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  • 统一建模语言 UML

    千次阅读 2016-06-05 16:55:05
    统一建模语言 UML

    统一建模语言 UML

     UML(Unified Modeling Language)的是要成为一种标准的统一语言,使得IT专业人员能够进行计算机应用程序的建模。

    UML的主要创始人是JimRumbaugh、IvarJacobson和GradyBooch,他们最初都有自己的建模方法(OMT、OOSE和Booch),彼此之间存在着竞争。最终,他们联合起来创造了一种开放的标准。

    UML成为"标准"建模语言的原因之一在于,它与程序设计语言无关。而且,UML符号集只是一种语言而不是一种方法学。因为语言与方法学不同,它可以在不做任何更改的情况下很容易地适应任何公司的业务运作方式。

    UML不是一种方法学,不需要任何正式的工作产品。而且它还提供了多种类型的模型描述图(diagram),当在某种给定的方法学中使用这些图时,它使得开发中的应用程序的更易理解。UML的内涵远不只是这些模型描述图,但是对于入门来说,这些图对这门语言及其用法背后的基本原理提供了很好的介绍。通过把标准的UML图放进工作产品中,精通UML的人员就更加容易加入项目并迅速进入角色。最常用的UML图包括:用例图、类图、序列图、状态图、活动图、组件图和部署图。

     

    • UML定义了5类,10种模型图

    五种类图定义:

    一、用例图:用于建立需求模型

    1.用例图(UseCaseDiagram):从用户角度描述系统功能,并指各功能的操作者;主要用来描述用户、需求、系统功能单元之间的关系。它展示了一个外部用户能够观察到的系统功能模型图。

    二、静态图:主要描述系统的静态表示和关系;包括类图,包图,对象图。

    2.类图(ClassDiagram):描述系统中类的静态结构。是显示了一组类、接口、协作以及他们之间的关系。在UML中问题域最终要被逐步转化,通过类来建模,通过编程语言构建这些类从而实现系统。类加上他们之间的关系就构成了类图,类图中还可以包含接口、包等元素,也可以包括对象、链等实例。

    3.包图(PackageDiagram):是包和类组成的,表示包与包之间的关系,包图描述系统的分层结构。

    4.对象图(ObjectDiagram):是类图的实例,几乎使用与类图完全相同的标示。使用对象图来说明数据结构,类图中的类或组件等的实例的静态快照。对象图和类图一样反映系统的静态过程,但它是从实际的或原型化的情景来表达的。

     

    三、行为图:描述系统动态模型和对象组成的交换关系。包括状态图和活动图

    5.活动图(ActiveDiagram):描述了业务实现用例的工作流程。一种特殊的状态图,展现了系统内一个活动到另一个活动的流程。活动图有利于识别并行活动。

    6.状态图(StateDiagram):是描述状态到状态控制流,常用于动态特性建模,由状态、转换、事件和活动组成,描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时的转移条件。通常状态图是对类图的补充,仅需为那些有多个状态的、行为随外界环境而改变的类画状态图。

     

    四、交互图:用于描述对象间的交互关系,由一组对象和它们之间的关系组成,包含它们之间可能传递的消息。

    交互图又分为序列图和协作图,其中序列图描述了以时间顺序组织的对象之间的交互活动;协作图强调收发消息的对象的结构组织。

    7.顺序图(SequenceDiagram):对象之间的动态合作关系,强调对象发送消息的顺序,同时显示对象之间的交互

    8.协作图(CollaborationDiagram):描述对象之间的协助关系

     

    五、实现图:就是指示如何组织构件和具体的构件部署到具体的节点上。包含组件图和部署图

    9.组件图(ComponentDiagram):展现了一组组件的物理结构和组件之间的依赖关系。部件图有助于分析和理解组件之间的相互影响程度。

    10.部署图(DeploymentDiagram):展现了运行处理节点以及其中的组件的配置。部署图给出了系统的体系结构和静态实施视图。它与组件图相关,通常一个节点包含一个或多个构建。

    • 画图工具

    1.UML建模工具Visio 、RationalRose、PowerDesign。

    2.ProcessOn在线设计器支持UML统一建模语言的定义和语义,同时支持UML的用例图和静态图在线建模。

     


     

