UML 基础教程的幻灯片（可编辑）

UML 基础教程的幻灯片（可编辑） UML 基础教程的幻灯片 UML - 1 - UML 基础教程 整理:////0>. UML - 2 - 目录 1前言 1.1前言 1.2UML概述 1.3UML事物 1.4UML关系 1.5各UML图及特征 1.6各UML图的关系 1.7UML语法 1.8习题 2 用例图 2.1用例图概要 2.2用例图中的事物及解释 2.3用例图中的关系及解释 2.4例子 2.5习题 3 类图 3.1类图概要 3.2类图中的事物及解释 3.3类图中的关系及解释 3.4类图与代码的映射 3.5类图例子 3.6习题 4 顺序图 4.1概要 4.2顺序图中的事物及解释 4.3顺序图与用例图和类图的关系 4.4顺序图例子 4.5 练习题 5协作图 5.1概要 5.2协作图中的事物及解释 5.3协作图中的关系及解释 UML - 3 - 目录 5.4对消息标签的详细讲解 5.5协作图例子 5.6协作图与顺序图的区别和联系 5.7练习题 6 状态图 6.1状态图概要 6.2状态图的组成 6.3状态图中的事物及解释 6.4状态的可选活动 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 6.5简单的例子:对象的状态图 6.6复杂的例子:网上银行登陆系统 6.7练习 7 活动图 7.1活动图概要 7.2活动图事物 7.3活动图关系 7.4活动图实例 7.5活动图练习 8 构件图 8.1构件图概要 8.2构件图中的事物及解释 8.3构件图中的关系及解释 8.4构件图的例子 8.5习题 9部署图 9.1部署图概要 9.2部署图中的事物及解释 9.3部署图中的关系及解释 9.4部署图的例子 9.5关于部署图与构件图 9.6习题附录 UML - 4 - 1. 前言1.1 前言 本资料对UML1.5各种模型图的构成和功能进行说明,通过本资料的学习达到可以读懂 UML模型图的目的。本资料不涉及模型图作成的要点等相关知识。 1.2 UML概述 1.2.1 UML简介UML Unified Modeling Language为面向对象软件 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 提供统一的、标准的、可视化 的建模语言。适用于描述以用例为驱动,以体系结构为中心的软件设计的全过程。UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。 1 UML语义:UML对语义的描述使开发者能在语义上取得一致认识,消除了因人 而异的表达方法所造成的影响。 2 UML表示法: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。 1.2.2 UML模型图的构成 事物Things:UML模型中最基本的构成元素,是具有代表性的成分的抽象关系Relationships:关系把事物 紧密联系在一起图Diagrams :图是事物和关系的可视化表示 UML - 5 - 1. 前言1.3 UML事物 UML包含4种事物:构件事物 行为事物分组事物 注释事物 1.3.1 构件事物: UML模型的静态部分,描述概念或物理元素 它包括以下几种: 类:具有相同属性相同操作 相同关系相同语义的对象的描述 接口:描述元素的外部可见行为,即服务集合的定义说明 协作:描述了一组事物间的相互作用的集合 用例:代表一个系统或系统的一部分行为,是一组动作序列的集合 构件:系统中物理存在,可替换的部件 节点:运行时存在的物理元素另外,参与者、信号应用、文档库、页表等都是上述基本事物的变体 1.3.2 行为事物:UML模型图的动态部分,描述跨越空间和时间的行为 交互:实现某功能的一组构件事物之间的消息的集合,涉及消息、动作序列、链接 状态机:描述事物或交互在生命周期内响应事件所经历的状态序列 1.3.3 分组事物: UML模型图的组织部分,描述事物的组织结构 包:把元素组织成组的机制 1.3.4 注释事物: UML模型的解释部分,用来对模型中的元素进行说明,解释 注解:对元素进行约束或解释的简单符号 UML - 6 - 1. 前言1.4 UML关系 1.4.1依赖 依赖dependency是两个事物之间的语义关系,其中一个事物独立事物发生变化, 会影响到另一个事物依赖事物的语义 1.4.2关联 关联association是一种结构关系,它指明一个事物的对象与另一个事物的对象间 的联系 1.4.3泛化 泛化generalization是一种特殊/一般的关系。也可以看作是常说的继承关系 1.4.4实现 实现realization是类元之间的语义关系,其中的一个类元指定了由另一个类元保证执行的契约 UML - 7 - 1. 前言1.5 各UML图及特征 1.5.1 用例图 Use Case Diagram ※ 用例图是从用户角度描述系统功能, 是 用户所能观察到的系统功能的模型图,用 例是系统中的一个功能单元 ※ 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 ※ 类图是以类为中心来组织的,类图中的其他 元素或属于某个类或与类相关联1.5.2 类图Class Diagram UML - 8 - 1. 