UML與Rose建模第四章靜態(tài)視圖.ppt

1、UML統(tǒng)一建模語言，第4章靜態(tài)視圖，4.1概述4.2類和關(guān)系4.3類圖4.4對象圖4.5包圖4.6示例，靜態(tài)視圖是UML的基礎，靜態(tài)視圖中的元素是應用中的實際概念，即系統(tǒng)中的各種概念。靜態(tài)視圖包括類圖、對象圖和包圖。類圖描述了一個類中的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，它在系統(tǒng)的整個生命周期中都是有效的。對象圖是類圖的一個例子。顯示類圖的多個對象實例，而不是實際的類。包圖由包和類組成，描述了系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。通過分析用例和問題域，我們可以得到相關(guān)的類，然后將邏輯上相關(guān)的類封裝成包，這樣可以很好地反映系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。類4.2.1是任何面向?qū)ο笙到y(tǒng)中最重要的構(gòu)件，是一個重要的分類器，用于描述結(jié)構(gòu)和行為特征的機制，包括類、接

2、口、數(shù)據(jù)類型、信號、組件、節(jié)點、用例和子系統(tǒng)。類是一組具有相同屬性、操作、關(guān)系和語義的對象的描述。類是面向?qū)ο竽Ｐ椭凶罨镜哪Ｐ驮?，用類圖來描述。對象包括現(xiàn)實世界中的軟件事物和硬件事物，也可以包括純粹的概念事物，它們是類的例子。一個類可以實現(xiàn)一個或多個接口。結(jié)構(gòu)良好的類有明確的界限，是系統(tǒng)責任平衡分配的一部分。類圖是一個分成三個部分的矩形。其中，頂部分區(qū)是類的名稱，中間分區(qū)是類的屬性、屬性的類型和值(初始值)，第三分區(qū)是操作、參數(shù)表和操作的返回類型。4.2類和關(guān)系，類圖的位置和功能，類和類圖由系統(tǒng)中使用的類及其關(guān)系組成，它們是構(gòu)建其他圖的基礎。它可以分為長型和短型。類名：都以英文大寫字母開頭

3、，屬性和操作名以小寫字母開頭。它分為簡單名稱和路徑名稱。常見的類型有：char、boolean、double、float、整型、object、short、string等。對象是由對象圖描述的對象類的實例。屬性：用于描述一個類的特征，指示要處理的數(shù)據(jù)。可以有任何數(shù)字，也可以沒有，屬性由著名的短名詞或名詞短語組成。屬性定義：可見性屬性名稱：類型=默認值約束屬性可見性指示屬性是否對類外的元素可見。它可以分為：公共的()私有的(-)受保護的(#)包()不確定的約束特征：可變的：對修改后的屬性值沒有約束。AddOnly:對于多重性大于1的屬性，可以添加額外的值，但是一旦創(chuàng)建，該值就不能被刪除或更改。凍結(jié)

4、：對象初始化后，不允許改變屬性值。類圖和對象圖，操作：特定數(shù)據(jù)處理方法的描述放在操作部分，操作顯示類可以做什么。操作通常被稱為函數(shù)，它是類的一部分，只能作用于該類的對象。操作定義格式：可見性操作名稱(參數(shù)表):返回類型操作的約束特征：查詢(isQuery)，順序保護，并發(fā)責任：類或其他元素的合同或義務。1.一個類的屬性和操作是一個類的職責。2.一個班級的職責是自由形式的文本、短語、句子或短文。3.在圖表底部的分隔符上傳類圖。類識別是面向?qū)ο蠓椒ǖ碾y點，也是建模的關(guān)鍵。常用的方法如下：1 .名詞識別方法2。系統(tǒng)實體識別方法3。從用例4中識別類。使用分解和抽象技術(shù)，類類型，1。實體類是存儲在系統(tǒng)中

