 内 部 的 控 制 机 制 、 异 常 的 捕 获 、 外 部 中断 的 及 时 相 应 和 处 理 。l过 程 视 图 要 协 调 各 线 程 之 间 的 通 信 和 同 步 。l过 程 视 图 要 考 虑 系 统 资 源 的 有 效 利 用 ， 防 止 资 源 访 问 冲 突 。 过 程 视 图 表 示 系 统 内 部 的 控 制 机 制 和 并 发 特 征 ， 主 要 是 解决 各 种 通 信 和 同 步 问 题 ：l过 程 视 图 通 过 类 图 描 述 过 程 中 功 能 和 功 能 的 组 织 结 构 ，主 要 用 状 态 图 、 协 作 图 和 活 动 图 描 述 过 程 的 实 现 和 异 常 的处 理 。 配 置 视 图 描 述 系 统 软 件 系 统 和 物 理 设 备 之 间 的 配 置 关 系 ， 它表 示 系 统 的 物 理 组 成 ：l配 置 视 图 展 示 系 统 在 硬 件 环 境 下 的 具 体 部 署 ， 设 计 软 件 系统 和 硬 件 系 统 的 对 应 关 系 。l配 置 视 图 既 能 描 述 每 个 物 理 设 备 上 的 软 件 系 统 部 署 和 构 成 ，也 描 述 相 同 逻 辑 构 件 在 不 同 物 理 设 备 上 的 部 署 。l配 置 视 图 由 配 置 图 描 述 。 S E Y UML的 发 展1 UML视 图2 UML的 图 和 元 素 类 型3 UML的 关 系4 用 例 图 是 参 与 者 、 用 例 和 它 们 之 间 的 关 系 共 同 构 成 的 ， 用 于描 述 系 统 功 能 的 图 ：l参 与 者 ： 不 仅 指 系 统 的 用 户 ， 泛 指 软 件 系 统 外 部 的 、 所 有与 系 统 交 互 的 角 色 。 参 与 者 可 以 是 人 ， 可 以 是 与 系 统 进 行 信息 交 换 的 其 他 外 部 设 备 。l用 例 ： 对 一 组 动 作 序 列 的 抽 象 描 述 ， 系 统 执 行 这 些 动 作 序列 ， 产 生 相 应 的 结 果 。 这 些 结 果 要 么 反 馈 给 参 与 者 ， 要 么 作为 其 他 用 例 的 参 数 。 用 例 图 是 参 与 者 、 用 例 和 它 们 之 间 的 关 系 共 同 构 成 的 ， 用 于描 述 系 统 功 能 的 图 ：l系 统 边 界 ： 划 分 了 系 统 的 内 部 功 能 和 外 部 参 与 者 。 系 统 边界 用 矩 形 框 表 示 ， 框 内 是 用 例 ， 框 外 是 参 与 者 ， 并 可 以 在 矩形 框 内 给 出 软 件 系 统 名 称 。l关 系 ： 用 于 描 述 用 例 图 模 型 元 素 之 间 的 关 联 。 关 系 用 有 向箭 头 连 接 参 与 者 与 参 与 者 、 参 与 者 与 用 例 、 用 例 与 用 例 ， 并在 箭 头 上 定 义 关 系 的 语 义 。 P180 类 图 用 于 描 述 类 的 属 性 、 方 法 和 类 间 关 系 ：l类 名 ： 类 名 是 对 象 集 合 的 名 称 ， 命 名 的 恰 当 与 否 将 影 响 对系 统 静 态 模 型 的 可 理 解 性 。 例 如 说 明 当 前 类 是一 个 抽 象 类 。l可 见 性 ： 定 义 了 对 象 对 类 的 属 性 和 方 法 的 访 问 权 限 。 公 有 部 分 定 义 了 对 象 能 访 问 的 类 的 属 性 和 方 法 （ +） 私 有 部 分 定 义 了 对 象 不 能 访 问 的 类 的 属 性 和 方 法 （ -） 受 保 护 部 分 对 象 不 能 访 问 类 的 属 性 和 方 法 ， 但 派 生 类 方 法 可 以 访 问 （ #） 类 图 用 于 描 述 类 的 属 性 、 方 法 和 类 间 关 系 ：l属 性 ： 指 能 体 现 对 象 特 征 的 集 合 。 