軟件建模技術

1、軟件建模精要軟件建模精要 周華博士可行性研究與計劃可行性研究與計劃需求分析需求分析設計設計編碼編碼運行維護運行維護測試測試定義定義階段階段開開發(fā)發(fā)階階段段維護階段維護階段瀑布模型瀑布模型 一、對象一、對象 1、對象的概念 對象是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個實體，它是構成系統(tǒng)的一個基本單位。 對象既可以描述客觀存在的事物客觀存在的事物，也可以表示由人主觀構造的抽象觀念抽象觀念。 汽車汽車燈泡燈泡扳手扳手農村農村共產主義共產主義對象對象汽車汽車燈泡燈泡扳手扳手農村農村汽車汽車客觀世界：客觀世界：（客觀事物）（客觀事物）主觀世界：主觀世界：（概念）（概念） 軟件世界：軟件世界： （對象）（對象）燈泡

2、燈泡扳手扳手農村農村共產共產主義主義共產共產主義主義2、對象在三個世界中的含義 軟件中對象由一組屬性和操作組成。軟件中對象由一組屬性和操作組成。 3、軟件中的對象及性質對象名屬性操作對象名稱對象的靜態(tài)性質對象的動態(tài)性質 例如例如: : 3、軟件中的對象及性質雇員雇員姓名雇員出生日期雇傭日期雇員( )Public class Employee private String name; private EmployeeDate birthDate; private EmployeeDate hireDate; public Employee(Sting name,int bYYYY, int bM

3、M, int bDD, int hYYYY, int hMM,int hDD) = name; birthDate = new EmployeeDate(bYYYY,bMM,bDD); hireDate = new EmployeeDate(hYYYY,hMM,hDD); public String to String() return name+” birthday:”+ birthDate.toString()+ “hired:”+hireDate.toString(); 雇員對象Java編寫的“雇員對象”程序 二、類類 1 1、類的概念、類的概念 類類用來描述具有相同

4、性質的一組對象。用來描述具有相同性質的一組對象。 汽車汽車燈泡燈泡扳手扳手農村農村共產主義共產主義類類 2 2、類的表示、類的表示招收學生( )學生畢業(yè)( )學校校名：Name地址：String電話：Number類名屬性操作 三、封裝三、封裝 1 1、封裝的概念、封裝的概念 封裝封裝是把某些可以獨立存在的內容封裹起是把某些可以獨立存在的內容封裹起來，構成一個整體，并把內部細節(jié)隱藏起來，來，構成一個整體，并把內部細節(jié)隱藏起來，僅向外部提供可以提供的外在描述。僅向外部提供可以提供的外在描述。 2 2、對象的封裝、對象的封裝 對象封裝對象封裝是把對象的屬性和操作結合成一是把對象的屬性和操作結合成一個

5、獨立的系統(tǒng)單位，并隱藏對象的內部細節(jié)，個獨立的系統(tǒng)單位，并隱藏對象的內部細節(jié)，向外部提供對象的接口。向外部提供對象的接口。在類的外部不能訪問在類的外部可以訪問私有公有類封裝封裝 3 3、對象封裝的作用、對象封裝的作用 保護對象：保護對象： 防止用戶直接存取對象的內部細節(jié)。防止用戶直接存取對象的內部細節(jié)。 保護客戶：保護客戶： 對象內部細節(jié)變化，接口不變，并不影對象內部細節(jié)變化，接口不變，并不影響用戶對對象的使用和訪問。響用戶對對象的使用和訪問。 四、繼承四、繼承 1 1、繼承的概念、繼承的概念 繼承繼承描述一般事物與特殊事物之間的關系，描述一般事物與特殊事物之間的關系，特殊事物可以直接繼承一般

6、事物的屬性。特殊事物可以直接繼承一般事物的屬性?；ɑ?四、繼承四、繼承 2 2、面向對象中的繼承、面向對象中的繼承 繼承：繼承：子類子類( (特殊事物特殊事物) )無需定義，就可以無需定義，就可以直接繼承父類直接繼承父類( (一般事物一般事物) )的屬性和操作。的屬性和操作。 3 3、繼承的類型、繼承的類型 單繼承：單繼承：子類只能繼承一個父類；子類只能繼承一個父類； 多繼承：多繼承：子類可以繼承多個父類。子類可以繼承多個父類。 五、多態(tài)五、多態(tài) 1 1、多態(tài)的概念、多態(tài)的概念 多態(tài)多態(tài)描述子類在繼承父類的屬性和操作時，描述子類在繼承父類的屬性和操作時，根據子類的特點，賦予子類的特殊性。根據子

7、類的特點，賦予子類的特殊性。 六、消息六、消息 消息消息是一個對象向另外一個對象發(fā)出的服是一個對象向另外一個對象發(fā)出的服務請求。消息一般包括提供服務的對象標識，務請求。消息一般包括提供服務的對象標識，操作名，輸入信息，輸出信息等。操作名，輸入信息，輸出信息等。 1.1 軟件模型軟件模型 1.1.1 軟件模型的概念軟件模型的概念 1.1.2 軟件模型的內容軟件模型的內容 1.2 面向對象的基本概念面向對象的基本概念2.1.1 UML2.1.1 UML的含義的含義 UML: Unified Modeling Language UML: Unified Modeling Language 統(tǒng)一建模語

8、言統(tǒng)一建模語言. . 作用作用: : 建立軟件模型建立軟件模型 建模語言建模語言: : 提供交流的詞匯和規(guī)提供交流的詞匯和規(guī)則則 可視化可視化: : 通過標準圖符構成圖形來描述模通過標準圖符構成圖形來描述模型型 建模語言而非編程語言建模語言而非編程語言 通用標準通用標準: : 成為軟件建模的標準語言成為軟件建模的標準語言, ,并且并且在其他領域也得到應用。在其他領域也得到應用。 Whats UML29Booch 91Booch 93Unified Method 0.8UML 1.0OMT - 2OMT - 1OOSEUML 0.9 & 0.919595年年96.1 96.1 到到 96

9、.1096.1097.1297.12 OMG Standard OMG StandardOther methodsOther methods向上向上96.1296.12UML PartnersUML PartnersUML 1.1UML 1.3UML 1.4UML 2.0 工工業(yè)業(yè)化化 標標準準 集成集成 多種方法多種方法2.1.2 UML的的發(fā)發(fā)展展歷歷史史UML的創(chuàng)建人的創(chuàng)建人: OMT方法方法 Booch方法方法 OOSE方法方法UML Rumbaugh Booch Jacobson (朗伯夫) (布奇) (雅各布森) UML之父 IBM Rational部門首席科學家 現代語言學家2.

