1、UML統(tǒng)一建模語(yǔ)言,徐文華,第1章 軟件工程與UML概述,軟件工程概述 軟件工程的發(fā)展歷史 軟件工程的生命周期 UML概述 UML的歷史 UML包含的內(nèi)容 UML的定義 UML的應(yīng)用領(lǐng)域,軟件工程的發(fā)展歷史,1946年，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)在美國(guó)研制成功。 50年代，軟件誕生。 60年代中期到70年代中期，“軟件危機(jī)” 出現(xiàn)。 1968年，提出“軟件工程” 概念。,軟件工程的生命周期,軟件開發(fā)分為五個(gè)階段： 需求分析（Requirements Capture）階段 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)（System Analysis and Design）階段 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（System Implementation

2、）階段 測(cè)試（Testing）階段 維護(hù)（Maintenance）階段,初識(shí)UML,UML：Unified Modeling Language 統(tǒng)一建模語(yǔ)言,初識(shí)UML,UML中的事物、關(guān)系、視圖、圖 UML中的常用模型 用戶模型視圖：用例圖 結(jié)構(gòu)模型視圖：類圖、對(duì)象圖 行為模型視圖（交互圖）：時(shí)序圖、協(xié)作圖 行為模型視圖（行為圖）：狀態(tài)圖、活動(dòng)圖 實(shí)現(xiàn)模型視圖：組件圖 環(huán)境模型視圖：配置圖,【實(shí)例】 UML的用例圖、類圖、 活動(dòng)圖和順序圖初體驗(yàn),【任務(wù)操作】 1、啟動(dòng)OA，首先出現(xiàn)如圖所示的【用戶登錄】窗口 2、輸入用戶名“*”和密碼“*”，單擊【登錄】按鈕。,【實(shí)例】 UML的用例圖、類圖

3、、 活動(dòng)圖和順序圖初體驗(yàn),【任務(wù)分析】 1、根據(jù)OA登錄過(guò)程可知，OA啟動(dòng)后首先出現(xiàn)【用戶登錄】界面，用戶在該界面中輸入“用戶名”和“密碼”，然后由系統(tǒng)對(duì)用戶輸入的“用戶名”和“密碼”進(jìn)行驗(yàn)證。 對(duì)于“用戶名”和“密碼”都正確的合法用戶，則成功登錄系統(tǒng)，否則為非法用戶，登錄系統(tǒng)失敗。,【實(shí)例】 UML的用例圖、類圖、 活動(dòng)圖和順序圖初體驗(yàn),【任務(wù)分析】 則：用戶登錄模塊主要提供兩個(gè)基本功能： （1）用戶通過(guò)登錄界面輸入“用戶名”和“密碼”； （2）系統(tǒng)對(duì)用戶輸入的“用戶名”和“密碼”進(jìn)行驗(yàn)證，以判斷用戶身份的合法性。,【實(shí)例】 UML的用例圖、類圖、 活動(dòng)圖和順序圖初體驗(yàn),【認(rèn)識(shí)用例圖】 軟件

4、系統(tǒng)（例如OA）的用戶登錄模塊的參與者通常是“用戶”，基本功能有兩個(gè)： （1）輸入用戶名和密碼； （2）驗(yàn)證用戶身份。 用例圖用來(lái)描述系統(tǒng)的功能，并指出各功能的參與者，用戶登錄模塊的用例圖如圖所示。,【實(shí)例】 UML的用例圖、類圖、 活動(dòng)圖和順序圖初體驗(yàn),【認(rèn)識(shí)類圖】 用戶在“用戶登錄界面”輸入“用戶名”和“密碼”，然后通過(guò)單擊【登錄】按鈕，觸發(fā)Click事件，執(zhí)行驗(yàn)證用戶身份的操作。 在系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)階段使用UML的類圖定義系統(tǒng)的類以及類的屬性和操作。,“登錄界面類”的類圖,“用戶登錄類”的類圖,“數(shù)據(jù)庫(kù)操作類”的類圖,【實(shí)例】 UML的用例圖、類圖、 活動(dòng)圖和順序圖初體驗(yàn),【認(rèn)識(shí)活動(dòng)圖】

5、UML的活動(dòng)圖描述為滿足用例要求所要進(jìn)行的活動(dòng)，描述業(yè)務(wù)過(guò)程的工作流程中涉及的活動(dòng)。 活動(dòng)圖如下頁(yè)圖所示。,【實(shí)例】 UML的用例圖、類圖、 活動(dòng)圖和順序圖初體驗(yàn),【認(rèn)識(shí)順序圖】 順序圖顯示多個(gè)對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系，重點(diǎn)是顯示對(duì)象之間發(fā)送消息的時(shí)間順序。 順序圖也顯示對(duì)象之間的交互，就是在系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)，某個(gè)指定時(shí)間點(diǎn)發(fā)生的事情。 順序圖如下頁(yè)圖所示。,建立軟件模型的重要性,建立軟件模型具體以下功能： （1）可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)，使之更容易理解。 （2）便于開發(fā)人員展現(xiàn)系統(tǒng)。 （3）允許開發(fā)人員指定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或行為。 （4）提供指導(dǎo)開發(fā)人員構(gòu)造系統(tǒng)的模板。 （5）記錄開發(fā)人員的決策。,UML

