SE0801-lecture12 對(duì)象技術(shù)與可視化建?；A(chǔ).ppt

1、面向?qū)ο蠹夹g(shù),劉竹松 廣東工業(yè)計(jì)算機(jī)學(xué)院 (PPT根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源修改，在此表示感謝),UML可視化建模 A Practice of Visual Modeling with UML,-3-,Review： An Overview of Object Technology and Visual Modeling,對(duì)象技術(shù)與可視化建?；A(chǔ) 對(duì)象技術(shù)基礎(chǔ) 對(duì)象與類(lèi) 面向?qū)ο蟮幕驹瓌t 泛化和多態(tài) 面向?qū)ο蟮男g(shù)語(yǔ)清單 可視化建模的基本原則 UML基礎(chǔ) 過(guò)程與可視化建模,-4-,學(xué)習(xí)線路圖,-5-,References,Flow99, Martin Flower, Kendall Scott, UML D

2、istilled Second Edition: A Brief Guide to the Standard Object Modeling Language（徐家福譯，UML精粹標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象建模語(yǔ)言簡(jiǎn)明指南（第2版），清華大學(xué)出版社，2002年） OMG03, the Object Management Group, OMG Unified Modeling Language Specification, version 1.5, 2003 DEV275, IBM Rational, Essentials of Visual Modeling with UML, 2003 Bog02, Wend

3、y Boggs, Michael Boggs, UML with Rational Rose 2002（邱仲潘，UML與Rational Rose 2002從入門(mén)到精通，電子工業(yè)出版社，2002年） Rose98, Rose培訓(xùn)教材中文簡(jiǎn)版，面向?qū)ο蟮目梢暬Ｅ嘤?xùn)教程,-6-,What Is the UML?,The UML is a language for Visualizing Specifying Constructing Documenting the artifacts of a software-intensive system,Unified Modeling Languag

4、e（統(tǒng)一建模語(yǔ)言）是對(duì)象管理組織（OMG）制定的一個(gè)通用的、可視化的建模語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)，可以用來(lái)可視化（visualize） 、描述（specify）、構(gòu)造（construct）和文檔化（document）軟件密集型系統(tǒng)的各種工件（artifacts，又譯制品）,-7-,UML誕生,公眾 反饋,OOPSLA95 Unified Method 0.8,工業(yè)化 標(biāo)準(zhǔn)化 統(tǒng)一化 分散的 各部分,Booch93 OMT-2,1996.6和1996.10 UML 0.9&0.91,1997.9公布 UML 1.1,1997.1公布 UML 1.0,合作伙伴意見(jiàn),1997.11.17 UML 1.1被OMG 接

5、納為標(biāo)準(zhǔn),Booch91 OMT-1 其他方法 OOSE,-8-,UML發(fā)展現(xiàn)狀,目前通用的是UML 1.x版 主要UML 1.3、UML 1.4 2003年3月正式發(fā)布UML 1.5 UML 2.0 2003年6月OMG采納了UML 2.0的Superstructure的提案 正式文本尚未發(fā)布 MDA ,-9-,UML結(jié)構(gòu),UML Structure,構(gòu)造塊 building blocks,公共機(jī)制 common mechanisms,構(gòu)架 architecture,基本UML建模元素、關(guān)系和圖,達(dá)到特定目標(biāo)的公共UML方法,系統(tǒng)架構(gòu)的UML視圖,-10-,構(gòu)造塊,構(gòu)造塊 building

6、blocks,物件 things,關(guān)系 relationships,圖 diagrams,建模元素本身,把物件聯(lián)系在一起，關(guān)系說(shuō)明兩個(gè)或多個(gè)物件時(shí)如何語(yǔ)義相關(guān)的,UML模型的視圖，它們展現(xiàn)物件的集合，“講述關(guān)于軟件系統(tǒng)的故事”，是我們可視化系統(tǒng)將做什么（分析級(jí)圖）或者系統(tǒng)如何做（設(shè)計(jì)級(jí)圖）的方法,-11-,物件,物件 things,結(jié)構(gòu)物件,行為物件,分組物件,注解物件,UML模型中的名詞，如類(lèi)、接口、協(xié)作、用例、活動(dòng)類(lèi)、組件、節(jié)點(diǎn),UML模型的動(dòng)詞，如交互、狀態(tài)機(jī),包，它用于把語(yǔ)義上相關(guān)的建模元素分組為內(nèi)聚的單元,注解，它附加到模型以捕獲特殊信息，同黃色便箋很相像,-12-,關(guān)系,關(guān)系 re