前言1.5 各UML图及特征 1.5.3 对象图 Object Diagram ※ 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 1.5.4 顺序图Sequence Diagram ※ 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 ※ 顺序图的一个用途是用来表示用例中的行为 顺序。当执行一个用例行为时,顺序图中的 每条消息对应了一个类操作或引起状态转换 的触发事件 UML - 9 - 1. 前言1.5 各UML图及特征 1.5.5 协作图Collaboration Diagram ※ 协作图描述对象间的协作关系,协作图跟顺序图 相似,显示对象间的动态合作关系。除显示信息 交换外,协作图还显示对象以及它们之间的关系. ※ 协作图的一个用途是表示一个类操作的实现 1.5.6 状态图State Chart Diagram ※ 状态图是一个类对象所可能经历的所有历程的 模型图。状态图由对象的各个状态和连接这些 状态的转换组成 Available Locked Sold 初始状态 assigned to subscription lock time out unlock buy 状态 exchange 转换 触发器事件 UML - 10 - 1. 前言1.5 各UML图及特征 1.5.7 活动图Activity Diagram ※ 活动图是状态图的一个变体,用来描述 执行算法的工作流程中涉及的活动 ※ 活动图描述了一组顺序的或并发的活动 1.5.8 构件图Component Diagram ※ 构件图为系统的构件建模型?构件即构造应 用的软件单元?还包括各构件之间的依赖关 系,以便通过这些依赖关系来估计对系统构 件的修改给系统可能带来的影响 UML - 11 - 1. 前言1.5 各UML图及特征 1.5.9 部署图Deployment Diagram 部署视图描述位于节点实例上的运行构件实例的 安排。节点是一组运行资源,如计算机、设备或 存储器。这个视图允许评估分配结果和资源分配 类图 顺序图 需求 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 BD FD/DD 类图 顺序图 用例图 用例文档 用例图 顺序图 主 要 图 之 间 的 关 系 1.6 各UML图的关系 UML - 12 - 1. 前言1.7 UML语法描述 NewClass Interface usecase 类 是对一组具有相同属性、相同操 作、相同关系和相同语义的对象 的描述 对象 接口 是描述了一个类或构件的一个服务的操作集 协作 定义了一个交互,它是由一组共 同工作以提供某种协作行为的角 色和其他元素构成的一个群体 用例 是对一组动作序列的描述 主动 类 对象至少拥有一个进程或线程的 类 构件 是系统中物理的、可替代的部件 参与 者 在系统外部与系统直接交互的人 或事物 节点 是在运行时存在的物理元素 交互 它由在特定语境中共同完成一定 任务的一组对象间交换的消息组 成 状态机 它描述了一个对象或一个交互在 生命期内响应事件所经历的状态 序列 包 把元素组织成组的机制 注释事物 是UML模型的解释部分 依赖 一条可能有方向的虚线 关联 一条实线,可能有方向 泛化 一条带有空心箭头的实线 实现 一条带有空心箭头的虚线 actor NewPro cessor state NewPackage componet UML - 13 - 1. 前言1.8习题 判断题 1、UML中一共有九种图:它们是用例图、类图、对象图、顺序图、协作图、状态图、活动图、构件图、部 署图 2、用例图是从程序员角度来描述系统的功能 3、类图是描述系统中类的静态结构,对象图是描述系统中类的动态结构 4、活动图和状态图用来描述系统的动态行为 5、协作图的一个用途是表示一个类操作的实现 选择题 6、请在下面选项目中选出两种可以互相转换的图 a 顺序图 b协作图 c 活动图d 状态图 7、下面哪些图可用于BD阶段 a用例图b构件图 c类图 d顺序图 答案:1.正确 2.错误 3.错误4.正确 5.正确 6. ab7.acd UML - 14 - 2.1 用例图概要 2. 用例图事物名称 解释 UML表示 参与者Actor 在系统外部与系统直接交互的人或事物如另一个计算 机系统或一些可运行的进程。我们需要注意的是: 1.参与者是角色role而不是具体的人,它代表了参与者 在与系统打交道的过程中所扮演的角色。所以在系统 的实际运作中,一个实际用户可能对应系统的多个参 与者。不同的用户也可以只对应于一个参与者,从而 代表同一参与者的不同实例。 2.参与者作为外部用户而不是内部与系统发生交互作 用,是它的主要特征。 3.在后面的顺序图等中出现的“参与者”,与此概念相同, 但具体指代的含义,视具体情况而定。 用例Use Case 系统外部可见的一个系统功能单元。系统的功能由系统 单元所提供,并通过一系列系统单元与一个或多个参与 者之间交换的消息所表达 。创建新用例,确认候选用例 和划分用例范围的优秀法则----“WAVE”测试见附录 2.2 用例图中的事物及解释用例图是被称为参与者的外部用户 所能观察到的系统功能的模型图。 