接口组件节点课件.ppt

1、上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-61上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-62w包图包图w从逻辑到物理实现从逻辑到物理实现n我们已经完成了逻辑模型的学习我们已经完成了逻辑模型的学习n本讲中我们要学习物理模型的表示本讲中我们要学习物理模型的表示w物理图的构成物理图的构成:组件图和配置图组件图和配置图上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-63上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-64w大型的软件系统中往往包含大型的软件系统中往往包含大量的建模元素大量的建模元素w需要将它们需要将它们有序有序的组织起来的组织起来w包就是一种包就是一

2、种概念概念性的模型管理的图形工具性的模型管理的图形工具上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-65w包是一种对模型元素进行成组组织的通用机制。包是一种对模型元素进行成组组织的通用机制。包用于定义一个名字空间或容器（包用于定义一个名字空间或容器（Container)Container)。w运用包可以把运用包可以把语义上相近的语义上相近的可能一起变更的模型可能一起变更的模型元素组织在同一个包中，对包中的元素作为一个元素组织在同一个包中，对包中的元素作为一个整体对待，并且控制它们的可视性和存取。整体对待，并且控制它们的可视性和存取。w包纯粹是一种概念性的模型元素，只存在于软件包纯粹是一

3、种概念性的模型元素，只存在于软件的开发过程中，因而与组件的概念是不一样的。的开发过程中，因而与组件的概念是不一样的。上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-66 GUIGUICOMMON:GUIVersion 1.2+窗口+表格事件处理简单名字路径名字Common是GUI所属的包包的性质拥有的对象类上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-67w包拥有内容，包括类、接口、组件、节点、协同。包拥有内容，包括类、接口、组件、节点、协同。Use CaseUse Case、图，甚至其它包、图，甚至其它包w包与它所含的模型元素之间的关系是一种包与它所含的模型元素之间的关系是一种

4、组合组合联联系，即一个包由一个或多个模型元素组成，每一系，即一个包由一个或多个模型元素组成，每一个模型元素都在该包中申明，一个模型元素只能个模型元素都在该包中申明，一个模型元素只能为一个包唯一地拥有，一个包消失了，该包中所为一个包唯一地拥有，一个包消失了，该包中所有元素都消失有元素都消失w不同包中的元素可以同名，但是同一包中的模型不同包中的元素可以同名，但是同一包中的模型元素不能同名元素不能同名上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-68w包的模型元素名前可以有包的模型元素名前可以有可视性标志可视性标志，其表示方，其表示方法与类中的属性和操作的可视性表示一样。法与类中的属性和操作

5、的可视性表示一样。n，对于输入该包的任何包的模型元素都可见，对于输入该包的任何包的模型元素都可见n，对于外包不可见，对于外包不可见n，只对其，只对其子包子包可见可见+订货表+追踪表订货客户机上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-69w包可以拥有其它包作为包内的元素，子包又可以包可以拥有其它包作为包内的元素，子包又可以拥有子包，这样就构成一个嵌套结构拥有子包，这样就构成一个嵌套结构w包的嵌套层次不能太多，一般最多不超过包的嵌套层次不能太多，一般最多不超过2 23 3层层上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-610importimportimportaccessac

6、cess控制器图形元素领域元素图形内核编辑器通用的图形编辑器上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-611编辑器图形元素图形内核领域元素控制器另一种表达只能表示构成，不能表示依赖上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-612w构造型和标记值说明其特定的性质，如包的作者，构造型和标记值说明其特定的性质，如包的作者，提供的服务等提供的服务等nfacadefacade:一个包仅仅是其它一些包的视图一个包仅仅是其它一些包的视图nframeworkframework:代表模型架构代表模型架构nstubstub:一个包是另一个包的公共内容的服务代理一个包是另一个包的公共内容的服

