UML第3章面向对象建模.ppt

第3章 面向对象建模,3.1 建模 3.2 统一建模语言 3.3 对象模型技术 3.4 其他方法,3.1 建模,设计者根据构造事件的各种目的建立各种不同的模型。,3.1.1 使用模型的目的,建立物理实体前进行测试 与用户交流 可视化 减少复杂性,3.1.2 抽象,抽象的目的主要是提炼相对某种目的是重要的方面，而忽略次要方面。 所有抽象都是不完备的和不精确的。,3.2 统一建模语言,统一建模语言（Unify Modeling Language，简称UML）是一种整合多种模型的语言，这种语言是用来描述软件系统的标准化、可视化及文件化。UML软件开发程序结构如图3-1所示。,图3-1,每一个类模型，有两个部分 ： （1）逻辑部分（Logical model） （2）符号部分（Notation）,UML具备以下三种结构： （1）静态对象结构（Static object structure） （2）动态行为（Dynamic Behavior） （3）系统部署（System deployment）,3.2.1 模型的建立,软件开发需要模型解决以下问题 （1）复杂的系统不能直接了解 （2）模型是系统早期抽象的重要结构,模型的目的有以下几个： （1）了解问题 （2）介入的工作者相互沟通 （3）找出错误 （4）规划和设计 （5）产生程序代码,传统的方法有如下特点和不足： （1）结构化分析 （2）不适用于互动的应用程序 （3）处理过于线性,3.2.2 面向对象的理念,面向对象的意义在于： （1）面向对象是一种与人体系统有关系的亲思考方式，但是它建立在先前的软件经验中。 （2）增加的是使数据和行为结合成为对象。 （3）精炼是行为的封装。,（4）面向对象建立在： 软件工程概念。 计算机科学概念。 工程管理实行。 数据库信息模型。 传统开发方法有关的经验。,面向对象采用以下方法来帮助工作： （1）对象是使数据和行为结合成为一个包装。 （2）继承是避免共同行为的重复。 （3）允许反复开发大的系统，改变对象完全不会影响它的行为。,面向对象方法的发展历程如下： （1）20世纪80年代面向对象的方法已成为新趋势。 （2）不同的总是表面。 （3）实际工程展示的工作与早期的方法经验有关。,统一建模语言的目标： （1）提供一个共享模型语言作为所有通用的目的。 （2）整合Booch 、OMT和OOSE等方法的概念。 （3）从其他方法中吸取纳入最好的想法。,（4）纳入企业最好的实务经验。 （5）强调目前软件开发的主题。 （6）保持语言尽可能的简单。 （7）目标是所有方法使用的一个共享模型语言。,UML的范围包括： （1）开发产品标准化 （2）开发的详细流程尚未标准化 （3）使用横跨整个开发生命周期,3.2.3 系统观点,使用实例观点（Use Case View） 逻辑观点（Logical View） 实作观点（Implementation View） 处理观点（Process View） 配置观点（Deployment View）,3.2.4 规划分析,根据以上观点将整合程序简化，汇整统一建模语言规划，分析操作程序如图3-2所示。,图3-2,3.2.5 UML的基本图标,模型共享元素如图3-3所示,图3-3,关系图标如图3-4所示,图3-4,类图 1）类与关联 2）类图：静态的结构 3）类图类型,1）类与关联 （1）类 （2）个体数目 （3）角色姓名关联,（1）类图如图3-5所示,图3-5,（2）体数目如图3-6所示,图3-6,（3）角色姓名关联如图3-7所示,图3-7,2）类的静态结构 图3-8的类图是静态的呈现。静态结构的图标像在帮系统照一张相片，照到的东西就是在那一个单纯时刻同步发生的事件。,图3-8,3）类图类型 （1）关联类，如图3-9所示。,图3-9,（2）关联，如图3-10所示。,图3-10,（3）聚集、追踪性和个体数目，如图3-11所示。,图3-11,（4）有条件的聚集，如图3-12所示。,图3-12,（5）一般化/特殊化，如图3-13所示。,图3-13,（6）限制，如图3-14所示。,图3-14,使用实例图 图3-15中间的方格，表示潜在的系统，外面的小人通称为行动者，就像演员或战场上参与的战士，行动者就用小人表示，在中间画椭圆表示是以用户眼光所看到的操作。,图3-15,循序图 循序图的原型如图3-16所示。,图3-16,使用实例图 1）图标 2）使用实例图类型,1）图标 （1）行动者，如图3-17所示。,图3-17,（2）沟通关联，如图3-18所示。,图3-18,（3）使用实例，如图3-19所示。,图3-19,2）使用实例图类型 使用实例图如图3-20所示。,图3-20,合作图 合作图（Collaboration Diagrams）如图3-21所示。,图3-21,状态图 （1）状态图原型，如图3-22所示。,图3-22,（2）状态转变，如图3-23所示。