5、的信息及其信息行為的模型。實體類具有永久性特征，類似于數(shù)據(jù)庫中的表，用于保存系統(tǒng)的業(yè)務信息。在UML中，實體類的原型被設置為實體。從圖書館管理系統(tǒng)的讀者管理模塊中找出所有的實體類。邊界類位于系統(tǒng)和外部世界的交界處，它建立了一個或多個角色和系統(tǒng)之間的交互模型。邊界類別可以是窗口、打印機接口、傳感器和終端。要查找和定義邊界類，您可以檢查用例圖。每個參與者和用例交互必須至少有一個邊界類。在UML中，邊界類的結(jié)構(gòu)類型被設置為邊界。從圖書館管理系統(tǒng)的讀者管理模塊中找出所有的邊界類。類類型，3控制類(control class)負責協(xié)調(diào)其他類的工作，從而建立一個或幾個用例的行為模型。例如，登錄用例需要一個

6、用戶認證類，即控制類，它通過協(xié)調(diào)登錄邊界類和用戶信息實體類來完成登錄工作。它對系統(tǒng)的行為進行分類，描述系統(tǒng)的動態(tài)特性，并處理主要任務和控制流。每個用例通常都有一個控制類來控制用例中事件的順序。還有多個用例共享同一個控制類。在UML中，控制類的原型被設置為控制。任務解決-分析，圖書館業(yè)務功能主要由四個主要功能組成：借書、還書、預約和取消預約，這三個功能由三層組成，即：界面、控制和相應的圖書信息表。因此，該功能模塊可以抽象出以下幾類：圖書：描述圖書信息的讀者、書名、作者、出版社、書號等。描述讀者信息、讀者姓名、年齡、性別和人數(shù)的借閱框架；借閱界面描述借閱圖書的操作界面。邊界類返回框架描述了返回圖書

7、的操作界面，邊界類保留框架描述了預訂和取消圖書的操作界面，邊界類書簽管理器，一個實現(xiàn)借閱、還書、預訂和查詢以及任務求解功能的控制類繪制狀態(tài)圖。第一步，打開上面初步構(gòu)建的UML模型文件。步驟2:在Rose中打開邏輯視圖，選擇分析模型目錄。并在它下面創(chuàng)建一個子目錄，命名為“圖書館業(yè)務功能”，如圖所示。任務求解-繪制狀態(tài)圖；第三步，右鍵單擊庫業(yè)務功能，在彈出菜單中選擇新建類圖，創(chuàng)建類圖。任務求解-繪制狀態(tài)圖，第4步雙擊新創(chuàng)建的類圖，單擊右側(cè)控件集中選中的類，用鼠標拖出上面的類圖。任務解決-繪制狀態(tài)圖，步驟5設置上述類別的屬性和操作(以讀者信息為例)。5.1首先，用鼠標右鍵點擊閱讀器類，在彈出的下拉菜

8、單中選擇“打開規(guī)范”，彈出類屬性表單，如圖3.2.14所示。任務求解-繪制狀態(tài)圖，5.2點擊“屬性”選項，將屬性插入彈出表單。任務求解-繪制狀態(tài)圖，5.3在打開的類屬性窗口中選擇“操作”項，按照上述步驟插入類操作。第六步：設置每個類的構(gòu)造類型(以讀者信息類為例)。請根據(jù)本節(jié)學到的知識解決項目中的任務2。分析：根據(jù)前幾章圖書館管理系統(tǒng)中的圖書管理功能，本模塊由六個類組成：圖書信息類、書目類、新書界面類、修改過的圖書界面類、刪除過的圖書界面類和圖書管理類。請根據(jù)分析用玫瑰圖畫出班級信息。4.2.2關(guān)系是事物之間的聯(lián)系。在類之間的關(guān)系中，最常用的四種是：依賴關(guān)系，表示類之間的使用關(guān)系；概括，它表明了