10、2.1 UML2.2.1 UML構成概述構成概述 作為建模語言作為建模語言,UML,UML由以下幾部分構成由以下幾部分構成: :基本語言組成基本語言組成: : 語言的構成成分語言的構成成分, ,包括包括: : 要素，關系，圖要素，關系，圖語義規(guī)則語義規(guī)則: : 語言的語法和語義規(guī)則語言的語法和語義規(guī)則公共機制公共機制: : 規(guī)范說明規(guī)范說明, ,語言擴展等語言擴展等UML的構成的構成圖圖基本語言構成基本語言構成語義語義規(guī)則規(guī)則要素要素結構: (共7種)行為: (消息, 狀態(tài))分組: (包)注釋: (注釋)關系關系依賴關聯(lián)泛化實現類圖, 對象圖, 用例圖, 順序圖, 協(xié)作圖, 狀態(tài)圖, 活動圖,

11、 構件圖, 部署圖命名命名范圍范圍可見性可見性完整性完整性執(zhí)行執(zhí)行規(guī)范說明規(guī)范說明修飾修飾通用劃分通用劃分擴展機制擴展機制(版型版型, 標記值標記值,約束約束)通用機制通用機制2.2.2 UML2.2.2 UML基本基本語言要素語言要素 UML UML語言中的要素語言中的要素 UMLUML語言的基本構成要素語言的基本構成要素, ,包括四類包括四類: : 結構結構: : 語言的靜態(tài)構成要素語言的靜態(tài)構成要素, ,有有7 7種種 行為行為: : 語言的動態(tài)構成要素語言的動態(tài)構成要素, ,表示事物表示事物 的變化和狀態(tài)的變化和狀態(tài) 分組分組: : 對模型中事物分組組織的要

12、素對模型中事物分組組織的要素 注釋注釋: : 對模型中事物標注和解釋對模型中事物標注和解釋1 1 結構結構 結構結構: : UMLUML語言的靜構成要素語言的靜構成要素, ,包括包括7 7種種: :類名屬性操作類類: 描述一組具有相同性質的對象。描述一組具有相同性質的對象。接口接口: 描述一個類或一個構件的服描述一個類或一個構件的服務操作集。務操作集。類名屬性操作主動類主動類: 對象至少擁有一個進程或線對象至少擁有一個進程或線程，能啟動控制活動程，能啟動控制活動。用例用例: 描述一組動作序列，參與者通描述一組動作序列，參與者通過它能夠完成一定的功能。過它能夠完成一定的功能。構件構件: 描述軟件

13、系統(tǒng)的構成件。描述軟件系統(tǒng)的構成件。結點結點: 一個基本計算單元，可以是一一個基本計算單元，可以是一個物理結點，客戶機或服務器個物理結點，客戶機或服務器。協(xié)作協(xié)作: 描述一組動作序列的實現描述一組動作序列的實現。1 結構結構2 2 行為行為 行為行為: : UMLUML的動態(tài)構成要素的動態(tài)構成要素, ,包括包括2 2種種: :消息消息: 一組對象之間為完成某一項任一組對象之間為完成某一項任務而進行的一系列消息交換的行為務而進行的一系列消息交換的行為說明。說明。狀態(tài)狀態(tài): 一個對象或一個交互在生命期一個對象或一個交互在生命期內響應事件所經歷的狀態(tài)序列。內響應事件所經歷的狀態(tài)序列。3 3 分組分組

14、 分組分組: : UMLUML對模型的組織要素。對模型的組織要素。包包: UMLUML用包來對模型進行分組組織，用包來對模型進行分組組織，一個包中包括若干個相關的模型元一個包中包括若干個相關的模型元素。素。4 4 注釋注釋 注釋注釋: : 解釋解釋模型元素的要素。模型元素的要素。注釋注釋:對模型中的元素進行解釋。對模型中的元素進行解釋。 UML UML中的關系中的關系 關系關系: : UMLUML定義的模型元素之間的關系定義的模型元素之間的關系, ,包包括四種括四種: :關聯(lián)關聯(lián)泛化泛化依賴依賴實現實現1 1 關聯(lián)關聯(lián)關聯(lián)關聯(lián): : 本指事物之間存在的固有的牽連關系

15、，本指事物之間存在的固有的牽連關系，在在UMLUML中，是對具有共同結構特征、關系和語義的中，是對具有共同結構特征、關系和語義的對象或實例之間的鏈接描述。對象或實例之間的鏈接描述。表示：表示：一條實線一條實線教師教師學生學生教學2 2 泛化泛化超類超類子類子類家具家具沙發(fā)沙發(fā)泛化泛化: 在在UML中，描述事物之間的一般中，描述事物之間的一般和特殊關系。特殊事物具有并繼承一般事物和特殊關系。特殊事物具有并繼承一般事物的特性。的特性。表示：表示：一條帶空心三角形箭頭的實箭線一條帶空心三角形箭頭的實箭線特殊特殊一般一般例子：例子：3 3 依賴依賴依賴依賴: : 兩個要素之間的因果關系，其中一個兩個要

16、素之間的因果關系，其中一個要素（獨立要素）發(fā)生變化會影響另外一個要素要素（獨立要素）發(fā)生變化會影響另外一個要素（依賴要素）的語義。（依賴要素）的語義。表示表示：一條虛箭線：一條虛箭線 教師教師課表課表授課獨立要素獨立要素(因因)依賴要素依賴要素（果）（果）依賴于4 4 實現實現 實現實現: : 描述類元之間的語義關系，表示說明和實描述類元之間的語義關系，表示說明和實現間的關系。一種是接口與實現它的類和構件；現間的關系。一種是接口與實現它的類和構件；另一種是用例和實現它們的協(xié)作。另一種是用例和實現它們的協(xié)作。 表示表示：一條帶空心三角形箭頭的虛箭線。：一條帶空心三角形箭頭的虛箭線。類類接口接口用

