軟件工程導(dǎo)論孫旭光災(zāi)害信息工程系1整理課件復(fù)習(xí)對(duì)象模型表示靜態(tài)的、結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)的“數(shù)據(jù)”性質(zhì)。通常，使用UML提供的類(lèi)圖建立對(duì)象模型。類(lèi)圖的繪制：類(lèi)的表示和類(lèi)與類(lèi)之間的關(guān)系。創(chuàng)建對(duì)象模型的步驟：確定類(lèi)與對(duì)象確定類(lèi)間的關(guān)系劃分主題確定屬性和方法優(yōu)化迭代（識(shí)別繼承關(guān)系），反復(fù)修改2整理課件建立對(duì)象模型練習(xí)根據(jù)描述建立軟件公司的對(duì)象模型，即畫(huà)出類(lèi)圖。問(wèn)題陳述如下：一個(gè)軟件公司有許多部門(mén)，分為開(kāi)發(fā)部門(mén)和管理部門(mén)兩種。每個(gè)部門(mén)由部門(mén)名字唯一確定。每個(gè)開(kāi)發(fā)部門(mén)開(kāi)發(fā)多個(gè)軟件產(chǎn)品，每個(gè)軟件產(chǎn)品都由程序、數(shù)據(jù)和文檔組成。該公司有許多員工，分為經(jīng)理、工作人員和開(kāi)發(fā)人員。開(kāi)發(fā)部門(mén)有經(jīng)理和多個(gè)開(kāi)發(fā)人員，管理部門(mén)有經(jīng)理和多個(gè)工作人員。每個(gè)開(kāi)發(fā)人員可參加多個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，每個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目需要多個(gè)開(kāi)發(fā)人員。每位經(jīng)理可主持多個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。3整理課件4整理課件本節(jié)課內(nèi)容第九章面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)引論

9.5、動(dòng)態(tài)模型第十章面向?qū)ο蠓治?0.1、面向?qū)ο蠓治龅幕具^(guò)程10.2、需求陳述10.3、建立對(duì)象模型10.4、建立動(dòng)態(tài)模型10.5、建立功能模型10.6、定義服務(wù)5整理課件動(dòng)態(tài)模型動(dòng)態(tài)模型表示瞬時(shí)的、行為化的系統(tǒng)的“控制”性質(zhì)，它規(guī)定了對(duì)象模型中的對(duì)象的合法變化序列。對(duì)于一個(gè)對(duì)象來(lái)說(shuō)，在其生命周期的每個(gè)特定階段中，都有適合該對(duì)象的一組運(yùn)行規(guī)律和行為規(guī)則，用以規(guī)范該對(duì)象的行為。狀態(tài)：是對(duì)對(duì)象屬性值的一種抽象。各對(duì)象之間相互觸發(fā)（即作用）就形成了一系列的狀態(tài)變化。一個(gè)觸發(fā)行為稱(chēng)作一個(gè)事件。一個(gè)事件分開(kāi)兩個(gè)狀態(tài)，一個(gè)狀態(tài)隔開(kāi)兩個(gè)事件。事件表示時(shí)刻，狀態(tài)代表時(shí)間間隔。這就是對(duì)象的狀態(tài)。6整理課件動(dòng)態(tài)模型通常，使用UML提供的狀態(tài)圖來(lái)描繪對(duì)象的狀態(tài)、觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件以及對(duì)象的行為（對(duì)事件的響應(yīng)）。每個(gè)類(lèi)的動(dòng)態(tài)行為用一張狀態(tài)圖來(lái)描繪，各個(gè)類(lèi)的狀態(tài)圖通過(guò)共享事件合并起來(lái)，從而構(gòu)成系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型。