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UMLUnifiedModelingLanguage统一建模语言参考文献UML参考手册（第2版）JamesRumbaugh,IvarJacobson,GradyBooch机械工业出版社UML用户指南（第2版）GradyBooch,JamesRumbaugh,IvarJacobson人民邮电出版社UML精粹：标准对象语言简明指南MartinFowler清华大学出版社产生背景面向对象的分析与设计(OOA&D)方法的发展在80年代末至90年代中出现了一个高潮UML是这个高潮的产物统一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法Booch1993OMT-2OOSEOOA/OODCoad/Yourdon统一为大众所接受的统一建模语言发展历程什么是UML？通用的可视化建模语言用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统制品的文档它记录了对必须构造的系统的决定和理解用于对系统的理解、设计、浏览、配置、维护和信息控制UML的适用范围各种软件开发方法软件生命周期的各个阶段各种应用领域UML描述能力静态结构动态行为模型分解成包的结构用于显示系统实现和组织运行的成分UML是什么语言？不是一门程序设计语言不是一种可用于定理证明的高度形式化的语言是一种通用建模语言是一种离散的建模语言不适合对诸如工程和物理学领域中的连续系统建模是一个综合的通用建模语言适合对诸如由计算机软件、固件或数字逻辑构成的离散系统建模UML概念域静态结构动态行为实现构造模型组织扩展机制静态结构静态视图用类构造模型来表达应用类继承和子类关联：对象与其他对象之间也具有运行时间连接依赖：包括在抽象级上进行模型转换、模板参数的捆绑、授予许可以及通过一种元素使用另一种元素等动态行为描述和时间相关的交互图状态图活动图模型组织子系统包图实现结构组件图部署图扩展机制构造性标记值约束UML视图视图来划分UML概念和组件视图只是表达系统某一方面特征的UML建模组件的子集三个视图域结构分类动态行为模型管理类元classifier各种视图的组成用类元（classifier）表示描述事物的建摸工具是描述结构和行为特性的一种机制类元为研究系统动态行为奠定了基础结构分类描述了系统中的结构成员及其相互关系类元视图静态视图用例视图实现视图动态行为描述了系统随时间变化的行为行为用从静态视图中抽取的瞬间值的变化来描述动态行为视图状态机视图活动视图交互视图模型管理说明了模型的分层组织结构包是模型的基本组织单元UML视图表主要的域视图图主要概念结构静态视图类图类、关联、泛化、依赖关系、实现、接口用例视图用例图用例、参与者、关联、扩展、包括、用例泛化实现视图构件图构件、接口、依赖关系、实现部署视图部署图节点、构件、依赖关系、位置动态状态机视图状态机图状态、事件、转换、动作、活动视图活动图状态、活动、完成转换、分叉、结合交互视图顺序图交互、对象、消息、激活协作图协作、交互、协作角色、消息模型管理模型管理视图包图包、子系统、模型可扩展性所有所有约束、构造型、标记值UML视图用例视图被称为执行者的外部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，可以被描述为执行者与系统之间的一次交互作用用例模型的用途是列出系统中的用例和执行者，并显示哪个执行者参与了哪个用例的执行。例子公用电话亭ClerkBuyticketsBuySubscription信用卡服务商Makecharges监督员Surveysales参与者includeinclude用例BoxOffice系统关系交互图描述了执行系统功能的各个角色之间相互传递消息的顺序关系类元是对在系统内交互关系中起特定作用的一个对象的描述，这使它区别于同类的其他对象互视图显示了跨越多个对象的系统控制流程交互视图可用两种图来表示顺序图协作图(通信图)定时timing交互概图顺序图表示了对象之间传送消息的时间顺序每一个类元角色用一条生命线来表示用垂直线代表整个交互过程中对象的生命期用来进行一个场景说明—即一个事务的历史过程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触发事件例子CreditCardServicekjoskBoxOfficeRequest(count,performance)ShowAvailable(seat-list)SelectSeatsDemandPayment(cost)InsertCard(CardNumber)charge(cardnumber,cost)authorizedprinttickets(performance,seats)ejectcard生命线（活动的）消息通信图（协作图）对在一次交互中有意义的对象和对象间的链建模对象和关系只有在交互的才有意义类元角色描述了一个对象关联角色描述了协作关系中的一个链一个用途是表示一个类操作的实现可以说明类操作中用到的参数和局部变量以及操作中的永久链例子ticketsellerdb:performanceDBperformanceGudie:performanceDBkjiosk主动对象被动对象消息暂时链localdb链多对象2:db:=findDB(performance)3:seat-list:=lock(count)6:claim(seats)7:unlock(seats)1:request(count,perormance)4:offer(seat-list)5:buy(seats)8:confirm(seats,cost)dbs顺序图VS通信图都可以表示各对象间的交互关系