17、例用例協(xié)作協(xié)作實現實現說明說明 UML UML中的圖中的圖 UMLUML共定義了共定義了9 9種圖種圖: : 用例圖用例圖 狀態(tài)圖狀態(tài)圖 類圖類圖 活動圖活動圖 對象圖對象圖 構件圖構件圖 順序圖順序圖 部署圖部署圖 協(xié)作圖協(xié)作圖1 1 用例圖用例圖 用例用例: :是外部可見的一個系統(tǒng)功能單元。是外部可見的一個系統(tǒng)功能單元。 作用作用: :描述一組用例描述一組用例, ,參與者及其它們之間的關系，是外參與者及其它們之間的關系，是外部用戶所能觀察到的系統(tǒng)功能的模型圖。用于需求建模。部用戶所能觀察到的系統(tǒng)功能的模型圖。用于需求建模。2 2 類圖類圖 作用作用: :描述一組

18、類之間的關系。用于對應用領域中的描述一組類之間的關系。用于對應用領域中的概念以及與系統(tǒng)實現有關的內部概念建模。概念以及與系統(tǒng)實現有關的內部概念建模。3 3 對象圖對象圖 作用作用: :描述一組對象之間的關系。它是對象類圖的一個描述一組對象之間的關系。它是對象類圖的一個實例，表示在某一時刻系統(tǒng)對象的狀態(tài)、對象之間關實例，表示在某一時刻系統(tǒng)對象的狀態(tài)、對象之間關系的狀態(tài)以及對象行為靜態(tài)方面的狀態(tài)。系的狀態(tài)以及對象行為靜態(tài)方面的狀態(tài)。4 4 順序圖順序圖 作用作用: :描述一個交互，表示了對象之間傳送消息的時間描述一個交互，表示了對象之間傳送消息的時間順序。順序。5 5 協(xié)作圖協(xié)作圖 作用作用: :

19、描述一個交互，強調對象與對象之間的消息傳描述一個交互，強調對象與對象之間的消息傳遞。遞。6 6 狀態(tài)圖狀態(tài)圖 作用作用: :描述一個對象所處的狀態(tài)及其變化，是一個類對象描述一個對象所處的狀態(tài)及其變化，是一個類對象所可能經歷的所有歷程的模型圖。所可能經歷的所有歷程的模型圖。7 7 活動圖活動圖 作用作用: :描述執(zhí)行算法的工作流程中涉及的活動，描述執(zhí)行算法的工作流程中涉及的活動，是對人類組織的現實世界中的工作流程建模。是對人類組織的現實世界中的工作流程建模。8 8 構件圖構件圖 作用作用: :描述一組構件及其關系，用于為系統(tǒng)的構描述一組構件及其關系，用于為系統(tǒng)的構件建模。件建模。9 9 部署圖部

20、署圖 作用作用: :描述一組節(jié)點及其關系，允許評估分配結果和資源分配。節(jié)點是描述一組節(jié)點及其關系，允許評估分配結果和資源分配。節(jié)點是一組運行期間的系統(tǒng)資源，如計算機、數據庫、設備或存儲器。一組運行期間的系統(tǒng)資源，如計算機、數據庫、設備或存儲器。UML的構成的構成圖圖基本語言要素基本語言要素語義語義規(guī)則規(guī)則事物事物結構事物: (共7種)行為事物: (交互, 狀態(tài)機)分組事物: (包)注釋事物: (注釋)關系關系依賴關聯(lián)泛化實現類圖, 對象圖, 用例圖, 順序圖, 協(xié)作圖, 狀態(tài)圖, 活動圖, 構件圖, 部署圖命名命名范圍范圍可視性可視性完整性完整性執(zhí)行執(zhí)行規(guī)范說明規(guī)范說明修飾修飾通用劃分通用劃分

21、擴展機制擴展機制(版型版型, 標記值標記值,約束約束)通用機制通用機制2.2.3 UML2.2.3 UML的基本的基本語義規(guī)則語義規(guī)則2.2.3 UML2.2.3 UML的基本語義規(guī)則的基本語義規(guī)則 1)1)命名命名 規(guī)定對要素、關系、圖命名。規(guī)定對要素、關系、圖命名。 例如：例如：Student Student 為一個類的名字為一個類的名字 2)2)范圍范圍 給一個名字特定含義的語境。給一個名字特定含義的語境。 例如：屬性例如：屬性name:string name:string 3)3)可視性可視性 規(guī)定外界對該名字識別和使用的范圍。規(guī)定外界對該名字識別和使用的范圍。 三種：三種：publi

22、c:public:公共公共 + + protected: protected:保護保護 # # private: private:私用私用 - -2.2.3 UML2.2.3 UML的基本語義規(guī)則的基本語義規(guī)則 4)4)完整性完整性 保證事物正確、一致地相互聯(lián)系。保證事物正確、一致地相互聯(lián)系。 例如：一個對象出現在不同的圖中時，如何例如：一個對象出現在不同的圖中時，如何保證其一致性。保證其一致性。5)5)執(zhí)行執(zhí)行 運行或模擬動態(tài)模型的含義是什么。運行或模擬動態(tài)模型的含義是什么。 2.2.4 UML2.2.4 UML的通用機制的通用機制通用機制：通過與具有公共特征的模式通用機制：通過與具有公共特

23、征的模式取得一致性，使模型更為簡單和協(xié)調。取得一致性，使模型更為簡單和協(xié)調。 UML UML的通用機制有的通用機制有: : 規(guī)格說明規(guī)格說明 修飾修飾 對應劃分對應劃分 擴展機制擴展機制UML的構成的構成圖圖基本語言要素基本語言要素語義語義規(guī)則規(guī)則事物事物結構事物: (共7種)行為事物: (交互, 狀態(tài)機)分組事物: (包)注釋事物: (注釋)關系關系依賴關聯(lián)泛化實現類圖, 對象圖, 用例圖, 順序圖, 協(xié)作圖, 狀態(tài)圖, 活動圖, 構件圖, 部署圖命名命名范圍范圍可視性可視性完整性完整性執(zhí)行執(zhí)行規(guī)格說明規(guī)格說明修飾修飾對應劃分對應劃分擴展機制擴展機制(版型版型, 標記值標記值,約束約束)通用