《UML参考手册》用例图列出系 统中的用例和系统外的参与者,并显示哪个参与者参与了哪个用例的 执行 或称为发起了哪个用例。用例图多用于静态建模阶段主要是业 务建模和需求建模。 UML - 15 - 2用例图 关系 解释 图 参与者与 用例之间 的关系 关联 表示参与者与用例之间的交互,通信途径。 关联有时候也用带箭头的实线来表示,这样的表示能 够显示地表明发起用例的是参与者。 用例之间 的关系 包含 箭头指向的用例为被包含的用例,称为包含用例;箭 头出发的用例为基用例。包含用例是必选的,如果缺 少包含用例,基用例就不完整;包含用例必须被执行, 不需要满足某种条件;其执行并不会改变基用例的行 为。《include》 扩展 箭头指向的用例为被扩展的用例,称为扩展用例;箭 头出发的用例为基用例。扩展用例是可选的,如果缺 少扩展用例,不会影响到基用例的完整性;扩展用例 在一定条件下才会执行,并且其执行会改变基用例的 行为。 参与者之 间的关系 泛化 发出箭头的事物“is a”箭头指向的事物。泛化关系是一 般和特殊关系,发出箭头的一方代表特殊的一方,箭 头指向的一方代表一般一方。特殊一方继承了一般方 的特性并增加了新的特性。 《extend》 2.3 用例图中的关系及解释 UML - 16 - 2. 用例图实例1 参与者之间的泛化关系 参与者:经理,安全主 管,保安用例:管理人事,批准预算,批准安全证 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf ,监视周边在参与者 之间不存在泛化关系的情况下,各个参与者参与 用例的情况分别是:经理参与用例管理人事和批准预算; 安全主管参与用例批准安全证书;保安参与用例监视周边。 由于安全主管与经理,安全主管与保安之间泛化关系的存 在,意味着安全主管可以担任经理和保安的角色,就能够 参与经理和保安参与的用例。这样,安全主管就可以参与 全部4个用例。但经理或者保安却不能担任安全主管的角色, 也就不能参与用例批准安全证书。 实例2 用例之间扩展和包含关系 用例的上下文是:短途旅行 但汽车的油不足以应付全部路 程。那么为汽车加油的动作在旅行的每个场景事件流中 都会出现,不加油就不会完成旅行。吃饭则可以由司机决 定是否进行,不吃饭不会影响旅行的完成。 2.4 例子 UML - 17 - 2. 用例图实例3航空售票的用例图 ?参与者actor:clerk,监督员,信用卡服务商,信息亭 ?用例use case: Buy tickets, Buy Subscription, Make charges, Survey sales ?参与者Clerk参与或称发起Buy tickets和Buy Subscription 两个用例关联关系。这两个用例的事件流都包含Makecharges用 例包含关系。 ?系统由:Buy tickets, Buy Subscription, Make charges,Survey sales组成。 ?该系统主要包含:Buy tickets, Buy Subscription,Make charges, Survey sales这几个功能。 ?该系统主要面向的用户参与者:clerk,监督员,信用 卡服务商,信息亭。信息亭 Clerk Buy tickets Buy Subscription 信用卡服务商 Make charges 监督员 Survey sales 参与者 用例 Box Office 系统 关系 UML - 18 - 2. 用例图1. 右图中的参与者有? a 1 b 2 c 3 d 4 2. 右图中的用例有? a 1 b 2 c 3 d 4 3. 2和3之间是什么关系?5和6呢? a 扩展,包含 b 包含,扩展 4. 5缺少了3仍然是个完整的用例? a 是的 b 不是 5. 4能够参与2吗?1能够参与5吗? a 可以,不可以b 不可以,可以 习题答案: 1、ad 2、bc 3、b4、b5、b 2.5 习题 UML - 19 - 3. 类图3.2 类图中的事物及解释 3.2.1 类 ※ 从上到下分为三部分,分别是类名、属性和操作。类名是必须 有的 ※ 类如果有属性,则每一个属性都必须有一个名字,另外还可以 有其它的描述信息,如可见性、数据类型、 缺省值等 ※ 类如果有操作,则每一个操作也都有一个名字,其它可选的信 息包括可见性、参数的名字、参数类型、 参数缺省值和操作的返回值的类型等 Account - balance : double 1 + Depositamount : double : int + ComputeInterest : double可见性 -代表private +代表public #代表protected 也可以使用图形表示 返回值类型 操作名称 斜体为抽象操作 缺省值 类名 斜体为抽象类属性名称 参数列表 3.1 类图概要 ※ 类图以反映类的结构属性、操作以及类之间的关系为主要目 的,描述了软件系统的结构,是一种静态 建模方法 ※ 类图中的“类”与面向对象语言中的“类”的概念是对应的, 是对现实世界中的事物的抽象 UML - 20 - 3. 类图Shape 标准图形 Shape + Draw 变体图形 接口 Vehicle - fSpeed : float + Start : int + Stop : int 抽象类 模版参数 模版类 3.2 类图中的事物及解释 3.2.2 接口 ※ 一组操作的集合,只有操作的声明而没有实现 3.2.3 抽象类 ※ 不能被实例化的类,一般至少包含一个抽象操作 3.2.4 模版类 ※ 一种参数化的类,在编译时把模版参数绑定到不同的数据类 型,从而产生不同的类 UML - 21 - 3. 