7、lationships,關(guān)聯(lián) association,依賴 dependency,泛化 generalization,實(shí)現(xiàn) realization,描述對(duì)象之間的一組鏈接,物件的改變引起依賴物件的語(yǔ)義改變,一個(gè)元素是另一個(gè)元素的特化，而且它可以取代更一般的元素,類(lèi)元之間的關(guān)系，一個(gè)類(lèi)元說(shuō)明一份契約，另一個(gè)類(lèi)元保證實(shí)現(xiàn)該契約,-13-,圖,圖 diagrams,類(lèi)圖 class diagrams,對(duì)象圖 object diagrams,構(gòu)件圖 component diagrams,部署圖 deployment diagrams,用例圖 use case diagrams,順序圖 sequence

8、 diagrams,協(xié)作圖 collaboration diagrams,狀態(tài)圖 statechart diagrams,活動(dòng)圖 activity diagrams,靜態(tài)模型(系統(tǒng)結(jié)構(gòu)),動(dòng)態(tài)模型(系統(tǒng)行為),-14-,公共機(jī)制,公共機(jī)制 common mechanisms,規(guī)格說(shuō)明 specifications,修飾 adornments,公共分類(lèi) common divisions,擴(kuò)展機(jī)制 extensibility mechanisms,-15-,規(guī)格說(shuō)明,UML模型至少具有兩種維度： 圖形維度：允許使用圖和圖標(biāo)可視化模型 文本維度：由各種建模元素的規(guī)格說(shuō)明所組成 規(guī)格說(shuō)明 模型元素的特

9、征和語(yǔ)義的文本描述模型的“肉” 形成了承載模型的語(yǔ)義背板（semantic backplane），賦予模型意義，各種圖僅僅是該背板的視圖或者可視化投影 death by diagram由于圖形而死亡,-16-,修飾,修飾：圖中建模元素上暴露的信息項(xiàng)以表現(xiàn)某個(gè)要點(diǎn) 任何UML圖僅是模型的視圖，因此，只有在修飾增強(qiáng)了圖的整體清晰性和可讀性或者突出模型的某些重要特征時(shí)，你才應(yīng)該表示那些修飾,Window,-17-,公共分類(lèi),公共分類(lèi)描述認(rèn)識(shí)世界的特殊方法 類(lèi)元（Classifier）和實(shí)例 類(lèi)元：一類(lèi)事物的抽象概念；如bank account 參與者、類(lèi)、類(lèi)元角色、組件、數(shù)據(jù)類(lèi)型、接口、節(jié)點(diǎn)、信號(hào)、

10、子系統(tǒng)、用例 實(shí)例：一類(lèi)事物的特定實(shí)例；如my bank account 接口（interface）和實(shí)現(xiàn) 接口：說(shuō)明事物行為的契約（做什么） 實(shí)現(xiàn)：事物是如何工作的特殊細(xì)節(jié)（如何做）,-18-,擴(kuò)展機(jī)制,約束：允許對(duì)模型元素添加新的規(guī)則 構(gòu)造型（stereotypes）：基于已有的建模元素引入新的建模元素 The means by which to extend the UML Stereotypes convey key properties to the model reader A number of stereotypes are packaged along with the UM

11、L Can define your own stereotypes 標(biāo)記值：允許為模型元素添加新的特性，是帶有相關(guān)值得關(guān)鍵字,-19-,架構(gòu),Architecture The organizational structure of a system, including its decomposition into parts, their connectivity, interaction mechanisms, and the guiding principles that inform the design of a system 構(gòu)架是一個(gè)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)，包括系統(tǒng)分解成的各個(gè)部分、它們