侧重点不同顺序图用消息的几何排列关系来表达消息的时间顺序，各角色之间的相关关系是隐含的协作图用各个角色的几何排列图形来表示角色之间的关系，并用消息来说明这些关系状态机视图是一个类对象所可能经历的所有历程的模型图状态机由对象的各个状态和连接这些状态的转换组成每个状态对一个对象在其生命期中满足某种条件的一个时间段建模当一个事件发生时，它会触发状态间的转换，导致对象从一种状态转化到另一新的状态与转换相关的活动执行时，转换也同时发生例子AvailableLockedSold初始状态assignedtosubscriptionlocktimeoutunlockbuy状态exchange转换触发器事件活动视图是状态机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状态代表了一个活动一个工作流步骤或一个操作的执行描述了一组顺序的或并发的活动例子pickshowscheduleshowpublicizeshowbuyscriptandmusichireartistsrehearsebuildsetsdesignlightingmakecostumessellticketsdressrehearsalperform完成转换分叉活动结合模型管理视图对模型自身组织建模一系列由模型元素（如类、状态机和用例）构成的包组成了模型一个包(package)可能包含其他的包整个模型实际上可看成一个根包，它间接包含了模型中的所有内容子系统是另一种特殊的包包图扩展机制约束用某种形式化语言或自然语言表达的语义关系的文字说明构造型由建模者设计的新的模型元素标记值附加到任何模型元素上的命名的信息块例子各种视图间的关系元素元素关系类拥有状态机操作交互实现用例合作实现用例交互实例样本场景组件实例节点实例位置动作操作调用动作信号发送活动操作调用消息动作激发包类拥有角色类分类用例视图用例模型由IvarJacobson在开发AXE系统中首先使用加入由他所倡导的OOSE和Objectory方法中描述的是外部执行者(Actor)所理解的系统功能是获取系统功能需求的一种技术用例视图的作用它描述了待开发系统的功能需求它将系统看作黑盒，从外部执行者的角度来理解系统它驱动了需求分析之后各阶段的开发工作不仅在开发过程中保证了系统所有功能的实现被用于验证和检测所开发的系统影响到开发工作的各个阶段和UML的各个模型用例视图的适用范围用于需求分析阶段它的建立是系统开发者和用户反复讨论的结果表明了开发者和用户对需求规格达成的共识用例模型的组成用例模型由若干个用例图描述用例图中显示执行者、用例和用例之间的关系用例图包括三种模型元素系统执行者用例系统System用例模型的一个组成部分代表的是一部机器或一个业务活动不是真正实现的软件系统系统的边界用来说明构建的用例模型的应用范围自动售货机准确定义系统的边界并不总是容易的事自动还是手工？系统规模有多大？定义系统的一般方法先识别出系统的基本功能然后以此为基础定义一个稳定的、精确定义的系统架构以后再不断地扩充系统功能，逐步完善术语和定义在建模初期要定义一些术语和定义在描述系统、用例或进行作用域分析时采用统一的术语和定义能够规范表述系统的含义，不致于出现误解USECASE用例代表的是一个完整的功能是活动序列的集合系统执行该活动序列来为执行者产生一个可观察的结果活动是系统的一次执行一个用例是用户与计算机之间的一次典型交互作用系统中的每种可执行情况就是一个活动，每个活动由许多步骤组成用例的图示用例名称用例A用例B用例C用例图示例自动售货机系统用例图客户供货人收银员卖饮料供货取货款自动售货系统图3-12自动售货机系统用例图关联Association用例和执行者之间的连接关系表示哪种执行者能与该用例通信关联关系是双向的多对多关系一个执行者可以与多个用例通信一个用例也可以与多个执行者通信用例的情景Scenario用例表示的也是一个类，而不是某个具体的实例用例的实例（也是一种动作）代表系统的一种实际使用方法这个实例通常叫作情景（scenario）情景是系统的一次具体执行路线用例的特点用例总由执行者初始化用例为执行者提供值用例具有完全性用例规格说明用例规格说明不是UML的一部分很多开发方法都需要对用例进行文字说明都有一个用例规格说明的模板目的是详细描述用例用例规格说明模板用例：用例名用例标示：用例标示符号执行者：执行者1。。。。。。执行者n先决条件（preconditions）：事件流：后置条件(postconditions)：执行者ActorActor指用户在系统中所扮演的角色是与系统交互的人或事其图形化的表示是一个小人状图案执行者是一个群体概念代表的是一类能使用某个功能的人或事执行者不是指某个个体执行者可以是人，也可以是外界系统执行者对提供用例是非常有用的主要执行者和次要执行者主要执行者（primaryactor）指的是执行系统主要功能的执行者次要执行者指的是使用系统次要功能的执行者次要功能是指一般完成维护系统的功能例如管理数据库通信备份等将执行者分级的目的是保证把系统的所有功能表示出来执行者的泛化关系执行者是一个类，它拥有与类相同的关联描述使用泛化（generalization）关系描述若干执行者之间的关系（is-a）将某些执行者的共同行为抽取出来表示成泛化的行为，且将它们描述为超类泛化的例子客户个人登记客户电话登记客户图3-13执行者之间的泛化关系用例间的关联extendinclude关系功能表示法关联参与者与其参与执行的用例之间的通信途径扩展在基础用例上插入基础用例不能说明的扩展部分用例泛化用例之间的一般和特殊关系，其中特殊用例继承了一般用例的特性并增加了新的特性包括在基础用例上插入附加的行为，并且具有明确的描述用例的泛化关系像类之间的泛化关系一样子用例继承超用例的行为和含义子用例还可以增加或覆盖新的行为也可以重置超用例