動(dòng)態(tài)模型是基于事件共享而互相關(guān)聯(lián)的一組狀態(tài)圖的集合。狀態(tài)圖通過(guò)建立類(lèi)對(duì)象的生命周期模型來(lái)描述對(duì)象隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)行為。7整理課件狀態(tài)圖狀態(tài)圖適用于描述狀態(tài)和動(dòng)作的順序，不僅可以展現(xiàn)一個(gè)對(duì)象擁有的狀態(tài)，還可以說(shuō)明事件如何隨著時(shí)間的推移來(lái)影響這些狀態(tài)。狀態(tài)圖表現(xiàn)從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的控制流。一般情況下，狀態(tài)圖可以由表示狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)和表示狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的帶箭頭的直線刻畫(huà)出來(lái)。狀態(tài)圖主要由元素狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、初始狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)和判定等組成。8整理課件狀態(tài)圖狀態(tài)是狀態(tài)圖的重要組成部分。包括：狀態(tài)名：在狀態(tài)圖中狀態(tài)名必須是唯一的。入口和出口動(dòng)作：進(jìn)入和退出一個(gè)狀態(tài)時(shí)所執(zhí)行的邊界動(dòng)作。一個(gè)狀態(tài)可以有或者沒(méi)有入口和出口動(dòng)作。內(nèi)部轉(zhuǎn)換：是不導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)改變的轉(zhuǎn)換。內(nèi)部轉(zhuǎn)換只有源狀態(tài)而沒(méi)有目標(biāo)狀態(tài)。組合狀態(tài)：內(nèi)部嵌套有子狀態(tài)的狀態(tài)。9整理課件狀態(tài)圖轉(zhuǎn)換：用帶箭頭的直線表示，一端連接源狀態(tài)即轉(zhuǎn)出的狀態(tài)，箭頭一端連接目標(biāo)狀態(tài)即轉(zhuǎn)入的狀態(tài)。轉(zhuǎn)換可以標(biāo)注與此轉(zhuǎn)換相關(guān)的選項(xiàng)如事件、動(dòng)作和監(jiān)護(hù)條件。10整理課件狀態(tài)圖初始狀態(tài)：代表狀態(tài)圖的起始位置，只能作為轉(zhuǎn)換的源，而不能作為轉(zhuǎn)換的目標(biāo)。初始狀態(tài)在一個(gè)狀態(tài)圖中只允許有一個(gè)，它用一個(gè)實(shí)心的圓表示。終止?fàn)顟B(tài)：是模型元素的最后狀態(tài)，是一個(gè)狀態(tài)圖的終止點(diǎn)。終止?fàn)顟B(tài)只能作為轉(zhuǎn)換的目標(biāo)，而不能作為轉(zhuǎn)換的源。終止?fàn)顟B(tài)在一個(gè)狀態(tài)圖中可以有0個(gè)或多個(gè)，它用一個(gè)套有一個(gè)實(shí)心圓的空心圓表示。11整理課件狀態(tài)圖判定：用來(lái)表示一個(gè)事件依據(jù)不同的監(jiān)護(hù)條件產(chǎn)生不同的影響，即工作流在此處按監(jiān)護(hù)條件的取值而發(fā)生分支。判定用空心小菱形表示。因?yàn)楸O(jiān)護(hù)條件為布爾表達(dá)式，所以通常條件下的判定只有一個(gè)入轉(zhuǎn)換和兩個(gè)出轉(zhuǎn)換。