24、機制通用機制2.2.4 UML2.2.4 UML的的通用機制通用機制2.2.4 UML2.2.4 UML的通用機制的通用機制1)1)規(guī)格說明規(guī)格說明 UMLUML對每一個元素都有確定的圖形表示符號，對每一個元素都有確定的圖形表示符號，但對該圖形符號還有語法、語義的文字說明。但對該圖形符號還有語法、語義的文字說明。 例如：例如：ActorActor：參與者，：參與者，UMLUML表示為：表示為： 2.2.4 UML2.2.4 UML的通用機制的通用機制 2)2)修飾修飾 圖形符號表示一個元素的主要特征，此外，圖形符號表示一個元素的主要特征，此外，可以加上修飾，表示該元素的特征?？梢约由闲揎?，表示

25、該元素的特征。 例如：矩形框表示一個類，有類名，屬性，例如：矩形框表示一個類，有類名，屬性，操作等。但也可增加操作等。但也可增加“可視性可視性” 等修飾。等修飾?？梢曅?.2.4 UML2.2.4 UML的通用機制的通用機制3)3)對應劃分（通用劃分）對應劃分（通用劃分） 指元素指元素/ /元素實例、接口元素實例、接口/ /實現這樣的劃分方法。實現這樣的劃分方法。 抽象抽象- -實例實例 例如，類例如，類- -對象，用例對象，用例- -具體用例具體用例 接口接口- -實現實現 接口表示約定，實現表示對約定的實施接口表示約定，實現表示對約定的實施 2.2.4 UML2.2.4 UML的通用機制的

26、通用機制4)4)擴展機制擴展機制 UMLUML提供了一種繪制軟件藍圖的標準語言，為了表示提供了一種繪制軟件藍圖的標準語言，為了表示出各種領域的各種模型在不同時刻所有可能的細微差別，出各種領域的各種模型在不同時刻所有可能的細微差別，以受控方法擴展該語言。以受控方法擴展該語言。 版型版型( (構造型構造型) ) 用來擴展用來擴展UMLUML的詞匯，增加語言元素；的詞匯，增加語言元素； 或者劃分或者劃分某一種元素的不同類型。某一種元素的不同類型。 形式：形式：擴展描述擴展描述 例例1 1，把，把“成績管理包成績管理包” 構造為構造為“子系統(tǒng)子系統(tǒng)”類型。類型。 2.2.4 UML2.2.4 UML的

27、通用機制的通用機制4)4)擴展機制擴展機制 例例2 2，參與者是一個版型化的類，其版型為，參與者是一個版型化的類，其版型為ActorActor。 2.2.4 UML2.2.4 UML的通用機制的通用機制4)4)擴展機制擴展機制 標記標記- -值值 標記標記- -值用來規(guī)定模型元素的特性。通常把標記值用來規(guī)定模型元素的特性。通常把標記與值用等號相連，放在花括號中，放在模型元素后與值用等號相連，放在花括號中，放在模型元素后面。面。 形式：形式： 標記標記= =值值 例如，例如， 院校院校= =云南大學云南大學 指出類指出類“學生學生”是云南是云南大學的學生。大學的學生。 學生院校=云南大學2.2.

28、4 UML2.2.4 UML的通用機制的通用機制4)4)擴展機制擴展機制 約束約束 約束規(guī)定所約束的模型元素的某個條件或命題約束規(guī)定所約束的模型元素的某個條件或命題必須為真，否則模型無效。約束也用必須為真，否則模型無效。約束也用 描述。描述。 形式：形式： 約束條件約束條件 例如，例如， 子集子集 指出領導屬于成員的子集。指出領導屬于成員的子集。 人學會*成員成員*領導領導*子集子集【UMLUML支持工具支持工具】 StarUML（免費英文UML建模工具） Rational Rose（商業(yè)版IBM開發(fā)UML建模工具） Visio（商業(yè)版微軟開發(fā)通用建模工具） Visual Paradigm f

29、or UML（免費中文社群版） Archware （免費自主研發(fā)UML建模工具）2.1 UML概述概述 2.1.1 UML的含義的含義 2.1.2 UML的發(fā)展歷史的發(fā)展歷史 2.1.3 UML的特點的特點2.2 UML構成構成 2.2.1 概述概述 2.2.2 UML的基本語言要素的基本語言要素 2.2.3 UML的語義規(guī)則的語義規(guī)則 2.2.4 UML的通用機制的通用機制3.1 用例用例3.2 參與者參與者3.3 用例之間的關系用例之間的關系3.4 用例圖用例圖3.5 發(fā)現用例發(fā)現用例3.1 3.1 用例用例 1. 1. 用例的概念用例的概念 用例用例(use case):(use cas

30、e): 表示參與者與系統(tǒng)的一次交互過程。表示參與者與系統(tǒng)的一次交互過程。 2.2.用例的表示用例的表示 用例用橢圓表示用例用橢圓表示網上支付用例名 3. 3. 用例的特點用例的特點 用例用于描述系統(tǒng)的功能，這個功能是用例用于描述系統(tǒng)的功能，這個功能是外部使用者看到的系統(tǒng)功能，不反映功能的實外部使用者看到的系統(tǒng)功能，不反映功能的實現方式。現方式。 儲蓄系統(tǒng)儲蓄系統(tǒng)開戶開戶存款存款取款取款轉帳轉帳 3. 3. 用例的特點用例的特點 用例描述用戶提出的一些可見需求，對應用例描述用戶提出的一些可見需求，對應一個具體的用戶目標。一個具體的用戶目標。 儲蓄系統(tǒng)儲蓄系統(tǒng)開戶開戶存款存款取款取款轉帳轉帳數據上

31、傳數據上傳 3. 3. 用例的特點用例的特點 用例反映系統(tǒng)與用戶的一次交互過程，應用例反映系統(tǒng)與用戶的一次交互過程，應該具有交互的信息的傳遞。該具有交互的信息的傳遞。 帳戶，密碼，金額數帳戶，密碼，金額數確認信息，帳戶余額確認信息，帳戶余額取款取款 3. 3. 用例的特點用例的特點 用例是對系統(tǒng)功能的描述，屬于需求建模。用例是對系統(tǒng)功能的描述，屬于需求建模。 a a 通過讀卡機，儲戶插入通過讀卡機，儲戶插入ATM卡卡 b b ATM系統(tǒng)從卡上讀取銀行系統(tǒng)從卡上讀取銀行ID、帳號、并驗證帳號。、帳號、并驗證帳號。 c 儲戶鍵入密碼，系統(tǒng)檢驗密碼。儲戶鍵入密碼，系統(tǒng)檢驗密碼。 d 儲戶按確認鍵，輸