类图UML表示法 角色 类的角色是“事物“ 多重性 (用数字和*表示) 1„*:1个或多个 1个类图有1个或多个类 1个类属于1个或多个类图 ClassDiagram Class +thing +diagram 1..* 1..* use 方向 双向关联(省略箭头)名字 关系的名字是“使用” 实例 聚合关系特殊关联关系,指明一个聚集(整体)和组成部分之间的 关系 组合关系语义更强的聚合,部分和整体具有相同的生命周期 UML表示法 UML表示法 Thing ClassDiagram Relation (空心菱形) 实例 类图包含有事物 和关系,类图不 存在了,事物和 关系还可用于其 它的类图 Class Association(实心菱形) 实例 类与关联关系之间 有组合关系,类不 存在了,则相应的 关联关系也不存在 3.3 类图中的关系及解释 3.3.1 关联关系 ※ 描述了类的结构之间的关系。具有方向、名字、角色和多重 性等信息。一般的关 联关系语义较弱。也有两种语义较强,分别是聚合与组合 UML - 22 - 3. 类图UML表示法 3.3.3 实现关系 ※ 对应于类和接口之间的关系 UML表示法 类Circle、 Rectangle实现了接口Shape的 操作 Shape + Draw Circle + Draw Rectangle + Drarw Relation Association Generalization Realization Dependency 关联、泛化、 实现、依赖都 是一种关系 Thing Class Interface 类、接口都是 一种事物 3.3.2 泛化关系 ※ 在面向对象中一般称为继承关系,存在于父类与子类、父接口 与子接口 之间 3.3.4 依赖关系 ※描述了一个类的变化对依赖于它的类产生影响的情况。有多种 表现形式, 例如绑定bind、友元friend等 UML表示法 模板类Stack定义 了栈相关的操作; IntStack将参数T与实际 类型int绑定,使得所 有操作都针对int类型 的数据 类Memento和类 Originator建立了友元 依赖关系,以便 Originator使用Memento 的私有变量state UML - 23 - 3. 类图C++代码 class Vehicle public: virtual int Start 0; virtual int Stop 0; virtual int Runfloat fSpeed 0; private: float fSpeed; ; Java代码 public abstract class Vehicle public abstract int Start;public abstract int Stop;public abstract int Runfloat fSpeed;private float fSpeed; Vehicle abstract - fSpeed : float + + + Start Stop Run float fSpeed : int : int : int 3.4 类图与代码的映射 3.4.1 类的映射 UML - 24 - 3. 类图3.4.2 关联关系的映射C++代码 class Dialog private:Button btnOK;Button btnCancel;TextBox txtInfo; ; class Button ; class TextBox ; 组合关系,代码表现为Dialog的属性有 Button和TextBox的对象 TextBoxButton Dialog - btnOK : Button - btnCancel : Button - txtInfo : TextBox 3.4.3 泛化关系的映射 Java代码 public class SavingsAccount extends Account C++代码 class SavingsAccount : public Account ; UML - 25 - 3. 类图C++代码 class Shape public:virtual void Draw 0; ; class Circle : public Shape public: void Draw; private;Point ptCenter;int nRadius; ; Java代码 public interface Shape public abstract void Draw; public class Circle implements Shape public void Draw; private Point ptCenter; private int nRadius; Shape + Draw Circle - - ptCenter nRadius : Point : int + Draw Rectangle - - - ptUpperLeft nWidth nHeight : Point : int : int + Drarw 