UML及其建模工具的使用.ppt

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1、UML 及其建模工具的使用及其建模工具的使用内容提要n一、软件工程方法学n二、UML的基本概念n静态建模n动态建模n物理架构n建模步骤n三、Rose的使用n四、三个实例n五、Java代码生成n六、Rational统一过程21.瀑布模型(线形顺序模型线形顺序模型)可行性研究与计划可行性研究与计划需求分析需求分析设计设计编码编码运行维护运行维护测试测试定义定义阶段阶段开开发发阶阶段段维护阶段维护阶段一.软件工程方法学按照传统瀑布模型开发软件的特点1.1.阶段间具有顺序性和依赖性。阶段间具有顺序性和依赖性。2.2.推迟实现的观点。推迟实现的观点。3.3.每个阶段必须完成规定的文档每个阶段必须完成规定

2、的文档;每个阶段结束前完成文档审查每个阶段结束前完成文档审查,及早改正错误。及早改正错误。2.原型模型（快速原型法快速原型法）建造建造/修改修改 原型原型用户测试用户测试运行原型运行原型 听取用听取用 户意见户意见原型范型原型范型原型范型原型范型采用原型模型的软件生存周期分析定义分析定义系统需求系统需求生成生成原型原型系统系统设计设计程序程序设计设计编码编码测试测试运运 行行和维护和维护原型化原型化含原型化的含原型化的软件生存期软件生存期技术发展背景1n面向对象的含义n面向对象技术回顾nUML的产生7技术发展背景2面向对象的含义n面向对象中有几个非常重要的概念：n封装（encapsulatio

3、n）n信息/实现的隐藏（information/implementation hiding）n状态保持（state retention）n对象标识（object identity）n消息（message）n类（class）n继承（inheritance）n多态性（polymorphism）n一般性（generality）8技术发展背景3面向对象的含义n封装，将属性和操作包装成一个单元，使得对状态的访问和修改只能通过封装提供的接口进行。n信息/实现的隐藏，将某些属性或方法限制在封装内部使用，限制外部的可见性。n状态保持，对象能够保持状态，可以用于后续的处理。n对象标识，每个对象可以作为软件实体被

4、标识和处理，每个对象都有一个对象标识符（object identifier OID）。n消息，对象间发送请求的载体。9技术发展背景4面向对象的含义n类，类是对象的类型（模版），对象是类的实例。n继承，子类隐式使用超类（或父类）的属性和操作。n多态性，子类覆盖（overriding）父类的方法，它和重载（overloading）的区别在于重载是在同一个类中定义，利用参数的不同来进行动态绑定（dynamic binding）。n一般性，类的定义是参数化的或模版化的，提高了定义的通用性。10技术发展背景5面向对象技术回顾n面向对象技术是许多人历经多年研究积累的产物。n类的概念，是面向对象的重要组成部

5、分。nSmalltalk，提出许多面向对象技术的核心概念，如：消息和继承。nDijkstra的软件正确性理念，提出了用抽象层构造软件的观点。nADT抽象数据类型，奠定面向对象的基础，支持信息的隐藏。nAda语言，提出了一般性和包两个概念。nC+语言，最广泛使用的面向对象的语言。nEiffel语言，融合了许多最佳的计算机科学思想和面向对象思想。11为什么对面向对象方法感兴趣为什么对面向对象方法感兴趣?面向对象方法的主要优点：面向对象方法的主要优点：n自然性自然性 追求软件系统对现实系统的直接模拟，尽量追求软件系统对现实系统的直接模拟，尽量追求软件系统对现实系统的直接模拟，尽量追求软件系统对现实系

6、统的直接模拟，尽量实现将现实世界中的事物直接映射到软件系统的实现将现实世界中的事物直接映射到软件系统的实现将现实世界中的事物直接映射到软件系统的实现将现实世界中的事物直接映射到软件系统的解空间中。解空间中。解空间中。解空间中。n软件复用软件复用 可复用性可复用性（可可重重用性用性）reusebilityreusebilityn可可扩展扩展性性n可可管理管理性性12可复用性（可重用性）面向对象技术允许复用的不仅仅是面向对象技术允许复用的不仅仅是代码代码,通过面向对象技术通过面向对象技术,我们可以复我们可以复用需求、分析、设计、测试计划、用户用需求、分析、设计、测试计划、用户界面以及体系结构等等界