    • 图例介绍

     1.用例图(UseCaseDiagram




     2.类图(ClassDiagram

     

    在UML类图中,常见的有以下几种关系: 泛化(Generalization),  实现(Realization),关联(Association),聚合(Aggregation),组合(Composition),依赖(Dependency)







    3.包图(PackageDiagram



    4.对象图(ObjectDiagram



    5.活动图(ActiveDiagram



    6.状态图(StateDiagram





    7.顺序图(SequenceDiagram




    8.协作图(CollaborationDiagram





    9.组件图(ComponentDiagram




    10.部署图(DeploymentDiagram



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  • 统一建模语言UML

    2012-03-29 23:45:36
    信息系统 分析 设计 统一建模语言UML
  • 统一建模语言UML课件

    2011-05-11 09:46:00
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  • 统一建模语言UML

    2010-01-25 22:37:00
    统一建模语言UML 软件工程领域在1995年至1997年取得了前所未有的进展,其成果超过软件工程领域过去15年来的成就总和。其中最重要的、具有划时代重大意义的成果之一就是统一建模语言(UML:Unified Modeling Language)的...

    统一建模语言UML 软件工程领域在1995年至1997年取得了前所未有的进展,其成果超过软件工程领域过去15年来的成就总和。其中最重要的、具有划时代重大意义的成果之一就是统一建模语言(UML:Unified Modeling Language)的出现。 在世界范围内,至少在近10年内,UML将是面向对象技术领域内占主导地位的标准建模语言。采用UML作为我国统一的建模语言是完全必要的:首先,过去数十种面向对象的建模语言都是相互独立的,而UML可以消除一些潜在的不必要的差异,以免用户混淆;其次,通过统一语义和符号表示,能够稳定我国的面向对象技术市场,使项目根植于一个成熟的标准建模语言,从而可以大大拓宽所研制与开发的软件系统的适用范围,并大大提高其灵活程度。 统一建模语言(UML)是用来对软件密集系统进行描述、构造、视化和文档编制的一种语言。 首先,也是最重要的一点,统一建模语言融合了Booch、OMT和OOSE方法中的概念,它是可以被上述及其他方法的使用者广泛采用的一门简单、一致、通用的建模语言。 其次,统一建模语言扩展了现有方法的应用范围。特别值得一提的是,UML的开发者们把并行分布式系统的建模作为UML的设计目标,也就是说,UML具有处理这类问题的能力。 第三,统一建模语言是标准的建模语言,而不是一个标准的开发流程。虽然UML的应用必然以系统的开发流程为背景,但根据我们的经验,不同的组织,不同的应用领域需要不同的开发过程。举个例子来说,开发错综复杂的软件是非常有趣的工作,但开发这种软件与构造严格实时的航空电子系统是大不一样的,后者是性命攸关的大事。因此我们首先把精力集中在设计通用的元模型上(统一不同方法的语义),其次是建立通用的表示法(提供对这些语义的形象化的表达)。虽然UML的开发者们将继续倡导从用例驱动到体系结构为中心最后反复改进、不断添加的软件开发过程,但实际上设计标准的开发流程并不是非常必要的。 UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计,还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。 面向对象技术和UML的发展过程可用上图来表示,标准建模语言的出现是其重要成果。在美国,截止1996年10月,UML获得了工业界、科技界和应用界的广泛支持,已有700多个公司表示支持采用UML作为建模语言。1996年底,UML已稳占面向对象技术市场的85%,成为可视化建模语言事实上的工业标准。1997年11月17日,OMG采纳UML 1.1作为基于面向对象技术的标准建模语言。UML代表了面向对象方法的软件开发技术的发展方向,具有巨大的市场前景,也具有重大的经济价值和国防价值。 