,图3-23,（3）循环，如图3-24所示。,图3-24,封装 封装类型如图3-25所示。,图3-25,活动图 1）图标 2）活动图例,1）图标 （1）行动状态，如图3-26所示。,图3-26,（2）开始状态，如图3-27所示。,图3-27,（3）终止状态，如图3-28所示。,图3-28,（4）状态行动的转变，如图3-29所示。,图3-29,（5）决定，如图3-30所示。,图3-30,（6）平行处理工作，如图3-31所示。,图3-31,（7）工作行动，如图3-32所示。,图3-32,（8）对象的输入或输出，如图3-33所示。,图3-33,（9）送出信号，如图3-34所示。,图3-34,（10）收到信号，如图3-35所示。,图3-35,2）活动图例 活动图：磁盘，如图3-36所示。,图3-36,组件图，组件图类型如图3-37所示。,图3-37,配置图 ，类型如图3-38所示。,图3-38,3.2.6 软件开发的传统与现代,理论方面 解决方案方面,3.2.7 UML的基本元素,类 对象 操作 继承 结合关联,3.2.8 UML的语法规则,通常语法规划大多在元素的含义里表达。样式既是元素也是规则，所以规则和元素是不可分的。样式就是元素，而每一个样式也是一条规则，这些规则语句用在如何安排与组合一些较小的元素，这些软件的元素也是样式。,3.2.9 UML的词别,词别概念将含义相近的元素归为一群，同时也让设计师们可定义该词别的共同含义。,3.3 对象模型技术,“对象模型”表示系统静态的、结构化的数据；“动态模型”表示系统时的、行为的控制方式；“功能模型”则表示了系统的转换功能。,3.3.1 对象模型,对象模型描述了系统中对象结构，包括对象的标识、与其他对象的关系、属性和操作。,3.3.2 动态模型,动态模型描述了系统中与时间和操作序列有关的内容，即标志改变的事件、事件序列，定义事件上下文状态以及事件和状态的组织。,3.3.3 功能模型,功能模型描述了系统与值转换有关的诸方面，即功能、映象、约束和功能性依赖。功能模型只着眼于系统做什么，而不用考虑如何做，什么时候去做。,3.3.4 三种模型的联系,对象模型描述了动态模型和功能模型操作的数据结构。对象模型中的操作对应于动态模型中的事件和功能模型中的功能。 动态模型描述对象的控制结构，它展示了依赖于对象值并导致改变对象值和唤醒功能的动作的决策。功能模型描述由对象模型中的操作和动态模型的动作唤醒的功能。 功能是对象模型指定的数据值上的操作，功能模型给出对象值上的约束。,3.4 其他方法,本小节简单介绍其他几种面向对象的方法论。,3.4.1 Rumbaugh面向对象的方法论,系统分析 OMT的系统分析 OMT的系统设计,3.4.2 Shlaer/Mellor面向对象的方法论,问题描述 信息模型 状态模型 处理模型,3.4.3 Jacobson面向对象方法论,使用实例：对象模型技术 企业系统,3.4.4 Booch面向对象的方法论,面向对象开发模型 图示工具 微观开发程序 宏观开发程序,3.4.5 Yourdon面向对象方法论,确认对象 对象结构 系统主题层 对象属性 系统服务的功能 分析与设计,3.4.6 主流面向对象模型,主流对象的六个阶段 ： （1）工程定义阶段 （2）分析阶段 （3）设计阶段 （4）建构阶段 （5）系统测试与安装阶段 （6）系统操作与维护阶段,主流对象的六种模型 ： （1）企业过程模型 （2）处理循序模型 （3）对象结构模型 （4）对象生命周期模型 （5）对象交互模型 （6）系统范围模型,主流对象的图标 （1）对象结构图 （2）对象间的关系,对象间的关系 （1）继承（inheritance） （2）合成（aggregation） （3）通讯（communication） （4）衍生（derive） （5）顺序（order）,（6） 对象生命周期图 （7） 对象交互图 （8） 对象处理循序图 （9） 活动流程图 （10）系统概观图,主流对象的六个组件 （1）问题领域组件 （2）人机交互组件 （3）外部界面组件 （4）数据管理组件 （5）职务管理组件 （6）公用服务组件,面向对象的程序设计 在应用主流面向对象模型的软件开发过程中，以对象作为核心，无论在系统分析或系统设计或程序编写阶段，均使用同样的对象，使各阶段过程能够顺利地转换，不致产生衔接上的问题，影响后续工作的进行，充分发挥面向对象技术的特性。,3.4.7 Martin/Odell面向对象的方法论,Martin/Odell（马丁与奥地）面向对象方法论，强调系统从分析至设计阶段，都由对象结构模型与对象行为模型所构成。,小结,本章主要为读者论述了面向对象建模的相关技术。包括建模的目的以及采用抽象的方法。并然后详细论述了统一建模语言（UML）。并且介绍了三种主流的模型，分别是对象模型、动态模型、功能模型，以及三种模型之间的关系。另外，本章还介绍了许多面向对象建模的方法论。,