在C++语言里面,使用抽象类代替接口, 使用泛化关系代替实现关系 在Java语言里面,有相应的关键字 interface、implements 3.4.4 实现关系的映射 3.4.5 依赖关系的映射 绑定依赖 T Stack - size : int + Pushelem : T : int + Pop : int + GetTop : const T& IntStack FloatStack C++代码 template class Stack private:int size; public:int PushT elem;int Pop;const T& GetTop; ; typedef Stack FloatStack; C++代码编译器生成 class FloatStack private:int size; public:int Pushfloat elem;int Pop;const float& GetTop; ; UML - 26 - 3. 类图Graphics: 基本图形和组合图形的父类,声明了所有图 形 共同的操作,如Draw;也声明了专用于组合图形管理子 图形的操作,如Add、Remove Line、Rectangle: 基本图形类 GroupGraphics: 组合图形类,与父类有组合关系,从而 可以组合所有图形对象基本图形和组合图形 泛化 组合 组合模式 3.5 类图例子 3.5.1 图形编辑器 ※ 图形编辑器一般都具有一些基本图形,如直线、矩形等,用户可以直接使用基本图形画图,也可 以把基本图形组合在一起创建复杂图形 ※ 如果区别对待基本图形和组合图形,会使代码变得复杂,而且多数情况下用户认为二者是一样的 ※ 组合模式可以用相同的方式处理两种图形 UML - 27 - 3. 类图3.5.2 演出售票系统在用例驱动的开发过程中,通过分析各个用例及参与者得到类图。分析用例图的过程中需要根据面 向对象的原则设计类和关系,根据用例的细节设计类的属性和操作 在这里只考虑以下三个用例: Buy tickets: 买个人票 Buy Subscription: 买套票 Make charges: 信用卡付款 信息亭 Clerk Buy tickets Buy Subscription 信用卡服务商 Make charges 监督员 Survey sales 参与者 用例 Box Office 关系 SubscriptionSeries series : int IndividualReservation Ticket no : int 3..6 0..1 1 0..1 Reservation date : Date Customer name : string phone : string 1..* 1 Seat no : int colomn : int row : int available : bool 1 1 Performance no : int date : Date time : Time 0..* 1 CreditCardService Chargecardnumber, cost kjosk ShowAvailabilityseatlist DemandPaymentcost PrintTicketsperformance, seats EjectCard BoxOffice Requestcount, performance Selectseats InsertCardcardnumber, password Authorized 用例图 类图 使用泛化关系处理 客户购买个人票和 套票两种不同情况 设计类的属 性和操作 UML - 28 - 3. 类图1哪两个类之间存在组合关系 ? Menu、MenuItem ? MenuItem、Command ? Command、OpenCommand ? Command、PasteCommand 2OpenCommand和PasteCommand是什么关系 ? 组合 ? 泛化 ? 聚合 ? 没关系 Command + Execute OpenCommand + Execute PasteCommand + Execute MenuItem - command : Command* + Click 1..* 0..* +executive Menu + Additem : MenuItem 3编辑菜单EditMenu是一种菜单,下面哪个图较好的描述了二者 之间的关系 4下面哪份代码C++最接近于图中对MenuItem的描述 ? EditMenu Menu + Additem : MenuItem ? Menu + Additem : MenuItem EditMenu ? EditMenu Menu + Additem : MenuItem ? Menu + Additem : MenuItem EditMenu class MenuItem private:virtual void Click 0; public:Command* command; ; ? class MenuItem public:virtual void Click 0; private:Command* command; ; ? class MenuItem private:virtual void Click 0;void undo; public:Command* command; ; ? class menuitem public:virtual void Click 0; private:Command* command; ; ? 