根據(jù)監(jiān)護(hù)條件的真假可以觸發(fā)不同的分支轉(zhuǎn)換。12整理課件狀態(tài)圖使用狀態(tài)圖進(jìn)行建模的目標(biāo)是描述跨越多個(gè)用例的對(duì)象在其生命周期中的各種狀態(tài)及其狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。一個(gè)完整的系統(tǒng)往往包含很多的類(lèi)和對(duì)象，這就需要?jiǎng)?chuàng)建幾個(gè)狀態(tài)圖進(jìn)行描述。創(chuàng)建狀態(tài)圖的步驟：識(shí)別出建模實(shí)體不需要給所有的類(lèi)都創(chuàng)建狀態(tài)圖，只有具有重要?jiǎng)討B(tài)行為的類(lèi)才需要。識(shí)別出實(shí)體的各種狀態(tài)創(chuàng)建相關(guān)事件并創(chuàng)建狀態(tài)圖13整理課件狀態(tài)圖練習(xí)1：圖書(shū)館中圖書(shū)的狀態(tài)描述如下：當(dāng)圖書(shū)被購(gòu)置進(jìn)來(lái)后，就放在圖書(shū)館中；如果讀者將圖書(shū)借走時(shí)，處于已借出狀態(tài)；如果圖書(shū)被歸還，圖書(shū)對(duì)象又變?yōu)樵趫D書(shū)館狀態(tài)。圖書(shū)館如果將圖書(shū)廢棄，則圖書(shū)對(duì)象就不再存在。試畫(huà)出圖書(shū)對(duì)象的狀態(tài)圖。14整理課件狀態(tài)圖練習(xí)2：在溫室管理系統(tǒng)中，有一個(gè)環(huán)境控制器類(lèi)，當(dāng)沒(méi)有種植作物時(shí)處于空閑狀態(tài)。一旦種上了作物，就要進(jìn)行溫度控制，定義氣候，即在什么時(shí)期應(yīng)達(dá)到什么溫度。當(dāng)處于夜晚時(shí)，由于溫度下降，要調(diào)用調(diào)節(jié)溫度過(guò)程，以便保持溫度；太陽(yáng)出來(lái)時(shí)，進(jìn)入白天狀態(tài)，由于溫度升高，要調(diào)用調(diào)節(jié)溫度過(guò)程，保持要求的溫度。當(dāng)日落時(shí)，進(jìn)入夜晚狀態(tài)。當(dāng)作物收獲，終止氣候的控制，則進(jìn)入空閑狀態(tài)。建立環(huán)境控制器類(lèi)的狀態(tài)圖。15整理課件狀態(tài)圖練習(xí)3：當(dāng)有新同學(xué)入學(xué)時(shí)，將會(huì)給新同學(xué)創(chuàng)建一個(gè)新的賬號(hào)，新同學(xué)可以用這個(gè)賬號(hào)去選課。一般來(lái)說(shuō)，每個(gè)人的選課數(shù)目是有限的，如選擇6門(mén)課程后將不能再選課。如果已經(jīng)選了6門(mén)課程還要再選課，就必須刪除已選的課程。直到這位同學(xué)畢業(yè)，將其賬號(hào)刪除。請(qǐng)創(chuàng)建學(xué)生賬號(hào)類(lèi)的狀態(tài)圖。16整理課件狀態(tài)圖練習(xí)4：請(qǐng)創(chuàng)建一個(gè)狀態(tài)圖來(lái)描述航班如何從提出申請(qǐng)、指定航班計(jì)劃、售票、起飛、飛行到著陸的狀態(tài)過(guò)程。17整理課件建立動(dòng)態(tài)模型在開(kāi)發(fā)交互式系統(tǒng)時(shí)，動(dòng)態(tài)模型起著重要作用。建立動(dòng)態(tài)模型的步驟：編寫(xiě)典型交互行為腳本。必須保證腳本中不遺漏常見(jiàn)的交互行為從腳本中提取出事物，確定觸發(fā)每個(gè)事件的動(dòng)作對(duì)象以及接受事件的目標(biāo)對(duì)象。排列事件發(fā)生的次序，確定每個(gè)對(duì)象可能有的狀態(tài)以及狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并用狀態(tài)圖描繪出來(lái)。