7、面以及体系结构等等,事实上事实上,软件软件工程生存期中的每个部分都可以工程生存期中的每个部分都可以复复用用。13 传统系统分析传统系统分析:面向功能面向功能 ,把系统看成把系统看成 一组功能一组功能OOA:把问题当作一组相互作用把问题当作一组相互作用 的实体，并确定实体间关系的实体，并确定实体间关系14面向对象技术是一个有全新概念的面向对象技术是一个有全新概念的开发模式开发模式,其特点是其特点是:(1)(1)方法是对软件开发过程所有阶段进方法是对软件开发过程所有阶段进 行综合考虑而得到的行综合考虑而得到的;(2)(2)从生存期的一个阶段到下一个阶段从生存期的一个阶段到下一个阶段 所使用的方法与

8、技术具有高度的连所使用的方法与技术具有高度的连 续性续性;(3)(3)将将OOA（分析）（分析）、OOD（设计）（设计）、OOP（实现）（实现）集成到生存期的相应阶段集成到生存期的相应阶段.15开发方法的组合开发方法的组合分析设计编程结构化结构化结构化结构化面向对象面向对象结构化结构化面向对象面向对象面向对象面向对象面向对象面向对象结构化结构化第三代或第四代语言第三代或第四代语言面向对象面向对象面向对象面向对象第三代或第四代语言第三代或第四代语言面向对象面向对象面向对象面向对象传统编程与面向对象的混合传统编程与面向对象的混合面向对象面向对象面向对象面向对象面向对象面向对象16 OO方法的开发过

9、程方法的开发过程 OOOO方方法法改改进进了了在在生生存存期期各各个个阶阶段段间间的的界界面面，因因为为生生存存期期各各个个阶阶段段开开发发出出来来的的“部部件件”都都是是类类，在在面面向向对对象象生生存存期期的的各各个个阶阶段段对对各各个个类类的的信信息息进进行行细细化化，类类成成为为分分析析、设设计和实现的计和实现的基本单元基本单元。17 对象模型对象模型 对象模型表示静态的、结构的系对象模型表示静态的、结构的系统数据的性质。统数据的性质。对模拟客观世界实体的对象以及对模拟客观世界实体的对象以及对象彼此之间的关系的映射，描述了对象彼此之间的关系的映射，描述了系统的静态结构。系统的静态结构。

10、OO方法强调围绕对象而不是方法强调围绕对象而不是功能来构造系统功能来构造系统。18对象对象（object)现实世界中某个具体的物理实体或概念在现实世界中某个具体的物理实体或概念在计算机逻辑中的映射和体现。计算机逻辑中的映射和体现。对象具有的含义：对象具有的含义：qq 在现实世界中：是客观世界中的一个实在现实世界中：是客观世界中的一个实体体qq 在面向对象程序中：在面向对象程序中：表达成计算机可理解、可操纵、具有表达成计算机可理解、可操纵、具有一定一定属性属性和和行为行为的对象的对象qq 在计算机世界中：在计算机世界中：是一个可标识的存储区域是一个可标识的存储区域19 面向对象方法是一种运用对象

11、、面向对象方法是一种运用对象、类、继承、封装、聚合、消息传递、类、继承、封装、聚合、消息传递、多态性等概念来构造系统的多态性等概念来构造系统的软件开软件开发方法发方法。面向对象面向对象面向对象面向对象=对象对象对象对象 +类类类类 +继承继承继承继承 +消息通信消息通信消息通信消息通信面向对象的主要特征：面向对象的主要特征：面向对象的主要特征：面向对象的主要特征：qq封装性封装性封装性封装性 (Encapsulation)(Encapsulation)qq 继承性继承性继承性继承性 (Inheritance)(Inheritance)qq 多态性多态性多态性多态性 (Polymorphism)