3.6 习题 ※ 右图描述了菜单Menu、菜单项MenuItem、抽象命令类Command 和具 体命令类OpenCommand, PasteCommand之间的关系,完成1-4题 UML - 29 - 3. 类图※右图描述了图形接口Graphics、线段Segment、矩形 Rectangle、点 Point和三维点Point3D之间的关系, 完成5-7题 5下面哪个关系没有在图中出现 ?关联 ?泛化 ?实现 ?依赖 6下面对图中????四处的多重性的描述哪个不正确 ? 0* ?1?0* ?1 7下面哪份代码Java最接近于图中对Segment的描述 public class Segment implements Graphics privatc void Draw; public Point ptStart; public Point ptEnd; ? public class Segment extends Graphics public void Draw; private Point ptStart; private Point ptEnd; ? public class Segment implements Graphics private Point ptStart; private Point ptEnd; public void Draw; ? public class segment implements graphics public void Draw; private Point ptStart; private Point ptEnd; ? Graphics + Draw Segment - - ptStart ptEnd : Point : Point + Draw Rectangle - - - ptUpperLeft nWidth nHeight : Point : int : int + Drarw Point - - x y : int : int + Draw Point3D - - - x y z : int : int : int + Draw ? ? ? ? UML - 30 - 4. 顺序图4.1 概要顺序图用来表示用例中的行为顺序。当执行 一个用例行为时,顺序图中的每条消息对应了一个类操作 或状态机中引起转换的事件。顺序图展示对象之间的交互,这些 交互是指在场景或用例的事件流中发生的。 顺序图属于动态建模。 顺序图的重点在消息序列上,也就是说,描述消息是如何在对象间发送和接收的。表示了对象之间传 送消息的时间顺序。浏览顺序图的方法是:从上到下查看对象间交换的消息。 4.2 顺序图中的事物及解释 事物名称 解释 图 参与者 与系统、子系统或类发生交互作用的外部用户参见用例图定义。 对象 顺序图的横轴上是与序列有关的对象。对象的表示方法是:矩形框中写有对象或类名,且名字下面有下划线。 生命线 坐标轴纵向的虚线表示对象在序列中的执行情况即发送和接收的消息,对象的活动这条虚线称为对象的“生命线”。 消息符号 消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示。箭头以时间顺序在图中从上到下排列。 UML - 31 - 4. 顺序图4.3 顺序图与用例图和类图的关系 UML - 32 - 4. 顺序图4.4 顺序图例子 简单的例子 从参与者到对象和从对象 到参与者之间发送的消息 从对象传递给另一个对 象的消息 在类图中的类的 对象使用系统的 参与者,这 个系统是为 某个用例的 某个场景设 计的 对象生命线表示从上到下 的时间顺序,消息1在消息 2之前发生,消息2在消息3 之前发生 窄长方框用以强调这个 部分处于活动状态 消息格式:operation parameter list 向哪个对象发消息实际上 就是调用 它的类中的操作,就是调用箭头指 向的对象所在类的 一个operation。 例: 订单类发消息给客户类调用客户类中的 “验证客户”操作 UML - 33 - 4. 顺序图复杂的例子 信息亭 售票中心 信用卡服务 从这个例子中可以看出: Kjosk类中的操作有 Show Available seat-list Demand Payment costprinttickets performance, seatseject card Box Office中的操作有Request count, performanceSelect SeatsInsert Card Card Numberauthorized Credit Card Service类中的操作有 chargecard number, cost 此图是描述购票这个用例的顺序图。顾客在信息亭与售票中心通 话触发了这个用例的执行。顺序图中付款这个用例包括售票 中心与信息亭和信用卡服务处使用消息进行通信过程。 此图中存在的事物有: 对象信息亭 Kjosk ,售票中心 Box Office, 信用卡服务 Credit Card Service ,生命线,消息符号。 