比較各個(gè)對(duì)象的狀態(tài)圖，檢查它們之間的一致性，確保事件之間的匹配。18整理課件建立動(dòng)態(tài)模型以自動(dòng)取款機(jī)(ATM)系統(tǒng)為例進(jìn)行為例介紹動(dòng)態(tài)模型的建立過(guò)程：第一步：編寫(xiě)腳本第二步：設(shè)想用戶界面用戶界面的好壞直接影響用戶是否接受這個(gè)系統(tǒng)，在分析階段也不能完全忽略用戶界面，要注重這種界面下的信息信息交換方式。第三步：畫(huà)事件跟蹤圖確定事件畫(huà)出事件跟蹤圖19整理課件建立動(dòng)態(tài)模型第四步：畫(huà)狀態(tài)圖通常，用一張狀態(tài)圖描繪一類(lèi)對(duì)象的行為，它確定了由事件序列引出的狀態(tài)序列。20整理課件建立動(dòng)態(tài)模型根據(jù)一張事件跟蹤圖畫(huà)出狀態(tài)圖之后，再把其他腳本的事件跟蹤圖合并到已畫(huà)出的狀態(tài)圖中。21整理課件22整理課件考慮完正常事件之后再考慮邊界情況和特殊情況，其中包括在不適當(dāng)時(shí)候發(fā)生的事件(例如，系統(tǒng)正在處理某個(gè)事務(wù)時(shí)，用戶要求取消該事務(wù))。23整理課件建立動(dòng)態(tài)模型24整理課件建立動(dòng)態(tài)模型總行類(lèi)狀態(tài)圖25整理課件建立動(dòng)態(tài)模型分行類(lèi)狀態(tài)圖26整理課件定義服務(wù)對(duì)象是由描述屬性的數(shù)據(jù)，以及可以對(duì)這些數(shù)據(jù)施加的操作(即服務(wù))，封裝在一起構(gòu)成的獨(dú)立單元。為了建立完整的對(duì)象模型，既要確定類(lèi)中應(yīng)該定義的屬性，又要確定類(lèi)中應(yīng)該定義的服務(wù)。通常需要等到建立了動(dòng)態(tài)模型和功能模型之后，才能最終確定類(lèi)中應(yīng)有的服務(wù)，因?yàn)檫@兩個(gè)模型更明確地描述了每個(gè)類(lèi)應(yīng)該提供哪些服務(wù)。定義服務(wù)的方法：常規(guī)行為從事件導(dǎo)出的操作與數(shù)據(jù)流圖中處理框?qū)?yīng)的操作利用繼承減少冗余操作類(lèi)中定義的每個(gè)屬性都是可以訪問(wèn)的，則可在每個(gè)類(lèi)中定義讀、寫(xiě)該類(lèi)每個(gè)屬性的操作。狀態(tài)圖中發(fā)往對(duì)象的事件也就是該對(duì)象接收到的消息，因此該對(duì)象必須有由消息選擇符指定的操作，這個(gè)操作修改對(duì)象狀態(tài)（即屬性值）并啟動(dòng)相應(yīng)的服務(wù)。數(shù)據(jù)流圖中的每個(gè)處理框都與一個(gè)對(duì)象（也可能是若干個(gè)對(duì)象）上的操作相對(duì)應(yīng)。利用繼承機(jī)制以減少所需定義的服務(wù)數(shù)目。抽取出相似類(lèi)的公共屬性和操作，以建立這些類(lèi)的新父類(lèi)，并在類(lèi)等級(jí)的不同層次中正確地定義各個(gè)服務(wù)。27整理課件OMT與UML區(qū)別28整理課件總結(jié)動(dòng)態(tài)模型表示瞬時(shí)的、行為化的系統(tǒng)的“控制”性質(zhì)，它規(guī)定了對(duì)象模型中的對(duì)象的合法變化序列。通常，使用UML提供的狀態(tài)圖來(lái)描繪對(duì)象的狀態(tài)、觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件以及對(duì)象的行為（對(duì)事件的響應(yīng)）。創(chuàng)建狀態(tài)圖的步驟：識(shí)別出建模實(shí)體識(shí)別出實(shí)體的各種狀態(tài)創(chuàng)建相關(guān)事件并創(chuàng)