32、入取款金額。儲戶按確認鍵，輸入取款金額。 e ATM把帳號和取款金額傳遞給銀行系統(tǒng)，取回帳戶余額。把帳號和取款金額傳遞給銀行系統(tǒng)，取回帳戶余額。 f ATM輸出現金，并顯示帳戶余額。輸出現金，并顯示帳戶余額。 d ATM記錄事務到日志文件。記錄事務到日志文件。取款取款用例的動態(tài)事件流用例的動態(tài)事件流 用例的特點用例的特點 用例用于描述系統(tǒng)的功能，這個功能是外部使用例用于描述系統(tǒng)的功能，這個功能是外部使用者看到的系統(tǒng)功能，不反映功能的實現方式。用者看到的系統(tǒng)功能，不反映功能的實現方式。 用例用例描述用戶提出的一些可見需求，對應一個描述用戶提出的一些可見需求，對應一個具體的用戶目標。具體的用戶目標

33、。 用例用例反映系統(tǒng)與用戶的一次交互過程，應該具反映系統(tǒng)與用戶的一次交互過程，應該具有交互的信息的傳遞。有交互的信息的傳遞。 用例用例是對系統(tǒng)功能的描述，屬于需求建模。是對系統(tǒng)功能的描述，屬于需求建模。 3.2 3.2 參與者參與者 1. 1. 參與者的概念參與者的概念 參與者參與者（actoractor）是外部需要與系統(tǒng)交互的事）是外部需要與系統(tǒng)交互的事物。也被稱為活動者。物。也被稱為活動者。 2.2.參與者的三種類型參與者的三種類型 . . 人：客戶，讀者，庫管員人：客戶，讀者，庫管員 . . 設備：計算機，磁盤，讀卡機等設備：計算機，磁盤，讀卡機等 . . 外部系統(tǒng)：上層系統(tǒng)等外部系統(tǒng)：

34、上層系統(tǒng)等 3. 3. 參與者的表示參與者的表示 參與者可以表示為下面三種形式。參與者可以表示為下面三種形式。圖標形式圖標形式標簽形式標簽形式裝飾形式裝飾形式3.3 3.3 用例之間的關系用例之間的關系 用例之間可以具有以下幾種關系：用例之間可以具有以下幾種關系：. . 關聯(lián)關系關聯(lián)關系. . 泛化關系泛化關系. . 包含關系包含關系 . . 擴展關系擴展關系 1 1. . 關聯(lián)關系關聯(lián)關系 參與者與用例之間是關聯(lián)關系，表示參與者參與者與用例之間是關聯(lián)關系，表示參與者與用例之間具有使用，交互信息的關聯(lián)。與用例之間具有使用，交互信息的關聯(lián)。 2 2. . 泛化關系泛化關系 參與者與參與者之間，用

35、例與用例之間存在參與者與參與者之間，用例與用例之間存在一般與特殊的關系。一般與特殊的關系。 3 3. . 包含關系包含關系 兩個用例之間，一個用例兩個用例之間，一個用例( (基本用例基本用例) )的行為的行為包含了另外一個用例包含了另外一個用例( (包含用例包含用例) )的行為。的行為。 包含關系用依賴關系的包含關系用依賴關系的構造型來構造型來表示，箭頭指向被包含的用例。表示，箭頭指向被包含的用例。 4 4. . 擴展關系擴展關系 擴展關系表示基本用例在擴展點要增加新的擴展關系表示基本用例在擴展點要增加新的行為或功能，以擴展到新用例。行為或功能，以擴展到新用例。 擴展關系用依賴關系的擴展關系用

36、依賴關系的構造型來構造型來表示，箭頭指向被擴展的用例。表示，箭頭指向被擴展的用例。關系關系解釋解釋圖圖參與者與用例之間的關系關聯(lián)關聯(lián)表示參與者與用例之間的交互，通信途徑。(關聯(lián)有時候也用帶箭頭的實線來表示，這樣的表示能夠顯示地表明發(fā)起用例的是參與者。)用例之間的關系包含包含箭頭指向的用例為被包含的用例，稱為包含用例；箭頭出發(fā)的用例為基用例。包含用例是必選的，如果缺少包含用例，基用例就不完整；包含用例必須被執(zhí)行，不需要滿足某種條件；其執(zhí)行并不會改變基用例的行為。 include擴展擴展箭頭指向的用例為被擴展的用例，稱為擴展用例；箭頭出發(fā)的用例為基用例。擴展用例是可選的，如果缺少擴展用例，不會影響

37、到基用例的完整性；擴展用例在一定條件下才會執(zhí)行，并且其執(zhí)行會改變基用例的行為。參與者之間或用例之間的關系泛化泛化發(fā)出箭頭的事物“is a”箭頭指向的事物。泛化關系是一般和特殊關系，發(fā)出箭頭的一方代表特殊的一方，箭頭指向的一方代表一般一方。特殊一方繼承了一般方的特性并增加了新的特性。extend5.5.用例圖中的關系及解釋用例圖中的關系及解釋3.4 3.4 用例圖用例圖 1. 1. 用例圖的作用用例圖的作用 用例圖用例圖用來描述軟件需求模型中的系統(tǒng)功用來描述軟件需求模型中的系統(tǒng)功能，通過一組用例可以描述軟件系統(tǒng)能夠給用能，通過一組用例可以描述軟件系統(tǒng)能夠給用戶提供的功能。戶提供的功能。 用例圖用

38、例圖可以作為整個系統(tǒng)開發(fā)過程中的開可以作為整個系統(tǒng)開發(fā)過程中的開發(fā)依據，指導和驅動其他模型。發(fā)依據，指導和驅動其他模型。 2. 2. 用例圖的形式用例圖的形式 網上購物用例圖網上購物用例圖訂貨系統(tǒng)用例圖訂貨系統(tǒng)用例圖答辯系統(tǒng)用例圖答辯系統(tǒng)用例圖 自然語言 內容：用例的目標用例是怎么啟動的參與者和用例之間的消息是如何傳送的用例中除了主路徑外，其它路徑是什么用例結束后的系統(tǒng)狀態(tài)其它需要描述的內容3.5 3.5 用例的描述用例的描述模板描述項描述項說明說明用例名稱用例名稱用例的用途標識符標識符*唯一，在文檔別處可引用用例描述用例描述簡單描述參與者表參與者表與此用例相關的參與者列表優(yōu)先級優(yōu)先級數字越小