信息亭发Request count, performance消息给售票中心,表示调 用售票中心类的Request count, performance操作,来查询演出的 信息。 售票中心发Show Availableseat-list消息给信息亭,表示调用 信息亭类中的Show Availableseat-list操作,给出可用的座位表。 UML - 34 - 4. 顺序图? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 指出左图中的参与者? A?B? C? D? 2 哪些是对象? A? B??? C ? D?????? 3 Server类调用了CreditService类中的什么操作? A? B? C ?? D?? 4.5 练习题 1. A 2. B 3. B UML - 35 - 5.1 概要 5. 协作图协作图是一种交互图,强调的是发送和接收消息的对 象之间的组织结构,使用协作图来说明系统的动态 情况。 协作图主要描述协作对象间的交互和链接,显示对象、对象间的 链接以及对象间如何发送消息。 协作图可以表示类操作的实现。 5.2 协作图中的事物及解释 事物名称 解释 图 参与者 发出主动操作的对象,负责发送初始消息,启动一个操作。 对象 对象是类的实例,负责发送和接收消息,与顺序图中的符号相同,冒 号前为对象名,冒号后为类名。 消息流 由箭头和标签组 成 箭头指示消息的流向,从消息的发出者指向接收者。标签对消息作说 明,其中,顺序号指出消息的发生顺序,并且指明了消息的嵌套关 系;冒号后面是消息的名字。 Actor firstbuton:button 标签 5.3 协作图中的关系及解释 关系名称 解释 关系实例 链接 用线条来表示链接,链接表示两个对象共享一个消息,位于对象之间 或参与者与对象之间 UML - 36 - 5. 协作图5.4 消息标签消息标签的Format: [前缀] [守卫条件] 序列表达式[返回值 :] 消息名前缀的语法规则: 序列号,序列号,„,序列号 ‘/’前缀用来同步线程,意思是在发送当前消息之前指定序列号的消息被处理.例:1.1a, 1.1b/守卫条件的语法规则: [条件短句] 说明:条件短句通常用伪代码或真正的程序语言来表示。 例:[x0] 返回值和消息名:返回值表示一个消息的返回结果,消息名指出了消息的名字和所需参数。 例:x:calc n 下面是一个完整的消息标签: 1.1a, 1.1b, 1.1c / [x0] 1.2 *[i:1..n] :x : calc n 前缀 守卫条件 序列表达式返回值 : 消息名 5.5 协作图与顺序图的区别和联系协作图和顺序图都表示出了对象间的交互作用,但是它们侧重点不同。 顺序图清楚地表示了交互作用中的时间顺序强调时间,但没有明确表示对象间的关系。 协作图清楚地表示了对象间的关系强调空间,但时间顺序必须从顺序号获得。 协作图和顺序图可以相互转化。进行协作图和顺序图的比较,请参考练习题2 UML - 37 - 5.6 协作图例子 1. 打印操作的协作图 5. 协作图actor发送Print消息给Computer, Computer发送Print消息给 PrintServer,如果打印机空闲, PrintServer发送Print消息给printer 2.乘坐电梯的协作图 :button :Elevator Control :Queue :Elevator :Order new : Actor 1 : GetElevatorfloorid 1.1 *[all queues] : len:Length 1.3: Invokejob 1.2: Create 2: nextjob:Get.job Push 图中存在的事物有: 参与者 按钮对象 电梯控制对象 命令对象 工作队列 电梯对 象 图中存在的关系有: 链接 参与者需要乘坐电梯,他从系统外部按下按钮,让电梯到达他想 去的楼层。此时,电梯系统的操作被启动,电梯控制对 象以循环的方式检查所有的电梯,从中选择一个工作队列长度最短的。然后,它创建一个作业命令,并将该命令放入对 应电梯的工作队列,接着激活队列。电梯对象并发运行,从它的队列中选择一个作业并执行。电梯是一个活动对象,它 与它的控制线程并发执行。 UML - 38 - 5. 协作图5.7 练习题 1. 请指出下面的消息标签各部分的内容。1:display A. 序列表达式:消息名 B.返回值:消息名 C.序列表达式:消息名[modedisplay] 1.2.3.7: redraw A.序列表达式 返回值 消息名 B.守卫条件 序列表达式 消息名2 *[n:a. z] : prim:nextPrimprim A. 守卫条件 序列表达式 消息名B.序列表达式 返回值 消息名3.1 [x0] : foo A.序列表达式 守卫条件 B.守卫条件 消息名 C.序列表达式 消息名 1.1a, 1.1b/1.2 : continue A. 前缀 序列表达式 消息名B. 后缀 守卫条件 消息名 UML - 39 - 5. 协作图:button :Elevator Control :Queue :Elevator :Ordernew : Actor 1 : GetElevatorfloorid 1.1 *[all queues] : len:Length 2: nextjob:Get.job 1.2: Create Push 1.3: Invokejob 3. 