7、务代理nsubsystemsubsystem：子系统：子系统nsystemsystem：代表一个系统模型：代表一个系统模型上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-613w主要有两种：主要有两种：n依赖依赖n泛化泛化上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-614w依赖依赖：一个元素的定义的改变会引起另一个元素：一个元素的定义的改变会引起另一个元素发生相应改变发生相应改变w如对于类而言，一个类作为另一个类的数据的一如对于类而言，一个类作为另一个类的数据的一部分，一个类用另一个类作为操作的参数等部分，一个类用另一个类作为操作的参数等w两个包之间存在依赖是指两个包所含的两个

8、包之间存在依赖是指两个包所含的模型元素模型元素之间之间存在着一个或多个依赖。存在着一个或多个依赖。w依赖关系的表示：用虚箭线从依赖包指向独立包依赖关系的表示：用虚箭线从依赖包指向独立包上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-615订货顾客数据库接口abstractOracle接口Sybase接口领域上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-616w包的依赖关系没有传递性包的依赖关系没有传递性w包的依赖关系可以加上许多构造型规定它的语义，包的依赖关系可以加上许多构造型规定它的语义，其中最常见的是输入依赖其中最常见的是输入依赖n输入依赖输入依赖(Import Depend

9、ency)(Import Dependency)是包与包之间的一种存是包与包之间的一种存取取(Access)(Access)依赖关系。输入依赖关系。输入(importing)(importing)允许一个包中的允许一个包中的元素存取另一个包中的元素元素存取另一个包中的元素w输入依赖是单向的。输入依赖是单向的。上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-617w包的公共部分，即可视性为公共的模型元素，称包的公共部分，即可视性为公共的模型元素，称为包的输出，包的输出只对另一个与它有输入依为包的输出，包的输出只对另一个与它有输入依赖的包才是可视的，可存取的赖的包才是可视的，可存取的w输入依

10、赖的表示，是在虚箭线上标有构造型输入依赖的表示，是在虚箭线上标有构造型importimport，箭头的方向从输入方的包指向输出，箭头的方向从输入方的包指向输出方的包方的包w表达存取依赖的另一构造型是表达存取依赖的另一构造型是AccessAccess,nimportimport把目标包的内容加到源包的名字空间，因把目标包的内容加到源包的名字空间，因而无需限定（指出）它们的名称而无需限定（指出）它们的名称nAccessAccess不把目标包的内容加到源包的名字空间，不把目标包的内容加到源包的名字空间，因而需要指出它们的名称因而需要指出它们的名称上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-

11、618客户机订货表追踪表订货订货规则GUI:窗口窗口表格事件处理策略GUIimportimport对于“策略”包中的类可视对于“策略”包中的类不可视上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-619w与类的泛化关系一样：表示一般与特殊的关系与类的泛化关系一样：表示一般与特殊的关系w两个包之间存在泛化关系，指其中的特殊性包必两个包之间存在泛化关系，指其中的特殊性包必须遵循一般性包的须遵循一般性包的接口接口。w与类的继承相同，特殊包一般继承其所包含的公与类的继承相同，特殊包一般继承其所包含的公共类，并且可以重载和添加自己的类。共类，并且可以重载和添加自己的类。上海交通大学计算机系上海交通

12、大学计算机系2023-2-620w包与包之间的联系（依赖与泛化）构成包图包与包之间的联系（依赖与泛化）构成包图w包与对象类在形式上类似，但是，包是包与对象类在形式上类似，但是，包是组织模型组织模型的一种机制，不存在实例，而对象类是对问题领的一种机制，不存在实例，而对象类是对问题领域的事物的一种抽象，存在实例。域的事物的一种抽象，存在实例。上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-621w小型系统可以不使用包小型系统可以不使用包w对于大型的复杂系统，通常需要建立包图，以便于理解对于大型的复杂系统，通常需要建立包图，以便于理解和处理整个模型和处理整个模型w建立包图的步骤如下：建立包图的

13、步骤如下：n分析系统模型元素，把概念上和语义上相近的模型元素纳入一个分析系统模型元素，把概念上和语义上相近的模型元素纳入一个包包如何确定如何确定“相近相近”性？性？如果一个类的行为和如果一个类的行为和/或结构的变更要求另一个类作出相应的变更或结构的变更要求另一个类作出相应的变更如果删除一个类后，另一个类便成为多余的如果删除一个类后，另一个类便成为多余的如果两个类之间有大量的频繁交互或通信如果两个类之间有大量的频繁交互或通信如果两个类之间有一般如果两个类之间有一般/特殊关系特殊关系如果一个类激发创建另一个类的对象如果一个类激发创建另一个类的对象上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2