12、的連接性、交互機(jī)制和通知系統(tǒng)設(shè)計(jì)的向?qū)б?guī)則 IEEE：在其環(huán)境中系統(tǒng)的高級(jí)概念,-20-,4+1視圖-1,-21-,4+1視圖-2,Use Case View End-user: Functionality 這些視圖由用例視圖所統(tǒng)一，它描述項(xiàng)目干系人（stakeholder）的需求；所有其他視圖都是從用例視圖派生而來(lái)，該視圖把系統(tǒng)的基本需求捕獲為用例并提供構(gòu)造其他視圖的基礎(chǔ) Logical View Analysts/Designers: Structure 系統(tǒng)功能和詞匯；描述問(wèn)題域的詞匯，作為類(lèi)和對(duì)象的集合。重點(diǎn)是展示對(duì)象和類(lèi)是如何組成系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)所需系統(tǒng)行為的,-22-,4+1視圖-3,P

13、rocess View System integrators: Performance, Scalability, Throughput 系統(tǒng)性能、可伸縮性和吞吐量；建模在我們系統(tǒng)中的可執(zhí)行線程和進(jìn)程作為活動(dòng)類(lèi)。其實(shí)，它是邏輯視圖面向進(jìn)程的變體，包含所有相同的制品 Implementation View Programmers: Software Management 系統(tǒng)組裝和配置管理；對(duì)組成基于系統(tǒng)的物理代碼的文件和組件進(jìn)行建模。它同樣展示出組件之間的依賴，展示一組組件的配置管理以定義系統(tǒng)的版本 Deployment View System engineering: System Topo

14、logy, Delivery, Installation, Communication 系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、分布、移交和安裝；建模把組件物理地部署到一組物理的、可計(jì)算節(jié)點(diǎn)上，如計(jì)算機(jī)和外設(shè)上。它允許你建模橫跨分布式系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)上的組件的分布,-23-,總結(jié)：UML結(jié)構(gòu),-24-,UML 9種圖,類(lèi) 圖：類(lèi)以及類(lèi)之間的相互關(guān)系 對(duì)象圖：對(duì)象以及對(duì)象之間相互關(guān)系 構(gòu)件圖：構(gòu)件及其相互依賴關(guān)系 部署圖：構(gòu)件在各節(jié)點(diǎn)上的部署 順序圖：強(qiáng)調(diào)時(shí)間順序的交互圖 協(xié)作圖：強(qiáng)調(diào)對(duì)象協(xié)作的交互圖 狀態(tài)圖：類(lèi)所經(jīng)歷的各種狀態(tài) 活動(dòng)圖：對(duì)工作流建模 用例圖：需求捕獲，測(cè)試依據(jù),結(jié) 構(gòu),行為,用例圖,靜態(tài)圖,實(shí)現(xiàn)圖,交互圖,行

15、為圖,-25-,UML建模工具,IBM Rational Rose 2003 Borland Together 7.0 Microsoft Visio 2003 Sybase PowerDesigner 10 “非程序員雜志”第26到30期UML工具一覽，列出了約129個(gè)UML開(kāi)發(fā)工具,-26-,用例與用例圖,場(chǎng)景：是用來(lái)描述用戶和系統(tǒng)之間交互的順序的步驟A scenario is a sequence of steps describing an interaction between a user and a system,用例：是為了達(dá)到某一用戶目標(biāo)而組合在一起的一組場(chǎng)景A use ca

16、se, then, is a set of scenarios tied together by a common user goal.,用例圖：用來(lái)顯示在系統(tǒng)（或其它實(shí)體）內(nèi)的用例與系統(tǒng)參與者之間的關(guān)系A(chǔ) use case diagram shows the relationship among use cases within a system or other semantic entity and their actors,主要使用場(chǎng)合：需求獲取、定義、分析,-27-,用例圖元語(yǔ),參與者,用例,系統(tǒng)邊界,關(guān)聯(lián),擴(kuò)展,包含,泛化,注釋體,注釋連接,-28-,示例03-01：POST系統(tǒng),