9、類之間的一般和特殊關(guān)系；關(guān)聯(lián)，表示對象之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系；實現(xiàn)，即規(guī)范與其實現(xiàn)之間的關(guān)系。在圖上，把關(guān)系畫成一條線，用不同的線來區(qū)分關(guān)系的類型。1。依賴關(guān)系是兩個(兩個組)元素之間的語義連接，對一個元素(提供者)的更改可能會影響或向其他元素(客戶)提供消息?？蛻粼谝欢ǔ潭壬弦蕾囉诠?，這是一種使用關(guān)系。它表明一個事物的變化可能影響另一個使用它的事物，但不一定反過來。例如，窗口系統(tǒng)中事件(如事件)的改變將影響使用它的窗體(如窗口)。在圖上，UML將依賴關(guān)系描述為指向依賴對象的有向虛線。UML中定義了四種基本類型的依賴關(guān)系：1 .use dependency: use dependency是間接的，

10、這通常意味著用戶使用服務提供商提供的服務來實現(xiàn)他們的行為。有四種使用依賴：(1)使用：(2)調(diào)用依賴(3)參數(shù)依賴(4)發(fā)送(5)實例化(2)抽象依賴：抽象依賴建模表示消費者和提供者之間的關(guān)系，它依賴于不同抽象層次的事物。下面給出了三種抽象依賴關(guān)系。(1)跟蹤依賴關(guān)系(2)細化依賴關(guān)系(3)派生依賴關(guān)系、依賴關(guān)系和授權(quán)依賴關(guān)系：表達一個事物訪問另一個事物的能力。提供者可以指定用戶的權(quán)限，這是提供者控制和限制對其內(nèi)容的訪問的方式。下面給出了三種類型的授權(quán)依賴關(guān)系。(1)訪問依賴關(guān)系(2)導入依賴關(guān)系(3)朋友依賴關(guān)系(4)綁定依賴關(guān)系：它表明目標模板是用給定的實際參數(shù)實例化的。當建模模板類的細節(jié)

11、時，使用綁定。例如，模板容器類和該類的實例之間的關(guān)系被建模為綁定依賴關(guān)系。綁定包括映射到模板的形式參數(shù)的實際參數(shù)列表。一般化是一般事物(稱為超類或父類)和特殊事物(稱為子類)之間的關(guān)系。子類繼承父類的屬性和操作，除此之外，子類通常添加新的屬性和操作或者修改父類的一些操作。一般化意味著子類的對象可以在父類的對象可能出現(xiàn)的地方使用，但是反過來就不一樣了。例如，您可能會遇到一般類客戶端(用戶類)及其更特殊的類圖書管理員(管理員類)。一個目的是定義以下情況：當一個變量(如參數(shù)或過程變量)被聲明為承載給定類的值時，可以使用該類的一個實例，這被稱為可替換性原則。這個原則表明后代的實例可以在聲明祖先的地方使

12、用。描述多態(tài)關(guān)系。例如，如果一個變量被聲明為圖書管理員，它可以替換用戶實例。如果父類是電視，液晶電視可以代替它。另一個目的是允許父類在共享其成員的前提下添加自己定義的描述，這稱為繼承。繼承允許描述的共享部分只被聲明一次，并由許多子類共享，而不是在每個類中重復聲明和使用它。這種共享機制縮小了模型的規(guī)模。更重要的是，它減少了為更新模型而必須進行的更改以及定義的意外不一致。一般化的例子，例如，水陸兩用汽車既是汽車又是船只，所以在抽象交通工具時，可以認為水陸兩用汽車繼承了汽車和船只，這是多重繼承。關(guān)聯(lián)是一種結(jié)構(gòu)關(guān)系，它表示一個事物的對象和另一個事物的對象之間的聯(lián)系。也就是說，如果兩個事物之間有聯(lián)系，那