14、-622n对于每一个包，标出其模型元素的可视性对于每一个包，标出其模型元素的可视性n确定包与包之间的依赖关系确定包与包之间的依赖关系n确定包与包之间的泛化联系确定包与包之间的泛化联系n绘制包图绘制包图n精化精化上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-623w利用包图可以对系统的建模利用包图可以对系统的建模w系统的结构可以以不同的角度和观点建立系统的结构可以以不同的角度和观点建立上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-624用户接口业务通信数据库文件处理报表处理例行程序上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-625用户服务业务服务数据服务importsi

15、mports上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-626w一个大型复杂的系统可以分成若干个功能相对独一个大型复杂的系统可以分成若干个功能相对独立的子系统。系统和子系统都可以用一个包表示，立的子系统。系统和子系统都可以用一个包表示，但分别加上构造型但分别加上构造型SystemSystem和和subsystemsubsystem来来表示表示n系统系统:目的事物目的事物,它由一组系统元素组成它由一组系统元素组成,能完成整个任能完成整个任务务n子系统子系统:系统元素组成系统元素组成,系统的相对独立的部分系统的相对独立的部分n模型模型:现实世界的简化现实世界的简化,是系统的抽象是系统的抽

16、象n视图视图:模型的投影模型的投影,从不同角度反映系统模型从不同角度反映系统模型上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-627零售企业管理系统顾客服务子系统商店管理子系统仓库管理子系统上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-628w是一种依赖联系是一种依赖联系,说明它所连接的两个模型元素说明它所连接的两个模型元素是同一个概念的模型元素是同一个概念的模型元素,只是位于不同的抽象只是位于不同的抽象层上层上n需求到实现需求到实现n版本之间版本之间销售管理version=5.1销售管理version=5.2销售管理可视说明上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2

17、-629上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-630w组件组件(component)(component)是系统的物理的可替换的单元是系统的物理的可替换的单元,它把系统的实现打包它把系统的实现打包,并且提供一组接口的实现并且提供一组接口的实现(realization)(realization)w组件代表系统的一个组件代表系统的一个物理实现物理实现块，代表逻辑模型块，代表逻辑模型元素如类、接口、协同的物理实现。组件本身遵元素如类、接口、协同的物理实现。组件本身遵从和提供一组接口的实现，它们代表了由驻留在从和提供一组接口的实现，它们代表了由驻留在组件内部的模型元素所实现的服务组件内

18、部的模型元素所实现的服务w常见的组件有系统的配置组件常见的组件有系统的配置组件,如如COM+COM+组件组件,Java,Java BeansBeans等等.组件也可以是软件开发中的产物组件也可以是软件开发中的产物,如源代如源代码码,二进制码二进制码,可执行代码等可执行代码等上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-631w组件的图标组件的图标Image.javaSystem:dialog.dllversion=2.0简单名字路径名字描述特性上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-632Mailer+Mailbox+RoutingList-MailQueuemyMail

19、er:Mailer:Mailbox:RoutingList:MailQueue组件中的类组件实例，存在于运行期间，用于配置图匿名对象可视性上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-633w组件与类相比组件与类相比n相同点相同点:都有名字都有名字,都有实例都有实例,都能实现接口都能实现接口,都有联系都有联系n区别区别:组件代表组件代表物理事物物理事物,类代表事物的类代表事物的逻辑抽象逻辑抽象,因此组件可以出因此组件可以出现在配置图中现在配置图中,类则不可以类则不可以.一般组件只有操作一般组件只有操作,外界通过接口接触外界通过接口接触它们它们,而类可以直接有属性和操作而类可以直接有属性

