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軟件工程 統(tǒng)一建模語言(Unified Modeling Language UML) 第4篇隨筆

4.1、統(tǒng)一建模語言(Unified Modeling Language UML)

是一種可視化的語言

創(chuàng)新互聯(lián)成立與2013年,是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司,擁有項(xiàng)目網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站設(shè)計(jì)網(wǎng)站策劃,項(xiàng)目實(shí)施與項(xiàng)目整合能力。我們以讓每一個(gè)夢想脫穎而出為使命,1280元黑山做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為黑山各地企業(yè)和個(gè)人服務(wù),聯(lián)系電話:18980820575

  • 規(guī)約系統(tǒng)的制品
  • 構(gòu)造系統(tǒng)的制品
  • 建立系統(tǒng)制品的文檔

UML應(yīng)用范圍

  • 可用于對象方法和構(gòu)件方法
  • 可用于所有應(yīng)用領(lǐng)域和不同的平臺

1.面向?qū)ο蠓椒ㄐg(shù)語/符號

主要有兩類術(shù)語:

  • 一種是表達(dá)結(jié)構(gòu)化事物的術(shù)語
  • 一種是表達(dá)關(guān)系的術(shù)語

2. UML 術(shù)語表

一種是表達(dá)結(jié)構(gòu)化事物的術(shù)語

  • 對象:是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個(gè)實(shí)體。一個(gè)對象由一組屬性和對這組屬性進(jìn)行操作一組方法組成。

  • 類:是具有相同屬性、操作、關(guān)系和語義的一組對象集合

  • 屬性:描述了對象的具體特征,屬性具有屬性名和屬性值(屬性狀態(tài))

    語法:可見性 屬性名:類型 = 缺省值 {性質(zhì)串}

    可見性:public(+)、protected(#)、private(-)、包內(nèi)的(~)

  • 操作(方法):一個(gè)操作抽象了一個(gè)對象所要做的事情,并且該類的其它對象也要做這件事

    語法:可見性 操作名(參數(shù)表):返回類型{性質(zhì)串}

    可見性:public(+)、protected(#)、private(-)、包內(nèi)的(~)

  • 接口: 是操作的一個(gè)集合,其中每個(gè)操作描述了類、構(gòu)件或子系統(tǒng)的一個(gè)服務(wù)

  • 協(xié)作:是一個(gè)交互,涉及交互的三要素:交互各方、交互方式以及交互內(nèi)容

  • 用況:對一組動(dòng)作序列的描述,系統(tǒng)執(zhí)行這些動(dòng)作應(yīng)產(chǎn)生對特定參與者有值的、可觀察的結(jié)果

  • 主動(dòng)類(類似java中的主啟動(dòng)類的main方法):至少具有一個(gè)進(jìn)程或線程的類。

    表示:兩條豎線

  • 構(gòu)件:系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一種模塊化部件,通過外部接口隱藏了它的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)

  • 制品:系統(tǒng)中包含物理信息、可替代的物理部件

  • 結(jié)點(diǎn):運(yùn)行時(shí)存在的物理元素,通常表示一種具有記憶能力和處理能力的計(jì)算機(jī)資源

  • 多態(tài)性(Polymorphism):是指一般了中定義的屬性或服務(wù)被特殊類繼承之后,可以具有不同的數(shù)據(jù)類型或表現(xiàn)出不同的行為

    多態(tài)性實(shí)現(xiàn)的方法:

    • 泛化
    • 定義一個(gè)抽象類或接口類
  • 細(xì)化:是類目之間的語義關(guān)系,其中一個(gè)類目規(guī)約了保證另一類目執(zhí)行的契約

  • 包:是模型元素的一個(gè)分組,一個(gè)包本身可以被嵌套在其他包中,并且可以含有子包和其他類型的模型元素


一種是表達(dá)關(guān)系的術(shù)語

  • 關(guān)聯(lián):反映了類與類之間的靜態(tài)關(guān)系

    • 關(guān)聯(lián)名(name):關(guān)聯(lián)可以有一個(gè)名字

    • 角色(role):一個(gè)類參與一個(gè)關(guān)聯(lián)時(shí),有一個(gè)特定的角色

    • 多重性(multiplicity):類中對象參與一個(gè)關(guān)聯(lián)的數(shù)目

    • 聚合(aggregation):一種特殊形式的關(guān)聯(lián),表達(dá)一種“整體/部分“關(guān)系,一個(gè)類是另一個(gè)類的一部分

    • 組合(composition):是聚合的一種特殊形式

    • 限定符:一個(gè)限定符是一個(gè)關(guān)聯(lián)的屬性或?qū)傩员恚@些屬性的值將對該關(guān)聯(lián)相關(guān)的對象集做了一個(gè)劃分