可 见 性 属 性 名 ： 类 型 名 =初 值 l方 法 ： 类 提 供 的 服 务 ， 体 现 类 的 功 能 。 可 见 性 方 法 名 （ 参 数 列 表 ） ： 类 型 名 lP181。 包 图 是 对 UML中 用 例 图 、 类 图 、 UML关 系 等 模 型 元 素 的 封 装 ，它 用 于 描 述 具 有 相 似 功 能 的 模 型 元 素 的 组 合 ， 或 组 织 软 件 系统 结 构 的 层 次 、 或 展 现 整 个 系 统 能 够 的 物 理 部 署 ：l包 ： 用 矩 形 框 表 示 ， 它 可 以 包 含 类 、 对 象 、 其 他 包 以 及UML关 系 等 模 型 元 素 。l名 称 要 准 确 描 述 包 的 语 义 ， 以 增 强 包 图 的 可 理 解 性 。l包 之 间 可 具 有 UML关 系 。 P182 状 态 图 用 于 描 述 一 个 对 象 在 生 命 周 期 内 的 所 有 可 能 的 状 态 ，以 及 引 起 状 态 改 变 的 事 件 或 条 件 。 P183活 动 图 用 于 描 述 用 例 或 场 景 的 活 动 顺 序 ， 或 描 述 一 个 活 动到 另 一 个 活 动 的 控 制 流 。 活 动 图 的 图 形 元 素 。 P183-P184顺 序 图 ： 也 称 为 序 列 图 ， 它 用 于 描 述 对 象 间 的 动 态 协 作 关系 ， 并 着 重 表 现 在 时 间 先 后 顺 序 上 ， 多 个 对 象 是 如 何 进 行交 互 的 。 P185 S E Y UML的 发 展1 UML视 图2 UML的 图 和 元 素 类 型3 UML的 关 系4 在 UML中 ， 常 见 的 关 系 有 关 联 关 系 （ 包 括 复 合 关联 和 聚 合 关 联 ） 、 依 赖 关 系 、 泛 化 关 系 和 实 现 关系 。 P188 图 7-18关 联 关 系 用 于 描 述 类 与 类 之 间 的 关 系 构 成 。 对象 是 类 的 实 例 ， 对 象 与 对 象 之 间 的 关 系 称 为 链 ，它 是 关 联 的 实 例 。 P188 图 7-19 普 通 关 联 是 最 常 见 的 一 种 关 联 关 系 。 只 要 类 和 类 之 间 存 在连 接 关 系 就 能 用 普 通 关 联 来 表 示 。 普 通 关 联 又 分 为 二 元 关系 和 多 元 关 系 。二 元 关 系 描 述 两 个 类 之 间 的 关 系 ， 用 直 线 连 接 两 个 类 。 如果 关 联 是 单 向 关 系 ， 用 黑 色 三 角 指 向 关 联 的 方 向 ， 因 而 也称 为 导 航 关 联 。 也 可 以 将 直 线 改 为 有 向 箭 头 ， 方 向 与 黑 色三 角 的 指 向 相 同 。 P189 图 7-20 如 果 二 元 关 系 是 双 向 关 系 ， 则 表 明 两 个 类 彼 此 都 能 调 用 对 方公 共 部 分 的 属 性 和 方 法 。 P189 图 7-21关 联 关 系 还 有 数 量 上 的 约 束 ， 即 关 联 两 端 的 类 之 间 在 对 象 上的 数 量 对 应 关 系 ， 成 为 重 数 。 1 表 示 1个 对 象 0.*或 * 表 示 0到 多 个 对 象 1.3 表 示 1到 3个 对 象 2+或 2.