17、銷(xiāo)售點(diǎn)終端（Point-Of-Sale Terminal，POST）系統(tǒng) 是一個(gè)計(jì)算機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng) 用來(lái)記錄商品銷(xiāo)售信息 處理客戶的支付信息 客戶可以使用現(xiàn)金、信用卡、支票等多種支付手段 主要用于零售的百貨商店 包括計(jì)算機(jī)和條形碼掃描儀等硬件設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行軟件 ,-29-,示例03-01-1：POST用例圖,-30-,用例闡述,-31-,示例03-02：網(wǎng)上銷(xiāo)售系統(tǒng)用例圖,-32-,靜態(tài)圖：類(lèi)圖、對(duì)象圖、包圖,類(lèi)圖：是軟件的藍(lán)圖，詳細(xì)描述了系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)對(duì)象的相關(guān)的類(lèi)，以及這些類(lèi)之間的靜態(tài)關(guān)系A(chǔ) class diagram is a software blueprint -Details the t

18、ypes of objects within a system -Describes the static relationships between classes,對(duì)象圖：表示在某一時(shí)刻類(lèi)的對(duì)象靜態(tài)結(jié)構(gòu)和行為An object diagram represents a concrete situation at a given time, it express both the static structure (found in class diagrams) and behavior,主要使用場(chǎng)合：系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、代碼生成,-33-,類(lèi)圖元語(yǔ)-1,-34-,類(lèi)圖元語(yǔ)-2,-35-,示例

19、03-01-2：靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖,-36-,順序圖,順序圖：主要用于顯示對(duì)象間的交互活動(dòng)，但沒(méi)有明確的交互環(huán)境和對(duì)象狀態(tài)Sequence diagrams focus on displaying the interaction between objects, without representing explicitly the context of interaction and the objects state,Depicting the chronology of the message broadcast, they are useful in all stages of OO mode

20、lling,主要使用場(chǎng)合：系統(tǒng)分析（用例分析）、設(shè)計(jì),-37-,順序圖元語(yǔ)-1,-38-,順序圖元語(yǔ)-2,-39-,示例03-01-3：順序圖-1,-40-,示例03-01-3：順序圖-2,-41-,示例03-01-3：順序圖-3,-42-,協(xié)作圖（通訊圖）,協(xié)作圖表示一組對(duì)象間關(guān)系以及交互活動(dòng)Collaboration diagrams express both the context of a group of objects and the interaction between these objects,協(xié)作圖可以認(rèn)為是對(duì)象圖的擴(kuò)展，它增加了一些符號(hào)用于表示對(duì)象間的交互Can be

21、considered to be an extension of object diagrams, adding notation to represent object interaction,主要使用場(chǎng)合：系統(tǒng)分析（用例分析）、設(shè)計(jì),-43-,協(xié)作圖元語(yǔ)-1,Object:Class,Object:Class,-44-,協(xié)作圖元語(yǔ)-2,-45-,示例03-01-4：協(xié)作圖,-46-,狀態(tài)圖,狀態(tài)圖：用于利用狀態(tài)和事件描述對(duì)象本身的行為A statechart diagram can be used to describe formally the behavior of objects i

22、n terms of states and events,狀態(tài)（states）: the state of an object 轉(zhuǎn)移（transitions）: the passing from one state to another 事件（events）: the occurrence of a given situation,主要使用場(chǎng)合：系統(tǒng)分析（類(lèi)）、設(shè)計(jì),-47-,狀態(tài)圖元語(yǔ)-1,-48-,狀態(tài)圖元語(yǔ)-2,-49-,示例03-01-5：狀態(tài)圖,-50-,活動(dòng)圖,活動(dòng)圖：通過(guò)動(dòng)作來(lái)組織，主要用于描述某一方法、機(jī)制或用例的內(nèi)部行為Activity diagrams are: -a variant of statechart diagrams, organized according to actions -targeted towards rep