20、和操作n联系联系:一个类可以由一个或多个组件实现一个类可以由一个或多个组件实现.组件和类的关系为组件和类的关系为依赖依赖关系关系.w组件与包相比组件与包相比n组件组件代表一个物理的代表一个物理的代码模块代码模块,包可以包含包可以包含成组的逻辑模型成组的逻辑模型元素元素,也可以包含也可以包含物理的组件物理的组件,一个对象类可以出现在多个组件中一个对象类可以出现在多个组件中,却只却只能出现在一个包中能出现在一个包中上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-634w组件提供接口的组件提供接口的实现实现,一个组件可以实现一个或一个组件可以实现一个或多个接口多个接口字典拼写检查同义词上海交通

21、大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-635w配置组件配置组件(Deployment Component)(Deployment Component)n构成可执行系统必须的组件构成可执行系统必须的组件,如动态链接库如动态链接库(DLL),(DLL),执行执行程序程序(EXE)(EXE)等等.w工作产品组件工作产品组件(Work Product Component)(Work Product Component)n软件开发阶段用的组件软件开发阶段用的组件,包括源程序文件包括源程序文件,数据文件等数据文件等.它们并不直接构成执行系统它们并不直接构成执行系统,配置组件根据工作产品组配置组件根

22、据工作产品组件建立件建立w执行组件执行组件(Execution Component)(Execution Component)n是执行系统的部件是执行系统的部件,如如COM+COM+对象对象,它是执行动态链接它是执行动态链接库的实例库的实例上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-636上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-637wUMLUML的所有的所有扩展机制扩展机制都可以用于组件都可以用于组件,如加标记如加标记值以描述性质值以描述性质,使用构造型规定其种类使用构造型规定其种类w标准构造型标准构造型:n:可在节点上执行的组件可在节点上执行的组件n:静态的或动态的

23、对象库静态的或动态的对象库n:数据库表数据库表n:文档文档,代表源代码或数据代表源代码或数据n:文档文档上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-638w组件之间可以有组件之间可以有依赖依赖联系联系:一个组件的模型元素一个组件的模型元素使用另一个组件的模型元素使用另一个组件的模型元素w组件也可以通过接口实现依赖联系组件也可以通过接口实现依赖联系n简单表示法简单表示法n扩充接口表示法扩充接口表示法上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-639Image.javaComponent.javaImageObserverImage.javaComponent.javaImag

24、eObserverAbort:intfinal staticError:intfinal staticimageUpdate():boolean扩展成一个接口类实现该接口上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-640w由一个组件实现的接口称为由一个组件实现的接口称为输出接口输出接口(Export(Export Interface),Interface),表示该接口是组件提供给其他组件的服表示该接口是组件提供给其他组件的服务务.一个组件可以提供多个输出接口一个组件可以提供多个输出接口.w为一个组件使用的接口称为为一个组件使用的接口称为输入接口输入接口(Import(Import I

25、nterface)Interface)w通过输入接口和输出接口所实现的组件之间的依通过输入接口和输出接口所实现的组件之间的依赖成为输入依赖赖成为输入依赖(Import Dependency)(Import Dependency)上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-641w依据不同开发阶段依据不同开发阶段,可以将依赖分为可以将依赖分为:n开发期间的依赖开发期间的依赖n调用依赖调用依赖w开发期间的依赖开发期间的依赖(Development-time Dependency)(Development-time Dependency)是是指在编译阶段和连接阶段的组件之间的通信或调指在编

26、译阶段和连接阶段的组件之间的通信或调用联系用联系.供应者客户上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-642w调用依赖调用依赖(Call Dependency):(Call Dependency):指一个组件调用或使指一个组件调用或使用另一个组件的服务用另一个组件的服务供应者客户供应者对象客户供应者客户供应者对象客户服务服务上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-643w组成组成:组件组件,接口接口,组件之间的联系组件之间的联系w表示系统中的不同物理部件及其联系表示系统中的不同物理部件及其联系w组件图是组件图是“型型”的概念的概念,表示组件的实例需要使用配置图表示组件