标准建模语言UML的内容 首先,UML融合了Booch、OMT和OOSE方法中的基本概念,而且这些基本概念与其他面向对象技术中的基本概念大多相同,因而,UML必然成为这些方法以及其他方法的使用者乐于采用的一种简单一致的建模语言;其次,UML不仅仅是上述方法的简单汇合,而是在这些方法的基础上广泛征求意见,集众家之长,几经修改而完成的,UML扩展了现有方法的应用范围;第三,UML是标准的建模语言,而不是标准的开发过程。尽管UML的应用必然以系统的开发过程为背景,但由于不同的组织和不同的应用领域,需要采取不同的开发过程。 作为一种建模语言,UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。 (1) UML语义 描述基于UML的精确元模型定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义性说明,使开发者能在语义上取得一致,消除了因人而异的最佳表达方法所造成的影响。此外UML还支持对元模型的扩展定义。 (2) UML表示法 定义UML符号的表示法,为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法为系统建模提供了标准。这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型,在语义上它是UML元模型的实例。 标准建模语言UML的重要内容可以由下列五类图(共9种图形)来定义: ·第一类是用例图,从用户角度描述系统功能,并指出各功能的操作者。 ·第二类是静态图(Static diagram),包括类图、对象图和包图。其中类图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中的类,表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等,也包括类的内部结构(类的属性和操作)。类图描述的是一种静态关系,在系统的整个生命周期都是有效的。对象图是类图的实例,几乎使用与类图完全相同的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例,而不是实际的类。一个对象图是类图的一个实例。由于对象存在生命周期,因此对象图只能在系统某一时间段存在。包由包或类组成,表示包与包之间的关系。包图用于描述系统的分层结构。 ·第三类是行为图(Behavior diagram),描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。其中状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件。通常,状态图是对类图的补充。在实用上并不需要为所有的类画状态图,仅为那些有多个状态其行为受外界环境的影响并且发生改变的类画状态图。而活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系,有利于识别并行活动。 ·第四类是交互图(Interactive diagram),描述对象间的交互关系。其中顺序图显示对象之间的动态合作关系,它强调对象之间消息发送的顺序,同时显示对象之间的交互;合作图描述对象间的协作关系,合作图跟顺序图相似,显示对象间的动态合作关系。除显示信息交换外,合作图还显示对象以及它们之间的关系。如果强调时间和顺序,则使用顺序图;如果强调上下级关系,则选择合作图。这两种图合称为交互图。 ·第五类是实现图( Implementation diagram )。其中构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系。一个部件可能是一个资源代码部件、一个二进制部件或一个可执行部件。它包含逻辑类或实现类的有关信息。部件图有助于分析和理解部件之间的相互影响程度。 配置图定义系统中软硬件的物理体系结构。它可以显示实际的计算机和设备(用节点表示)以及它们之间的连接关系,也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。在节点内部,放置可执行部件和对象以显示节点跟可执行软件单元的对应关系。 从应用的角度看,当采用面向对象技术设计系统时,首先是描述需求;其次根据需求建立系统的静态模型,以构造系统的结构;第三步是描述系统的行为。其中在第一步与第二步中所建立的模型都是静态的,包括用例图、类图(包含包)、对象图、组件图和配置图等五个图形,是标准建模语言UML的静态建模机制。其中第三步中所建立的模型或者可以执行,或者表示执行时的时序状态或交互关系。它包括状态图、活动图、顺序图和合作图等四个图形,是标准建模语言UML的动态建模机制。因此,标准建模语言UML的主要内容也可以归纳为静态建模机制和动态建模机制两大类。