    • 關(guān)聯(lián)類:一種模型元素,它有關(guān)聯(lián)和類的特性

    • 約束

  • 泛化/繼承:特殊類(子類)的對象擁有其一般類(超類)的全部屬性和服務(wù),稱作特殊類對一般類的繼承

    • 子類可繼承父類的屬性和操作,并可有更多的屬性和操作

    • 子類可以替換父類的生明

    • 若子類的一個(gè)操作的實(shí)現(xiàn)覆蓋了父類同一個(gè)操作的實(shí)現(xiàn),這就是多態(tài)性,但兩個(gè)操作必須具有相同的名字和參數(shù)

    • 一個(gè)類可以有0個(gè)、1個(gè)或多個(gè)父類。沒有父類且最少有一個(gè)子類的類被稱為根類或基類;沒有子類的類稱為葉子類

  • 依賴:是一種使用關(guān)系,用于描述一個(gè)類目使用另一類目的信息和服務(wù)

    • 綁定(bind):表明源的實(shí)例化是使用目標(biāo)給定的實(shí)際參數(shù)來達(dá)到的
    • 導(dǎo)出(derive):表明可以湊夠目標(biāo)推導(dǎo)出源
    • 允許(permit):表明目標(biāo)對源而言是可見的
    • 實(shí)例(instanceOf):表明源的對象是目標(biāo)的一個(gè)實(shí)例
    • 實(shí)例化(instantiate):表明源的實(shí)例是由目標(biāo)創(chuàng)建
    • 冪類型(powertype):表明源的目標(biāo)的冪類型
    • 精化(refine):表明源比目標(biāo)更精細(xì)
    • 使用(use):表明源的公共部分的語義依賴于目標(biāo)的語義
  • 實(shí)現(xiàn)(realization):是類目之間的一種語義關(guān)系,其中一個(gè)類目規(guī)約了保證另一個(gè)類目執(zhí)行的契約


3.靜態(tài)模型表達(dá)工具 -- 類圖

類圖是給出一組類、接口、協(xié)作以及它們之間關(guān)系的圖

作用:

  • 可用于可視化地表達(dá)系統(tǒng)的靜態(tài)模型
  • 是構(gòu)件圖和部署圖的基礎(chǔ)

類圖的內(nèi)容:類、接口、依賴、泛化、關(guān)聯(lián)


類圖的一般用法

類圖主要用于對系統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)視圖(投影)進(jìn)行建模,支持表達(dá)系統(tǒng)的功能需求,即系統(tǒng)提供給最終用戶的服務(wù)。

  • 對系統(tǒng)中的詞匯建模

    當(dāng)需要決策:使用哪些類目和UML關(guān)系,作為系統(tǒng)的組成部分;哪些類目和UML關(guān)系,處于系統(tǒng)之外。

  • 對簡單協(xié)作進(jìn)行建模

    當(dāng)需要一組類來表達(dá)系統(tǒng)中的某一事物語義時(shí),可使用類圖詳細(xì)描述這組類以及它們之間的關(guān)系

  • 對邏輯數(shù)據(jù)庫模式建模

    當(dāng)需要給出數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)的指導(dǎo),可對要在數(shù)據(jù)庫中存儲的信息,采用類圖相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫模式進(jìn)行建模


系統(tǒng)行為(交互)的建模工具 -- 順序圖

順序圖是一種交互圖,即由一組對象以及這些對象之間的關(guān)系組成,其中還包含這些對象之間被發(fā)送的消息

順序圖包含的內(nèi)容:

  • 交互各方:角色或?qū)ο?/li>
  • 交互方式:通信或鏈
  • 交互內(nèi)容:消息

5點(diǎn)說明:

  • 順序圖包含了一些由時(shí)間定序的消息

    • 如果消息是異步的,用枝行箭頭線表示:

    • 如果消息是同步的,

      則用實(shí)心三角箭頭線表示:

      同步消息的回復(fù)用虛線枝行箭頭線表示:

  • 對象生命線,用于表示一個(gè)對象在一個(gè)特定的時(shí)間段中的存在

  • 控制焦點(diǎn),表達(dá)一個(gè)對象執(zhí)行了一個(gè)動(dòng)作的時(shí)間段

  • 時(shí)序,一條生命線上的時(shí)序是非常重要的,使消息集合形成了一個(gè)偏序關(guān)系,建立了一個(gè)因果鏈

  • 順序圖中的結(jié)構(gòu)控制

    常見的控制類型:

    • 選擇執(zhí)行(Optional execution):一種結(jié)構(gòu)控制類型,標(biāo)簽為opt
    • 條件執(zhí)行(Conditional execution):一個(gè)結(jié)構(gòu)控制類型,標(biāo)簽為alt
    • 并發(fā)執(zhí)行(Parallel execution):一個(gè)結(jié)構(gòu)控制類型,標(biāo)簽為par
    • 迭代執(zhí)行(iterative execution):一個(gè)結(jié)構(gòu)控制類型,標(biāo)簽為loop

系統(tǒng)行為(生存周期)的建模工具 -- 狀態(tài)圖

狀態(tài)圖是顯示一個(gè)狀態(tài)機(jī),其中強(qiáng)調(diào)了從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的控制流