27、的实例需要使用配置图w组件图的作用组件图的作用:n组件图表示系统的静态依赖组件图表示系统的静态依赖,例如程序间的编译依赖例如程序间的编译依赖n组件图可以为下列事物建立模型组件图可以为下列事物建立模型:系统的源代码系统的源代码,系统的发布版本系统的发布版本,物理数据库物理数据库,自适应系统自适应系统n组件图也可以建立组件图也可以建立业务模型业务模型,表示业务的过程和文档表示业务的过程和文档n组件图也可以表示组件图也可以表示软件产物的依赖关系软件产物的依赖关系,用于系统开发的管理用于系统开发的管理上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-644调度程序GUI计划程序注册登记更新表现系统

28、内部的静态结构,说明一个物理系统由哪些组件构成,它们之间有什么联系,通过什么接口互相依赖,协同工作上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-645w建立组件图的步骤建立组件图的步骤:n确定组件确定组件.考虑有关系统的组成管理考虑有关系统的组成管理,软件的重用和物软件的重用和物理节点的配置等因素理节点的配置等因素,把关系密切的可执行程序和对象把关系密切的可执行程序和对象库分别归为组件库分别归为组件,找出相应的对象类找出相应的对象类,接口等模型元素接口等模型元素n对组件加上必要的构造型对组件加上必要的构造型,说明组件的性质说明组件的性质.n确定组件之间的联系确定组件之间的联系.最常见的

29、组件之间的联系是接口最常见的组件之间的联系是接口依赖依赖.n必要时把组件组织成包必要时把组件组织成包.n绘制组件图绘制组件图上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-646animator.exeversion=5.0.1dlog.dllwrframe.dllrender.dllraytrce.dll一个软件产品的构成上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-647上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-648w描述了系统不同运行过程的配置以及建立在其上描述了系统不同运行过程的配置以及建立在其上的软件的执行过程的软件的执行过程w配置图上的节点代表了计算资源

30、的运行时的配置图上的节点代表了计算资源的运行时的物理物理对象对象，通常具有内存和处理能力。节点可能具有，通常具有内存和处理能力。节点可能具有用来辨别各种资源的构造型，如用来辨别各种资源的构造型，如CPU,CPU,设备和内存设备和内存等等w配置图描述了软件模块在企业的分布情况配置图描述了软件模块在企业的分布情况上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-649w节点节点(Node)(Node)是存在于运行期间的系统的物理元素是存在于运行期间的系统的物理元素w节点代表计算机资源节点代表计算机资源,通常为处理器或其它硬件通常为处理器或其它硬件设备设备,系统的组件可以配置在节点上系统的组件可

31、以配置在节点上w节点的表示节点的表示:三维立方体三维立方体上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-650egb_serverServer:backupremote administration onlysalesDeployPos.exeContacts.exe节点的简单名字节点路径名字节点的标记值扩充节点上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-651w节点和类一样可以区分节点和类一样可以区分型型和和实例实例n节点的型代表计算资源的不同类型节点的型代表计算资源的不同类型,节点的实例代表特节点的实例代表特定的具体的计算机资源定的具体的计算机资源n如如:“客户机客户机”

32、是一个节点的型是一个节点的型,表示一个系统中的用户表示一个系统中的用户使用的使用的PCPC机机,而而“我的我的PCPC机机:客户机客户机”是是“客户机客户机”的的一个实例一个实例.节点的实例必须有名字节点的实例必须有名字,后面跟冒号和所属后面跟冒号和所属的节点型的名字的节点型的名字.节点实例名必须带有下划线节点实例名必须带有下划线.w组件和对象可以驻留在节点实例上组件和对象可以驻留在节点实例上,而且可以从而且可以从一个节点向另一个节点转移一个节点向另一个节点转移,节点执行组件节点执行组件上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-652xVwZxV节点1节点2上海交通大学计算机系上海

33、交通大学计算机系2023-2-653w节点与节点之间通过物理连接节点与节点之间通过物理连接(connection)(connection)发生联发生联系系,物理连接如网络物理连接如网络,总线等总线等w节点与节点节点与节点,节点与组件之间存在着多种类型的节点与组件之间存在着多种类型的联系联系,包括关联包括关联(通信联系通信联系)和依赖和依赖(支持联系支持联系,成为成为联系联系)上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-654w通信联系通信联系n是节点之间通信路径或连接的模型是节点之间通信路径或连接的模型,它是节点之间的一它是节点之间的一种关联种关联w表示表示:用一条实线连接两个节点用