13、么這些事物的類之間必然有聯(lián)系，因為聯(lián)系是聯(lián)系的一個實例，就像一個對象是一個類的實例一樣。示例：書籍和書目之間的關(guān)系建模，3個關(guān)聯(lián)，在UML中，有四個基本的修改可以應用于關(guān)聯(lián)：關(guān)聯(lián)名稱關(guān)聯(lián)可以通過命名來描述關(guān)系的本質(zhì)。此關(guān)聯(lián)名稱應被視為動詞短語，因為它指示源對象對目標對象執(zhí)行的操作。為了消除姓名含義的歧義，UML提供了一個三角形來引導讀者的姓名方向，并給姓名一個方向。在圖書館管理系統(tǒng)中，圖書和書目記錄之間有一種關(guān)系。這種關(guān)系可以稱為“擁有”，名稱的方向指向書目類別。如圖3所示，關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)結(jié)束的角色當一個類在關(guān)聯(lián)的一端時，這個類在這個關(guān)系中扮演一個特定的角色。它把責任交給了另一端。您可以顯式命名類

14、在關(guān)聯(lián)中扮演的角色。關(guān)聯(lián)端的多樣性(表P40)關(guān)聯(lián)表示對象之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。有時，在建模時，有必要解釋在一個關(guān)聯(lián)的實例中存在多少個互連的對象。在實際建模中，經(jīng)常需要描述“整體/部分”關(guān)系。在這種關(guān)系中，一個類描述了一個更大的事物(即“整體”)，它由更小的事物(“部分”)組成。這種關(guān)系稱為聚合，它描述了“有-有”的關(guān)系，即整個對象擁有一些對象。一個符號是一個簡單的組合，在整體的一端用空心鉆石裝飾。例如：學校組織結(jié)構(gòu)，3個關(guān)聯(lián)，組合：組合是一種聚合形式，它具有很強的所有權(quán)關(guān)系，并且整體和部分的生命周期是一致的。具有不確定多重性的部分可以在組合本身之后被創(chuàng)建，但是在它被創(chuàng)建之后，它將一起死亡，也就是說

15、，整個被釋放的部分也將被釋放。例如，在窗口系統(tǒng)中，一個框架只屬于一個窗口。如UML所示，組合是一種特殊的關(guān)聯(lián)，它是用一個簡單的關(guān)聯(lián)來裝飾的，在整個末端有一個實心的菱形箭頭。3關(guān)聯(lián)，導航：給定兩個類(如圖書類和圖書館類)之間簡單且不加修飾的關(guān)聯(lián)，一個類的對象可以導航到另一個類的對象。除非另有說明，否則相關(guān)導航是雙向的。例如，在圖書館管理系統(tǒng)中，對象圖書管理員和密碼之間存在關(guān)聯(lián)。給定一個管理員，就有必要找到相應的對象密碼，反之，就沒有必要建立。4實現(xiàn)，它是類元素(類)之間的語義關(guān)系，并且關(guān)系中的一個類元素(類)描述了另一個類元素(接口)的實現(xiàn)契約。也就是說，實現(xiàn)關(guān)系中的一個類只有行為的定義，而具體的結(jié)構(gòu)和行為是由另一個類給出的。例如，4。實現(xiàn)實現(xiàn)是規(guī)范和它的實現(xiàn)之間的關(guān)系。這意味著不繼承結(jié)構(gòu)，只繼承行為。在大多數(shù)情況下，實現(xiàn)關(guān)系用于指定接口和實現(xiàn)該接口的類或組件之間的關(guān)系。接口是一個統(tǒng)一建模語言組件，它使用戶能夠重用系統(tǒng)的一組操作。一個接口可以由多個類或組件實現(xiàn)，一個類或組件也可以有多個接口。實現(xiàn)關(guān)系可以在兩種情況下使用：第一，在接口和實現(xiàn)接口的類之間；第二，在用例和協(xié)作之間實現(xiàn)用例。本模塊中的類具有以下關(guān)系：1關(guān)聯(lián)關(guān)系所有的接口類