练习题答案 1?A ?B ?B ?C ?A 2?A ?A 2. 请对比本章中的协作图与其相应的顺序图,做练习题。 ?请在下图中指出,循环计算各个电梯的工作队列长度的消息的 顺序号。 A 1.1B1.2 C1.3D2 ?请说明消息1.3所进行的操作Invoke(job),应属于哪个类所 具有的方法。 A Queue类B ElevatorControl类C Elevator类D Button类 UML - 40 - 6.1 状态图概要 6.1.1状态图 说明对象在它的生命期中响应事件所经历的状态序列,以及它们 对那些事件 的响应。 6.1.2状态图用于 揭示Actor、类、子系统和组件的复杂特性。 为实时系统建模。 6.2 状态图的组成 6.2.1状态 对象的状态是指在这个对象的生命期中的一个条件或状况,在此期间对象将 满足某些条件、执行某些活动,或等待某些事件。 6.2.2转移 转移是由一种状态到另一种状态的迁移。这种转移由被建模实体内部或外部 事件触发。 对一个类来说,转移通常是调用了一个可以引起状态发生重要变化的操作的 结果。 6.状态图. UML - 41 - 状态 上格放置名称,下格说明处于该状态时,系统或对象要做的 工作见可选活动表转移 转移上标出触发转移的事件表达式。如果转移上未标明事件,则表示在源状态的内部活动执行完毕后自动触发转移 开始 初始状态一个 结束 终态可以多个 消息属性[条件]/动作 6.3 状态图中的事物及解释 转换种类 描述 语法 入口动作 进入某一状态时执行的动作 entry/action 出口动作 离开某一状态时执行的动作 exit/action 外部转换 引起状态转换或自身转换,同时执行一个具体的动作, 包括引起入口动作和出口动作被执行的转换 ea:T[exp]/action 内部转换 引起一个动作的执行但不引起状态的改变或不引起入 口动作或出口动作的执行 ea:T[exp]/action 6.4 状态的可选活动表 6.状态图. UML - 42 - 6.5 例子 1 对象的状态图图中包含以下状态 初始状态 Available状态 Locked状态 Sold状态 状态间的转移 初始状态?Available状态 票被预订lock:Available?Locked 预定后付款buy:Locked?Sold 预定解除unlock:Locked?Available 预定过期time out:Locked?Available 直接购买assigned to:Available?Sold 换其它票exchang ,该票重有效:Sold?AvailableAvailable Locked Sold 初始状态 assigned to subscription lock time out unlock buy 状态 exchange 转换 触发器事件 6.状态图. UML - 43 -2网上银行登陆系统 登陆 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 提交个人社会保险号SSN 和密码PIN经验证有效后登陆成功。 登陆过程包括以下状态: ※初态Initial state ※获取社会保险号状态Getting SSN ※获取密码状态Getting PIN ※验证状态Validating ※拒绝状态Rejecting ※终态 Final state 出发状态 动作 到达状态 Initial state 移动鼠标到 SSN Getting SSN Getting SSN 键入非tab键,显示键入内容 Getting SSN 键入tab键,或移动鼠标到BIN Getting PIN 提交 Validating Getting PIN 键入非shift-tab键,显示 “ * ” Getting PIN 键入shift-tab键,或移动鼠标到SSN Getting SSN 提交 Validating Validating 验证提交信息有效,状态转移 Final state 验证提交信息无效,显示错误信息 Rejecting Rejecting 退出 Final state 重试,清除无效的SSN,PIN Getting SSN 状态转移 的过程 有 两 个 不 同 的 终 态 6.状态图. UML - 44 - 6.7练习 分析下面的状态图,回答问题 下降状态 在第一层 上升状态 向第一层下降 空闲状态 上升 到达 到达 上升 超时 下降 到达第一层 1 以下那些图形元素是对状态的描述? a 超时 b 到达 c 在第一层 2 空闲状态 超时后转移到____状态 a 向第一层下降 b 上升状态 c 终态 习题答案 1 c 2 a 6.状态图. UML - 45 - 7. 活动图7.1 活动图概要 ※ 描述系统的动态行为。 ※ 包含活动状态ActionState,活动状态是指业务用例的一个 执行步骤或一个操作,不是普通对象的状 态。 ※ 活动图适合描述在没有外部事件触发的情况下的系统内部 的逻辑执行过程;否则,状态图更容易描 述。 ※ 类似于传统意义上的流程图。 ※ 活动图主要用于: 业务建模时,用于详述业务用例,描述一项业务的执行过程; 设计时,描述操作的流程。7.2活动图事物 活动 ActionState 动作的执行 起点 InitialStat