34、一条实线连接两个节点,在线上可以加构在线上可以加构造型以表达节点间的通信路径或连接的性质造型以表达节点间的通信路径或连接的性质上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-655触摸屏服务器控制台RAID设备上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-656w支持支持联系联系n节点与组件或对象之间的依赖联系节点与组件或对象之间的依赖联系n如果一个节点与一个组件或对象存在着支持联系如果一个节点与一个组件或对象存在着支持联系,说明说明该节点上驻留着该组件或对象该节点上驻留着该组件或对象.该组件或对象能够在该该组件或对象能够在该节点上执行节点上执行.组件节点构造型可省略,也表示支持

35、联系支持联系可以用标记值location说明其性质上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-657w成为成为联系联系n组件与组件组件与组件,组件与对象组件与对象,对象与对象之间的依赖联系对象与对象之间的依赖联系n它是组件或对象在节点之间的迁移的模型它是组件或对象在节点之间的迁移的模型组件对象组件对象组件对象组件对象什么时候发生迁移迁移后状态和角色发生了变化上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-658上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-659w构成元素构成元素n节点节点,节点之间的联系节点之间的联系,组件组件,节点与组件的联系节点与组件的联系,组件与

36、组件与组件的联系组件的联系w并非所有的系统都需要建立配置图并非所有的系统都需要建立配置图,如单机运行如单机运行系统系统,就没必要就没必要w配置建模就是把软件系统在网络上的运行方式模配置建模就是把软件系统在网络上的运行方式模型化型化n配置图表示分布式系统的软件组件与硬件之间的关系配置图表示分布式系统的软件组件与硬件之间的关系,表达的是系统运行的结构表达的是系统运行的结构n也可以用于建立业务模型也可以用于建立业务模型,此时的运行系统就是业务的此时的运行系统就是业务的组织结构和资源组织结构和资源(人力人力/设备等设备等)上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-660上海交通大学计算机系

37、上海交通大学计算机系2023-2-6上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-662w面向对象方法学的出现面向对象方法学的出现w从面向对象的设计到面向对象的分析从面向对象的设计到面向对象的分析w多种面向对象分析与设计方法学并存多种面向对象分析与设计方法学并存w需要一种统一的需要一种统一的,标准的分析方法标准的分析方法上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-663 UML(UML(统一建模语言统一建模语言)是为软件系统的制品进行详是为软件系统的制品进行详述（述（specifyingspecifying）、可视化（）、可视化（visualizingvisualizing）

38、、构造）、构造（constructingconstructing）、文档化（）、文档化（documentingdocumenting）的一种）的一种语言。它同样适用于商业模块和其他非软件系统。语言。它同样适用于商业模块和其他非软件系统。上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-664wUMLUML将软件的体系结构分解为五个不同的侧面，将软件的体系结构分解为五个不同的侧面，称为称为视图视图(view)(view)。分别是：。分别是：n用例视图用例视图（Use case viewUse case view）n设计视图设计视图(design view)(design view)n进程视图

39、进程视图（process viewprocess view）n实现视图实现视图(implementation view)(implementation view)n分布视图分布视图(deployment view)(deployment view)w设计视图和进程视图又可被统一称为设计视图和进程视图又可被统一称为逻辑视图逻辑视图(logical view)(logical view)。上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-665w模型图是模型图是UMLUML基本模型元素及其关系的组合基本模型元素及其关系的组合,由此便产生由此便产生了了9 9种种UMLUML模型图。它们是模型图。

40、它们是:n类图类图n对象图对象图n用例图用例图n序列图序列图n协同图协同图n状态图状态图n活动图活动图n组件图组件图n配置图配置图上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-666w视图由一种或多种视图由一种或多种模型图模型图(diagram)(diagram)构成构成w模型图描述了模型图描述了n构成相应视图的基本模型元素（构成相应视图的基本模型元素（elementelement）n及它们之间的相互关系及它们之间的相互关系。上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-667w用例视图用例视图n用例图用例图n交互图交互图n状态图状态图n活动图活动图w逻辑视图逻辑视图n类图类图