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  • 统一建模语言UML.rar

    2011-02-27 16:24:27
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  • 统一建模语言 UML (2)

    千次阅读 2016-06-05 17:16:33
    统一建模语言 UML

    UML的图

    image

    1、用例图(use case diagram)

    灯泡用例图(Use Case Diagram)是被称为参与者(Actor)的外部用户所能观察到的系统功能的模型图

         列出系统中的用例和参与者

         显示哪个参与者参与了哪个用例的执行

    灯泡核心概念

        用例:系统中的一个功能单元,可以被描述为参与者与系统之间的一次交互作用

        参与者、参与者泛化

        用例与参与者之间的关系:关联

        用例之间关系:扩展、包括、泛化

    灯泡推荐使用场合

        业务建模、需求获取、定义


    某图书馆管理系统:

    是一个基于Web的计算机应用系统;

    读者可以查询图书信息以及借阅信息;

    读者可以通过系统预约所需的图书;

    图书馆工作人员利用该系统完成读者的借书、还书业务;

    图书馆工作人员可以对图书信息、读者信息等进行维护;

    对于到期的图书,系统会自动向读者发送催还信息;

    管理员会定期进行系统维护;

    ……

    image 

    UC01:“借书”用例文档

    用例名称:借书

    用例标识:UC01

    涉及的参与者:工作人员

    涉及的用例:

    描述:工作人员利用该用例为读者完成借书过程

    前置条件:工作人员必须登录到当前系统

    涉众利益:

         读者:能够方便的找到并借出所需的图书

         工作人员:能够快速并准确的完成借书工作

    基本事件流:工作人员帮助读者借阅图书

       1.用例起始于读者带着所要借的图书来到借阅前台;

       2.工作人员录入读者信息;

       3.工作人员逐一录入所有的图书信息:

       * 3.1 工作人员录入一本图书信息;

       * 3.2 系统确认该读者可以借阅当前图书;

       4.工作人员确认本次借阅信息;

       5.系统记录本次借阅情况。

    后置条件:系统将读者借阅信息正确地记录到数据库中

    备选事件流

       2a. 读者身份不合法

       2b. 读者存在欠费信息,不允许借书

       3.2a. 该读者不允许借阅当前图书

    字段列表:

       5. 借阅信息主要包括:读者图书证号、图书编号、借阅日期(默认为当天日期)、借阅天数以及归还日期。

    业务规则

       3.2 系统根据当前读者的借阅规则来判断是否可以借阅图书;而借阅规则取决于读者的类型(如本科生、研究生、老师等)和图书的类型(如科技类、文学类、新书等),并可动态配置

    非功能需求:

    设计约束:

    部署约束:

    未解决的问题

       2b. 读者存在多少欠费记录时,才不允许借书?

       3.2 借阅规则的具体配置情况需和用户进一步讨论?

    2、活动图(activity diagram)

    灯泡活动图(Activity Diagram)

    通过动作来组织,主要用于描述某一方法、机制或用例的内部行为

    灯泡核心概念

    状态、活动、组合活动、对象

    转移、分支

    并发、同步

    泳道

    灯泡推荐使用场合

    业务建模、需求、类设计

    image

     

    3、静态结构图

    类图(Class Diagram)

    是软件的蓝图,详细描述了系统内各个对象的相关的类,以及这些类之间的静态关系。

    核心概念:类、接口、依赖、关联、泛化、实现

    类图展示实体类的静态关系:

    image

    对象图(Object Diagram)

    表示在某一时刻类的对象静态结构和行为。

    核心概念:对象、链接、多重性

    对象图展示我当前借书情况:

    image

    包图(Package Diagram)

    展现有模型本身分解而成的组织单元(包)以及它们的依赖关系。

    核心概念:包(、框架、层、子系统) 、依赖

    包图展示系统分层结构:

    image

    组合结构图(Composite Structure Diagram)

    描述系统中某一部分(组合结构)的内部结构,包括该部分与系统其它部分的交互点。 

    核心概念:组合结构、部件、端口、协议

    组合结构图展示借书内部结构:

    image

     

    4、顺序图(Sequence Diagram)

    灯泡顺序图(Sequence Diagram)

    用于显示对象间的交互活动

    关注对象之间消息传送的时间顺序

    灯泡核心概念

    对象、生命线、激活、交互、消息

    交互帧(Interaction Frame)

    灯泡推荐使用场合

    用例分析、用例设计

    “借书”用例实现的顺序图image

    5、交互纵览图(Interaction Overview Diagram)

    灯泡交互纵览图(Interaction Overview Diagram)

    活动图和顺序图的混合物

    直观地表达一组相关顺序图之间的流转逻辑

    灯泡核心概念

    交互帧

    分支、转移

    灯泡推荐使用场合

    用例分析、用例设计

    交互纵览图组织多个顺序图image

    6、通信图(Communication Diagram)

    灯泡通信图(Communication Diagram)

    UML 1.x中称为协作图(Collaboration Diagram)

    表示一组对象间关系以及交互活动

    灯泡核心概念

    对象、协作角色

    协作、交互、消息

    灯泡推荐使用场合

    用例分析、用例设计

    “借书”用例实现的通信图 
    image

    7、时间图(Timing Diagram)

    灯泡时间图(Timing Diagram)

    一种交互图,展现消息跨越不同对象或角色的实际时间信息;