39、，優(yōu)先級越高。以此決定用例開發(fā)的順序狀態(tài)狀態(tài)*進行中、等待審查、通過審查或未通過審查前置條件前置條件條件列表，訪問用例之前應得到滿足后置條件后置條件條件列表，訪問用例之后得到滿足 基本操作流基本操作流描述用例中各項工作正常進行是用例工作方式可選操作流可選操作流描述變更工作方式、出現異常所遵循的工作路徑被泛化用例表被泛化用例表該用例的特化用例列表被包含用例表被包含用例表該用例所包含用例列表被擴展用例表被擴展用例表該用例的擴展用例列表修改歷史記錄修改歷史記錄*關于用例的修改時間、原因和修改人信息等問題問題*與此用例開發(fā)相關的問題列表決策決策*關鍵決策列表頻率頻率*參與者訪問該用例的頻率取款用例描述

40、實例取款用例描述實例用例名稱取款參與者表儲戶基本操作流 通過讀卡機，儲戶插入ATM卡 ATM系統(tǒng)從卡上讀取銀行ID、帳號、并驗證帳號。 儲戶鍵入密碼，系統(tǒng)檢驗密碼。儲戶按確認鍵，輸入取款金額。ATM把帳號和取款金額傳遞給銀行系統(tǒng)，取回確認信息和帳戶余額。 ATM輸出現金，并顯示帳戶余額。ATM記錄事務到日志文件。3.6 3.6 發(fā)現用例發(fā)現用例 發(fā)現用例的一般方法：發(fā)現用例的一般方法： 找出系統(tǒng)外部參與者，確定系統(tǒng)邊界和范圍。找出系統(tǒng)外部參與者，確定系統(tǒng)邊界和范圍。 確定各參與者所期望的系統(tǒng)行為。確定各參與者所期望的系統(tǒng)行為。 把這些系統(tǒng)行為命名為用例。把這些系統(tǒng)行為命名為用例。 確定各用例之

41、間的關系確定各用例之間的關系(泛化，包含，擴展泛化，包含，擴展)。 繪制用例圖。繪制用例圖。 編制用例說明。編制用例說明。 對異常流程確定單獨用例。對異常流程確定單獨用例。 優(yōu)化用例圖，解決用例之間的沖突和重復。優(yōu)化用例圖，解決用例之間的沖突和重復。某學校網上選課系統(tǒng)的用例分析某學校網上選課系統(tǒng)的用例分析 管理員通過系統(tǒng)管理界面進入系統(tǒng)，建立本學管理員通過系統(tǒng)管理界面進入系統(tǒng)，建立本學期要開設的各種課程，將課程信息保存到系統(tǒng)中，期要開設的各種課程，將課程信息保存到系統(tǒng)中，并可以對課程進行改動和刪除。并可以對課程進行改動和刪除。 學生通過客戶機瀏覽器進入系統(tǒng)，選擇課程：學生通過客戶機瀏覽器進入系

42、統(tǒng)，選擇課程：可以查詢課程，選擇課程，支付課程費用?？梢圆樵冋n程，選擇課程，支付課程費用。 找出系統(tǒng)外部參與者，確定系統(tǒng)邊界和范圍。找出系統(tǒng)外部參與者，確定系統(tǒng)邊界和范圍。 確定各參與者所期望的系統(tǒng)行為。確定各參與者所期望的系統(tǒng)行為。 管理員：管理員： 增加課程增加課程 修改課程修改課程 刪除課程刪除課程學生：學生： 查詢課程查詢課程 選擇課程選擇課程 網上付費網上付費 找出系統(tǒng)外部參與者，確定系統(tǒng)邊界和范圍。找出系統(tǒng)外部參與者，確定系統(tǒng)邊界和范圍。 確定各參與者所期望的系統(tǒng)行為。確定各參與者所期望的系統(tǒng)行為。 把這些系統(tǒng)行為命名為用例。把這些系統(tǒng)行為命名為用例。 確定各用例之間的關系確定各用

43、例之間的關系(泛化，包含，擴展泛化，包含，擴展)。 繪制用例圖。繪制用例圖。 編制用例說明。編制用例說明。用例名稱增加課程參與者表管理員基本操作流 管理員選擇進入管理界面，用例開始。 系統(tǒng)提示輸入管理員密碼。 管理員輸入密碼。 系統(tǒng)檢驗密碼。 A1：密碼出錯。 進入管理界面，系統(tǒng)顯示當前所建立的全部課程信息。 管理員選擇增加課程，管理員輸入新課程信息。系統(tǒng)驗證是否與已有課程沖突。：有沖突。系統(tǒng)添加新課程，并提示添加成功。系統(tǒng)回到管理主界面，顯示所有課程，用例結束。 對異常流程確定單獨用例。對異常流程確定單獨用例。 優(yōu)化用例圖，解決用例之間的沖突和重復。優(yōu)化用例圖，解決用例之間的沖突和重復。3.

44、1 用例用例 3.1.1 用例的概念用例的概念 3.1.2 用例的表示用例的表示 3.1.3 用例的特點用例的特點3.2 參與者參與者 3.2.1 參與者的概念參與者的概念 3.2.2 參與者的類型參與者的類型 3.2.3 參與者的表示參與者的表示 3.2.4 參與者之間的關系參與者之間的關系 3.3 用例之間的關系用例之間的關系 3.3.1 關聯(lián)關系關聯(lián)關系 3.3.2 泛化關系泛化關系 3.3.3 包含關系包含關系 3.3.4 擴展關系擴展關系 3.4 用例圖用例圖 3.4.1 用例圖的作用用例圖的作用 3.4.2 用例圖的形式用例圖的形式 3.5 用例的描述用例的描述 3.6 發(fā)現用例發(fā)