6、的歷史,UML是由 Booch，Rumbaugh 和 Jacobson 發(fā)起，在 Booch方法、OMT方法和OOSE方法的基礎(chǔ)上，集眾家之長(zhǎng)，幾經(jīng)修改而成。 UML統(tǒng)一了Booch，OMT和OOSE等方法中的基本概念：用例圖從OOSE來(lái)；類圖從OMT和Booch等方法來(lái)；實(shí)現(xiàn)圖(構(gòu)件圖和配置圖)從Booch的模塊圖和過(guò)程圖來(lái)。 UML吸取了OO技術(shù)領(lǐng)域各流派的長(zhǎng)處：狀態(tài)圖從 Harel 而來(lái)；活動(dòng)圖從工作流圖而來(lái)；合作圖從Booch的對(duì)象圖和Fusion的對(duì)象交互作用圖等而來(lái)；等等。 在演變過(guò)程中UML提出了一些新的概念。,UML的歷史,Booch 對(duì)象和類的標(biāo)識(shí)、語(yǔ)義、關(guān)系、細(xì)化 Coad

7、 & Yourdon( OOA/OOD ) 對(duì)象標(biāo)識(shí)、一般特殊、整體部分、主題、屬性、服務(wù) Jocobson ( OOSE ) 使用案例分析、界面對(duì)象、對(duì)象模型 Rambaugh ( OMT ) 對(duì)象模型、動(dòng)態(tài)模型、功能模型 Wrifs-Brock ( 責(zé)任驅(qū)動(dòng)法 ) 語(yǔ)義分析、類標(biāo)識(shí)、責(zé)任分析、協(xié)作圖、類體系、CRC,UML的歷史,1994.10，Booch 和 Rumbaugh 將 Booch93和 OMT-2 統(tǒng)一，1995.10.發(fā)布 UM0.8。 1995年秋，經(jīng)過(guò) Booch 、Rumbaugh、Jacobson三人的努力，1996.6 和1996.10發(fā)布UML0.9和UML0.

8、91。 1996年成立UML成員協(xié)會(huì)，有700多公司支持UML，占領(lǐng)OO市場(chǎng)的 85%。 1997.1發(fā)布UML1.0，1997.9發(fā)布UML1.1。 1997.11 OMG采納 UML1.1作為OO技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言。 此后，UML的維護(hù)工作由Cris Kobryn領(lǐng)導(dǎo)的OMG 版本修改小組RTF ( Revision Task Force)負(fù)責(zé). 1998.6: UML V. 1.1 (編輯修改版). 1999.6: UML V. 1.3 (技術(shù)終訂版). 2001: UML V. 1.4. 2002： UML V. 1.4.1. 2003.3: UML V. 1.5. 2005：UML

9、2.0,UML包含的內(nèi)容,UML的定義包括 UML語(yǔ)義 UML表示法 建模方法 = 建模語(yǔ)言 + 建模過(guò)程。 建模語(yǔ)言定義了用于表示設(shè)計(jì)的符號(hào)(通常是圖形符號(hào))； 建模過(guò)程描述進(jìn)行設(shè)計(jì)所需要遵循的步驟。,UML包含的內(nèi)容,UML可以由下列5類圖來(lái)定義。 第1類，用例圖（Use Case Diagram），從用戶角度描述系統(tǒng)功能，并指出各功能的操作者。 第2類，靜態(tài)圖（Static diagram），包括類圖、對(duì)象圖和包圖。 第3類，行為圖（Behavior diagram），描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型和組成對(duì)象間的交互關(guān)系，包括狀態(tài)圖和活動(dòng)圖。 第4類，交互圖（Interactive diagram）

10、，描述對(duì)象間的交互關(guān)系，包括時(shí)序圖和協(xié)作圖。 第5類，實(shí)現(xiàn)圖（Implementation diagram），包括組件圖和配置圖。,UML的定義,UML（Unified Modeling Language）統(tǒng)一建模語(yǔ)言，是一種面向?qū)ο蟮慕ＵZ(yǔ)言。 主要作用是幫助用戶對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行面向?qū)ο蟮拿枋龊徒！?UML是一種建模語(yǔ)言，而不是一種方法，它統(tǒng)一了面向?qū)ο蠼５幕靖拍?、術(shù)語(yǔ)及其圖形符號(hào)，為人們建立了便于交流的共同語(yǔ)言。,UML的定義,UML由以下幾個(gè)部分組成： 視圖（View） 圖（Diagram） 模型元素（Model Element） 通用機(jī)制（General Mechanism） UM

11、L是用來(lái)描述模型的，用模型來(lái)描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)或靜態(tài)特征、行為或動(dòng)態(tài)特征。,視圖（View）,從系統(tǒng)的不同角度抽象 用例視圖（Use Case View） 邏輯視圖（Logical View） 并發(fā)視圖（Concurrent View） 組件視圖（Component View） 配置視圖（Deployment View） 各種視圖由圖組成,圖（Diagram）,UML提供9種不同的圖，分類如下： 用戶模型視圖：用例圖 結(jié)構(gòu)模型視圖：類圖、對(duì)象圖 行為模型視圖（交互圖）：時(shí)序圖、協(xié)作圖 行為模型視圖（行為圖）：狀態(tài)圖、活動(dòng)圖 實(shí)現(xiàn)模型視圖：組件圖 環(huán)境模型視圖：配置圖,UML的建模機(jī)制,靜態(tài)建模機(jī)制包括： 用例圖（Use Case Diagram）、類圖（Class Diagram）、對(duì)象圖（Object Diagram）、包（Package）、組件圖（Component Diagram）和配置圖（Deployment Diagram）。 動(dòng)態(tài)建模機(jī)制包括 消息（Message）、狀態(tài)圖（State Diagram）、時(shí)序圖（Sequence Diagram）、協(xié)作圖（Collaboration Diagram）和活動(dòng)圖（Activity Diagram）。,UML的應(yīng)用領(lǐng)域,UML是一個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言，可對(duì)任何具有靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為的系