    具体描述单个或多个对象状态变化的时间点以及维持特定状态的时间段;

    顺序图是表示交互的主要手段,可以在顺序图中增加时间约束来表明对象状态变化的时间点以及维持特定状态的时间段。

    灯泡核心概念

    时间约束、持续时间约束、生命线

    状态、条件、事件

    “打电话”顺序图的时间约束 
    image
    利用时间图描述时间约束 
    image

    8、状态机图(State Machine Diagram)

    灯泡状态机图(State Machine Diagram)

    UML1.x为状态图(Statechart Diagram)

    利用状态和事件描述对象本身的行为

    灯泡主要概念

    状态、初态、终态、复合状态

    事件、转移、动作

    并发

    灯泡推荐使用场合

    类设计

    “图书”类的状态机图 
    image

    9、构件图(Component Diagram)

    灯泡构件图(Component Diagram)

    封装类为构件

    描述在系统实现环境中的软件构件和之间的关系

    灯泡主要概念

    构件、工件、接口(所供接口、所需接口)

    依赖、实现

    灯泡推荐使用场合

    系统设计、实现、部署

    构件图描述类的实现环境 
    image

    10、部署图(Deployment Diagram)

     

    灯泡部署图(Deployment Diagram)

    描述系统所需的硬件构件的物理部署

    灯泡主要概念

    节点、构件、位置

    连接、依赖

    灯泡推荐使用场合

    系统设计、实施、部署

    部署图描述系统部署情况 
    image

     1、用例图(use case diagrams)

    【概念】描述用户需求,从用户的角度描述系统的功能

    【描述方式】椭圆表示某个用例;人形符号表示角色

    【目的】帮组开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求

    【用例图】

     2、静态图 

       类图(class  diagrams) 

    【概念】显示系统的静态结构,表示不同的实体是如何相关联的

    【描述方式】三个矩形  

    【目的】表示一个逻辑类或实现类,逻辑类通常是用户的业务所涉及的事物;实现类是程序员处理的实体

    【类图】

         对象图(object      diagrams)

    【概念】类图的一个实例,描述系统在具体时间点上所包含的对象以及各个对象的关系

    【对象图】

        

              3、交互图

              用来描述对象之间的交互关系 

    1. 序列图(顺序图)

    【概念】描述对象之间的交互顺序,着重体现对象间消息传递的时间顺序

    【描述方式】横跨图的顶部,每个框表示每个类的实例或对象;类实例名称和类名称使用冒号分开

    【目的】显示流程中不同对象之间的调用关系,还可以显示不同对象的不同调用。

    【序列图】

         协作图(Collaboration     diagrams)

    【概念】描述对象之间的合作关系,侧重对象之间的消息传递 

            4、行为图:描述系统的动态模型和对象之间的交互关系 

                 1.状态图(Statechart       diagrams) 

        【概念】描述对象的所有状态以及事件发生而引起的状态之间的转移

        【描述方式】 

    1. 起始点:实心圆 
    2. 状态之间的转换:使用开箭头的线段 
    3. 状态:圆角矩形 
    4. 判断点:空心圆 
    5. 一个或多个终止点:内部包含实心圆的圆

    【目的】表示某个类所处的不同状态以及该类在这些状态中的转换过程

      2.活动图(Activity      diagrams)

    【概念】描述满足用例要求所要进行的活动以及活动时间的约束关系

    【描述方式】 

    1. 起始点:实心圆 
    2. 活动:圆角矩形 
    3. 终止点:内部包含实心圆的圆 
    4. 泳道:实际执行活动的对象

    【目的】表示两个或多个对象之间在处理某个活动时的过程控制流程

    【活动图】 

    活动图和状态图区别:

    5、实现图  

    1. 构件图(Component       diagrams) 

    【概念】描述代码构件的物理结构以及各构件之间的依赖关系

    【描述方式】构件

    【目的】提供系统的物理视图,根据系统的代码构件显示系统代码的整个物理结构

    【构架图】

      

    1. 部署图(Deployment      diagrams)

    【概念】系统中硬件的物理体系结构

    【描述方式】 

    1. 三维立方体表示部件 
    2. 节点名称位于立方体上部

    【目的】显示系统的硬件和软件的物理结构

    【部署图】



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