12、(Polymorphism)20类（类（class）n具有共同属性和行为的对具有共同属性和行为的对象的抽象象的抽象n类与对象的关系类与对象的关系n n类是对象的抽象类是对象的抽象n n对象是类的实例对象是类的实例类类对象对象21对象、实体与类对象、实体与类对象对象实体实体实体实体类类抽象数据类抽象数据类抽象数据类抽象数据类计算机世界计算机世界现实世界现实世界计算机逻辑的实现影射抽象实例化抽象概念世界概念世界22封装封装 封装是软件开发方法的重要原则，有封装是软件开发方法的重要原则，有两个涵义：两个涵义：把对象的全部属性和全部服务结合在把对象的全部属性和全部服务结合在一起，形成一个不可分割的独立

13、单位一起，形成一个不可分割的独立单位（对象）。（对象）。尽可能隐蔽对象的内部细节尽可能隐蔽对象的内部细节（信息隐蔽）（信息隐蔽）23传统方法数据与过程是分离传统方法数据与过程是分离的的过程过程1 1输入输入输入输入输出输出输出输出过程过程2 2过程过程3 3数据实体数据实体属于该对象属于该对象的数据的数据对象对象处理数据的方法处理数据的方法消息消息消息消息消息消息消息消息对象把数据和处理数据的方法封状成一个单元对象把数据和处理数据的方法封状成一个单元对象把数据和处理数据的方法封状成一个单元对象把数据和处理数据的方法封状成一个单元24传统方法和面向对象方法的比较传统方法和面向对象方法的比较传统方

14、法传统方法系统是过程的集合系统是过程的集合系统是过程的集合系统是过程的集合过程与数据实体交互过程与数据实体交互过程与数据实体交互过程与数据实体交互过程接受输入并产生输出过程接受输入并产生输出过程接受输入并产生输出过程接受输入并产生输出面向对象方法面向对象方法系统是交互对象的集合系统是交互对象的集合系统是交互对象的集合系统是交互对象的集合对象与人或其它对象交互对象与人或其它对象交互对象与人或其它对象交互对象与人或其它对象交互对象发送与响应消息对象发送与响应消息对象发送与响应消息对象发送与响应消息25继承继承（继承性（继承性inheritance)n继承性是父类和子继承性是父类和子类之间共享数据和

15、类之间共享数据和方法的机制方法的机制n继承性具有传递性继承性具有传递性n继承性包括单继承继承性包括单继承和多重继承和多重继承 子类子类继承部分继承部分增加部分增加部分父类父类共性部分共性部分26继承性作用继承性作用 使软件系统具有开放性使软件系统具有开放性 更好地进行抽象与分类更好地进行抽象与分类 增强代码的重用率增强代码的重用率27多态（多态性多态（多态性)不同的对象收到同一消息可产生完全不同的对象收到同一消息可产生完全 不同的结果，这一现象叫做不同的结果，这一现象叫做多态多态多态的效果多态的效果 用户发送一个通用的消息，而实现用户发送一个通用的消息，而实现的细节则由接收对象自行决定的细节则

16、由接收对象自行决定实现机制：重载（实现机制：重载（override）28多态性的作用多态性的作用 增强了操作的透明性，可理解性增强了操作的透明性，可理解性和可扩展性和可扩展性 增强了软件的灵活性和重用性增强了软件的灵活性和重用性29消息消息(message）n消息消息 对象之间相互请求或相互协作对象之间相互请求或相互协作的途径，是要求某个对象执行某个功能的途径，是要求某个对象执行某个功能操作的规格说明操作的规格说明n消息内容消息内容 通常包含接收方及请求接通常包含接收方及请求接收方完成的功能信息收方完成的功能信息n发送方发送方 发出消息，请求接收方响应发出消息，请求接收方响应n接收方接收方 收到消息后，经过解释，激收到消息后，经过解释，激活方法，予以响应活方法，予以响应30n面向对象的软件工程n对传统软件工程的改进：n1、快速原型法（试用反馈修改，多次反复）n2、面向对象的软件工程：面向对象的方法n（基本概念：对象、类、消息、继承、多态性、封装）n优点：思维一致、稳定性好、可重用性好、可维护性好31n两种技术的比较两种技术的比较n1、这两种途径并不是相互排斥的，相反，它们是相互促进相互