45、現用例1、下面說法錯誤的是、下面說法錯誤的是: A 泛化表示一般和特殊的關系泛化表示一般和特殊的關系 B 用例之間存在泛化關系用例之間存在泛化關系 C 參與者之間存在泛化關系參與者之間存在泛化關系 D 參與者和用例之間存在泛化關系參與者和用例之間存在泛化關系？2、下面說法錯誤的是、下面說法錯誤的是: A 參與者是與所建立系統(tǒng)交互的人或物參與者是與所建立系統(tǒng)交互的人或物 B 參與者可以是人參與者可以是人,也可以是其他系統(tǒng)也可以是其他系統(tǒng) C 參與者是系統(tǒng)的一部分參與者是系統(tǒng)的一部分,是用例圖的重是用例圖的重要組成部分要組成部分 D 參與者之間存在泛化關系參與者之間存在泛化關系？4.1 類的定義類

46、的定義4.2 類的關系類的關系4.3 類圖類圖4.4 對象圖對象圖4.5 幾個特殊問題幾個特殊問題4.1.1 類的概念類的概念4.1.2 類的屬性類的屬性4.1.3 類的操作類的操作4.1.4 類的類型類的類型4.1.1 4.1.1 類的概念類的概念 1. 1. 類的定義類的定義 類類(class):(class): 具有相似結構、行為和關系的一組對象。具有相似結構、行為和關系的一組對象。 2.2.類的表示類的表示 類名類名屬性屬性操作操作 3 3. .類的其他幾種表示形式類的其他幾種表示形式 簡化表示簡化表示 縮略表示縮略表示實體類實體類界面類界面類控制類控制類學生學生 4 4. .類名類名

47、 名詞或名詞短語名詞或名詞短語(動詞或動詞短語表示控制類動詞或動詞短語表示控制類) 盡可能用明確、簡短，業(yè)務領域中事物的名稱盡可能用明確、簡短，業(yè)務領域中事物的名稱,避免使用抽象、無意義的名詞避免使用抽象、無意義的名詞例如：人，桌子，圖形，匯總例如：人，桌子，圖形，匯總 用英文，第用英文，第1 1個字母大寫個字母大寫例如：例如：Shape, Person, CheckingAccdount 可分為簡單類名，帶路徑類名，路徑用可分為簡單類名，帶路徑類名，路徑用:表示表示例如：例如： 學生學生 學生學生:研究生研究生例如：帳戶，訂單，例如：帳戶，訂單，事物事物1、指出下面命名有問題的的類。、指出下

48、面命名有問題的的類。？4.1.2 4.1.2 類的屬性類的屬性 1. 1. 屬性的含義屬性的含義 屬性屬性(attribute): (attribute): 描述類所表示事物的靜態(tài)性質。描述類所表示事物的靜態(tài)性質。 2.2.屬性的格式屬性的格式 可見性可見性 屬性名屬性名:類型類型 多重性多重性 次序次序 =初始值初始值特性特性4.1.2 4.1.2 類的屬性類的屬性 1. 1. 屬性的含義屬性的含義 屬性屬性(attribute): (attribute): 描述類所表示事物的靜態(tài)性質。描述類所表示事物的靜態(tài)性質。 2.2.屬性的格式屬性的格式 第第1個英文單詞首字母小寫個英文單詞首字母小寫

49、,其它單其它單詞首字母大寫詞首字母大寫 contactName 出生日期出生日期 性別性別 可見性可見性 屬性名屬性名:類型類型 多重性多重性 次序次序 =初始值初始值特性特性4.1.2 4.1.2 類的屬性類的屬性 1. 1. 屬性的含義屬性的含義 屬性屬性(attribute): (attribute): 描述類所表示事物的靜態(tài)性質。描述類所表示事物的靜態(tài)性質。 2.2.屬性的格式屬性的格式 該屬性對外部實體的顯現程度該屬性對外部實體的顯現程度. 可見可見public : + 受限受限protected: # 私有私有private : - 可見性可見性 屬性名屬性名:類型類型 多重性多重

50、性 次序次序 =初始值初始值特性特性4.1.2 4.1.2 類的屬性類的屬性 1. 1. 屬性的含義屬性的含義 屬性屬性(attribute): (attribute): 描述類所表示事物的靜態(tài)性質。描述類所表示事物的靜態(tài)性質。 2.2.屬性的格式屬性的格式 屬性的數據類型屬性的數據類型: 字符串字符串:String 日期日期:Date 布爾布爾:Boolean 整型整型:int 可見性可見性 屬性名屬性名:類型類型 多重性多重性 次序次序 =初始值初始值特性特性4.1.2 4.1.2 類的屬性類的屬性 1. 1. 屬性的含義屬性的含義 屬性屬性(attribute): (attribute)

51、: 描述類所表示事物的靜態(tài)性質。描述類所表示事物的靜態(tài)性質。 2.2.屬性的格式屬性的格式 表示屬性值的取值的多寡表示屬性值的取值的多寡,以及有序性以及有序性: 例如例如: name:String0.1 表示屬性表示屬性”name”可能無值可能無值,也可能僅有一個值也可能僅有一個值. points:Point2.* ordered 表示有兩個或多個值表示有兩個或多個值,有序有序 可見性可見性 屬性名屬性名:類型類型 多重性多重性 次序次序 =初始值初始值特性特性4.1.2 4.1.2 類的屬性類的屬性 1. 1. 屬性的含義屬性的含義 屬性屬性(attribute): (attribute):

52、 描述類所表示事物的靜態(tài)性質。描述類所表示事物的靜態(tài)性質。 2.2.屬性的格式屬性的格式 表示屬性初始所取的值表示屬性初始所取的值: 例如例如: #visibility:Boolean=false 表示屬性表示屬性”visibility”初始取初始取”false” 可見性可見性 屬性名屬性名:類型類型 多重性多重性 次序次序 =初始值初始值特性特性4.1.2 4.1.2 類的屬性類的屬性 1. 1. 屬性的含義屬性的含義 屬性屬性(attribute): (attribute): 描述類所表示事物的靜態(tài)性質。描述類所表示事物的靜態(tài)性質。 2.2.屬性的格式屬性的格式 表示屬性約束說明表示屬性約

53、束說明: 例如例如: #visibility:Boolean=false讀寫讀寫 表示屬性表示屬性”visibility”可讀可讀,寫寫 可見性可見性 屬性名屬性名:類型類型 多重性多重性 次序次序 =初始值初始值特性特性1、指出下面屬性名的含義。、指出下面屬性名的含義。？+姓名姓名:String=“黎明黎明”#出生日期出生日期:Date=1999-10-21-年薪年薪:float=12.01R/W4.1.3 4.1.3 類的操作類的操作 1. 1. 操作的含義操作的含義 操作操作(operation): (operation): 描述類所表示事物的動態(tài)性質。描述類所表示事物的動態(tài)性質。 2.