* 表 示 2到 多 个 对 象 限 定 关 联 用 于 描 述 一 对 多 或 多 对 多 的 关 联 关 系 。 通 过 限 定 关联 ， 可 以 将 多 对 多 的 关 系 转 换 成 为 多 个 一 对 多 的 关 系 ， 将 一对 多 的 关 系 转 换 成 多 个 一 对 一 的 关 系 。在 类 图 中 ， 将 限 定 词 放 在 进 行 限 制 的 类 旁 ， 并 用 矩 形 框 表 示 ；也 可 以 也 能 够 括 起 来 ， 作 为 对 类 的 约 束 。 P190 图 7-23 如 果 关 联 关 系 较 为 复 杂 ， 则 必 须 详 细 描 述 关 联 的属 性 以 及 关 联 的 行 为 ， 为 此 需 要 建 立 关 联 类 来 描 述关 联 的 属 性 及 方 法 。关 联 类 通 过 虚 线 与 关 联 相 连 接 ， 并 与 关 联 的 类 的一 个 实 例 相 联 系 。 P190 图 7-24。 递 归 关 联 是 指 类 间 关 系 发 生 在 单 个 类 自 身 上 ， 即类 与 他 自 身 有 关 联 关 系 。 P190 图 7-25。 聚 合 也 称 为 聚 集 ， 它 是 特 殊 的 关 联 关 系 ， 其 特 殊 之 处 在 于 它描 述 的 多 个 类 之 间 是 整 体 和 部 分 的 关 联 关 系 。如 大 楼 有 一 个 个 房 间 构 成 ， 学 校 由 教 师 、 学 生 和 机 关 人 员 构成 。识 别 聚 合 关 系 的 直 接 方 法 ， 就 是 在 需 求 描 述 中 找 寻 有 “ 包含 ” 、 “ 由 构 成 ” 、 “ 是 的 一 部 分 ” 等 词 或 短 语 ， 这 些词 或 短 语 直 接 反 映 了 类 之 间 的 “ 整 体 -部 分 ” 关 系 。 P191 S E Y THANK YOU! 简 述 增 量 式 集 成 测 试 的 自 顶 向 下 和 自 底 向 上 两 种 测 试 方 法的 优 缺 点 ： 自 顶 向 下 增 量 式 测 试 的 主 要 优 点 在 于 它 可 以 自 然 地 做 到 逐步 求 精 ， 一 开 始 便 能 让 测 试 者 看 到 系 统 的 框 架 。 它 的 主 要 缺点 是 需 要 提 供 被 调 用 模 拟 子 模 块 ， 被 调 用 模 拟 子 模 块 可 能 不能 反 映 真 实 情 况 ， 因 此 测 试 有 可 能 不 充 分 。 （ 2.5分 ） 简 述 增 量 式 集 成 测 试 的 自 顶 向 下 和 自 底 向 上 两 种 测 试 方 法的 优 缺 点 ： 自 底 向 上 测 试 的 优 点 在 于 ， 由 于 驱 动 模 块 模 拟 了 所 有 调 用参 数 ， 即 使 数 据 流 并 未 构 成 有 向 的 非 环 状 图 ， 生 成 测 试 数 据也 没 有 困 难 。 它 的 缺 点 在 于 ， 直 到 最 后 一 个 模 块 被 加 入 进 去之 后 才 能 看 到 整 个 程 序 （ 系 统 ） 的 框 架 。 有 一 家 教 管 理 系 统 ， 其 要 求 的 功 能 如 下 ： 家 教 老 师 可 以 注册 本 人 信 息 、 修 改 本 人 资 料 、 浏 览 家 教 信 息 、 搜 索 家 教 信 息 ；家 教 学 生 可 以 注 册 本 人 信 息 、 修 改 本 人 资 料 、 浏 览 家 教 信 息 、搜 索 家 教 信 息 ； 家 教 管 理 员 可 以 登 录 、 登 记 家 教 信 息 、 发 布网 站 公 告 、 处 理 家 教 信 息 。 请 根 据 需 求 ， 画 出 该 系 统 的 用 例 图 。