狀態(tài)圖包含:

  • 簡單狀態(tài)和組合狀態(tài)
  • 事件
  • 轉(zhuǎn)換

狀態(tài):

一個(gè)狀態(tài)是類目的一個(gè)實(shí)例(簡稱對象)在其生存周期的一種條件(condition)或情況(situation),該期間該對象滿足這一條件,執(zhí)行某一活動(dòng)或等待某一消息

表示:

狀態(tài)的分類:

  • 初態(tài):表達(dá)狀態(tài)機(jī)默認(rèn)的開始位置,用實(shí)心圓來表示:

  • 終態(tài):表達(dá)狀態(tài)機(jī)的執(zhí)行已經(jīng)完成,用內(nèi)含一個(gè)實(shí)心圓的圓來表示:

  • 正常狀態(tài)(中間態(tài)):既不是初態(tài)又不是終態(tài)

狀態(tài)的規(guī)約:

  • 名字:是一個(gè)標(biāo)識狀態(tài)的文本串
  • 進(jìn)入/退出效應(yīng)(effect)
    • entry:該標(biāo)號在進(jìn)入該狀態(tài)時(shí)所需要執(zhí)行的、由相應(yīng)動(dòng)作表達(dá)式規(guī)定的動(dòng)作,稱為進(jìn)入動(dòng)作
    • exit:該標(biāo)號在退出該狀態(tài)時(shí)所需要執(zhí)行的、由相應(yīng)動(dòng)作表達(dá)式規(guī)定的動(dòng)作,稱為退出動(dòng)作
  • 狀態(tài)的內(nèi)部轉(zhuǎn)移:值沒有導(dǎo)致該狀態(tài)改變的內(nèi)部轉(zhuǎn)移;動(dòng)作標(biāo)號“do”
  • 子狀態(tài):如果一個(gè)狀態(tài)機(jī)中引入了另一個(gè)狀態(tài)機(jī),那么背引入的狀態(tài)機(jī)稱為子狀態(tài)機(jī)
    • 非正交子狀態(tài)機(jī)(順序子狀態(tài)機(jī))
    • 正交子狀態(tài)機(jī)(并發(fā)子狀態(tài)機(jī))

事件:

一個(gè)事件是對一個(gè)有意義的發(fā)生的規(guī)約,該發(fā)生有其自己的時(shí)空

  • 內(nèi)部事件:是在系統(tǒng)內(nèi)對象之間傳送的事件
  • 外部事件:是在系統(tǒng)和它的參與者之間傳送的事件

可模型化的4種事件

  • 信號(signal):是消息的一個(gè)類目,是消息的類型
  • 調(diào)用(call):一個(gè)調(diào)用事件表示對象接受到一個(gè)操作調(diào)用的請求
    • 可以使用在類的定義中的操作定義來規(guī)約調(diào)用事件
    • 該事件或觸發(fā)狀態(tài)機(jī)中的一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換,或調(diào)用目標(biāo)對象的一個(gè)方法
    • ”信號“是一種異步事件,而”調(diào)用“一般是同步事件,但調(diào)用可以規(guī)約為異步調(diào)用
  • 時(shí)間事件和變化事件
    • 時(shí)間事件:是表示推移一段時(shí)間的事件
    • 變化事件:是表示一個(gè)條件得到滿足或表示狀態(tài)的一個(gè)變化
  • 發(fā)送事件和接受事件
    • 發(fā)送事件:表示一個(gè)實(shí)例發(fā)送一個(gè)調(diào)用事件或信號事件
    • 接受事件:表示類的一個(gè)實(shí)例接受一個(gè)調(diào)用事件或信號事件

狀態(tài)轉(zhuǎn)換:

一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換是兩個(gè)狀態(tài)間的一種關(guān)系

狀態(tài)轉(zhuǎn)換的規(guī)約,5個(gè)部分:

  • 源狀態(tài):引發(fā)該狀態(tài)轉(zhuǎn)換的那個(gè)狀態(tài)
  • 轉(zhuǎn)換觸發(fā)器:在源狀態(tài)中由對象識別的事情,并且一旦滿足其監(jiān)護(hù)條件,則使?fàn)顟B(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)換
  • 監(jiān)護(hù)條件:一個(gè)布爾表達(dá)式,當(dāng)某個(gè)轉(zhuǎn)換器觸發(fā)器接受一個(gè)事件時(shí),如果該表達(dá)式有值為真,則觸發(fā)一個(gè)轉(zhuǎn)換;值為假,則不發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換,并且此時(shí)如果沒有其它可以被觸發(fā)的轉(zhuǎn)換,那么該事件就要丟失
  • 效應(yīng):一個(gè)可執(zhí)行的行為
  • 目標(biāo)狀態(tài):狀態(tài)完成后所處的那個(gè)狀態(tài)

本文名稱:軟件工程 統(tǒng)一建模語言(Unified Modeling Language UML) 第4篇隨筆
文章轉(zhuǎn)載:http://weahome.cn/article/dschgji.html

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