54、2.操作的格式操作的格式 可見性可見性 操作名操作名(參數列表參數列表):):返回類型返回類型特性特性4.1.3 4.1.3 類的操作類的操作 1. 1. 操作的含義操作的含義 操作操作(operation): (operation): 描述類所表示事物的動態(tài)性質。描述類所表示事物的動態(tài)性質。 2.2.操作的格式操作的格式 可見性可見性 操作名操作名(參數列表參數列表):):返回類型返回類型特性特性第第1個英文單詞首字母小寫個英文單詞首字母小寫,其它單其它單詞首字母大寫詞首字母大寫 close() 考試考試()4.1.3 4.1.3 類的操作類的操作 1. 1. 操作的含義操作的含義 操作操作

55、(operation): (operation): 描述類所表示事物的動態(tài)性質。描述類所表示事物的動態(tài)性質。 2.2.操作的格式操作的格式 該操作對外部實體的顯現程度該操作對外部實體的顯現程度. 可見可見public : + 受限受限protected: # 私有私有private : - 可見性可見性 操作名操作名(參數列表參數列表):):返回類型返回類型特性特性4.1.3 4.1.3 類的操作類的操作 1. 1. 操作的含義操作的含義 操作操作(operation): (operation): 描述類所表示事物的動態(tài)性質。描述類所表示事物的動態(tài)性質。 2.2.操作的格式操作的格式 該操作的

56、輸入參數該操作的輸入參數,可以為空可以為空. 例如例如: #創(chuàng)建創(chuàng)建() +隱藏隱藏() -計算工資計算工資(integer: Month) 可見性可見性 操作名操作名(參數列表參數列表):):返回類型返回類型特性特性4.1.3 4.1.3 類的操作類的操作 1. 1. 操作的含義操作的含義 操作操作(operation): (operation): 描述類所表示事物的動態(tài)性質。描述類所表示事物的動態(tài)性質。 2.2.操作的格式操作的格式 該操作的返回值的類型該操作的返回值的類型. 例如例如: +年齡年齡():Integer 可見性可見性 操作名操作名(參數列表參數列表):):返回類型返回類型特

57、性特性1、指出下面操作名的含義。、指出下面操作名的含義。？+設置姓名設置姓名(String:name)+獲取姓名獲取姓名():String+上課上課()4.1.4 4.1.4 類的類型類的類型 邊界類位于系統(tǒng)與外界的交界處邊界類位于系統(tǒng)與外界的交界處, ,承擔系統(tǒng)與承擔系統(tǒng)與外界的信息功能外界的信息功能. .1.1.邊界類邊界類( (界面類界面類) ) 邊界類處在用例圖中邊界類處在用例圖中,參與者與用例的關聯(lián)處參與者與用例的關聯(lián)處,可以根據用例圖發(fā)現邊界類?？梢愿鶕美龍D發(fā)現邊界類。 實體類對應著現實中的客觀實物，用來保存實體類對應著現實中的客觀實物，用來保存信息，一般對應著數據表、文件等。信

58、息，一般對應著數據表、文件等。2.2.實體類實體類 實體類可以從現實中存在的客觀事物，以及實體類可以從現實中存在的客觀事物，以及需要持久存放的信息兩方面來發(fā)現。需要持久存放的信息兩方面來發(fā)現。 控制類承擔著事務處理，控制調控的控制作控制類承擔著事務處理，控制調控的控制作用。用。3.3.控制類控制類 一個用例中最少會有一個控制類，用來控制一個用例中最少會有一個控制類，用來控制用例中的事件順序，也可以在多個用例之間協(xié)用例中的事件順序，也可以在多個用例之間協(xié)調用例之間的聯(lián)系。調用例之間的聯(lián)系。例子：訂貨系統(tǒng)例子：訂貨系統(tǒng)訂貨系統(tǒng)部分概念類圖訂貨系統(tǒng)部分概念類圖4.2.1 關聯(lián)關聯(lián)4.2.2 聚集和組

59、合聚集和組合4.2.3 泛化泛化4.2.4 依賴依賴4.2.1 4.2.1 關聯(lián)關聯(lián) 1. 1. 關聯(lián)的定義關聯(lián)的定義 關聯(lián)的通俗含義關聯(lián)的通俗含義 表示事物之間的一種牽連式的固有聯(lián)系。表示事物之間的一種牽連式的固有聯(lián)系。 例如：例如： 關聯(lián)關聯(lián)4.2.1 4.2.1 關聯(lián)關聯(lián) 1. 1. 關聯(lián)的定義關聯(lián)的定義 關聯(lián)的本質含義關聯(lián)的本質含義 關聯(lián)關聯(lián)(association): (association): 模型元素之間的一種語義聯(lián)系模型元素之間的一種語義聯(lián)系, ,它它是對具有共同的結構特性、行為特性、關系和語義的鏈是對具有共同的結構特性、行為特性、關系和語義的鏈接的描述。接的描述。 關聯(lián)可以

60、分為單向關聯(lián)，雙向關聯(lián)。關聯(lián)可以分為單向關聯(lián)，雙向關聯(lián)。 單向關聯(lián)單向關聯(lián)雙向關聯(lián)雙向關聯(lián) 2 2. .關聯(lián)的特性關聯(lián)的特性 關聯(lián)名關聯(lián)名關聯(lián)名關聯(lián)名如果關聯(lián)關系已經清楚，就無需關聯(lián)名如果關聯(lián)關系已經清楚，就無需關聯(lián)名 2 2. .關聯(lián)的特性關聯(lián)的特性 關聯(lián)的角色關聯(lián)的角色如果關聯(lián)名與角色名相同，則不標出角色名如果關聯(lián)名與角色名相同，則不標出角色名關聯(lián)的角色關聯(lián)的角色 2 2. .關聯(lián)的特性關聯(lián)的特性 關聯(lián)的多重性關聯(lián)的多重性0.1 : 0或或10.n ,0.* : 0或多或多11.n : 1到多到多* ： 0到多到多關聯(lián)的角色關聯(lián)的角色關聯(lián)的多重性關聯(lián)的多重性 2 2. .關聯(lián)的特性關聯(lián)的特性 關聯(lián)