41、n对象图对象图n交互图交互图n状态图状态图n活动图活动图上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-668w实现视图实现视图n部件图部件图n交互图交互图n状态图状态图n活动图活动图w分布视图分布视图n交互图交互图n状态图状态图n活动图活动图上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-669w什么是用例什么是用例n在在UMLUML里，软件系统的功能和其代表的动态行为是用里，软件系统的功能和其代表的动态行为是用用例用例来建模的。用例代表系统为响应系统作用者引发来建模的。用例代表系统为响应系统作用者引发的一个事件而执行的一系列的处理，而且这处理应该的一个事件而执行的一系列的处理，

42、而且这处理应该为系统作用者产生一种可见的价值。为系统作用者产生一种可见的价值。w用例图用例图nActor:不仅指外部用户不仅指外部用户,也可指外部系统也可指外部系统,Actor之间可之间可以有泛化关系以有泛化关系nUse Case:泛化泛化,包含包含,扩展关系扩展关系nActor和和Use Case之间存在关联关系之间存在关联关系(可以有向可以有向,双向双向)n注意注意Specification上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-670上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-671w对象之间的合作是通过对象之间的消息的传递实对象之间的合作是通过对象之间的消息的传

43、递实现的。对象之间的合作在现的。对象之间的合作在UMLUML里被称为里被称为交互交互。交互是为达某一目的而在一组对象之间进行消息交互是为达某一目的而在一组对象之间进行消息交换的行为交换的行为。w交互可以对软件系统为实现某一任务而必须实施交互可以对软件系统为实现某一任务而必须实施的动态行为进行建模。的动态行为进行建模。w交互所包含的交互所包含的UMLUML建模元素包括：建模元素包括：n对象对象n消息消息上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-672w序列图序列图n对象生存线对象生存线n控制焦点控制焦点n消息消息:消息的种类消息的种类w协同图协同图n序列图的变体序列图的变体n构成构成

44、w对象对象wActorActorw通路通路上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-673对象 1 对象 2:class CallMe(String)destroy 调用 创建 销毁 返回发送 上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-674w状态图描述了一个对象或交互过程在它的生命周期中对状态图描述了一个对象或交互过程在它的生命周期中对一系列外界激励的所呈现出的不同状态以及它相应的响一系列外界激励的所呈现出的不同状态以及它相应的响应和活动。应和活动。w构成构成n状态：状态表示的是一个对象或交互过程中的一个特定阶段，状态：状态表示的是一个对象或交互过程中的一个特定阶段，

45、满满足了某一个条件，进行某项活动或等待某个事件的发生足了某一个条件，进行某项活动或等待某个事件的发生。状态对。状态对应一段有限的时间。状态对应于一组对象属性的值。应一段有限的时间。状态对应于一组对象属性的值。w子状态子状态n状态转换：状态转换：w简单状态转换：同一个对象的两个状态之间的变化简单状态转换：同一个对象的两个状态之间的变化w复杂状态转换：状态分解与状态同步复杂状态转换：状态分解与状态同步上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-675w活动图是一种特殊形式的状态机，用于对计算流程和工活动图是一种特殊形式的状态机，用于对计算流程和工作流程建模作流程建模w活动图中的状态表示计

46、算过程中所处的各种状态，而不活动图中的状态表示计算过程中所处的各种状态，而不是普通对象的状态是普通对象的状态w构成：构成：nAction StateAction Statew原子的或不可中断的，执行时间不考虑原子的或不可中断的，执行时间不考虑nActivity statesActivity statesw非原子运行非原子运行n动作流动作流n对象流对象流n泳道泳道n并发与同步并发与同步上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-676上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-677w类的定义：类的定义：类描述了一组对象的公共的结构和行为，类描述了一组对象的公共的结构和行为，

47、类为对象规定了它们的结构和所能提供的服务（操作）类为对象规定了它们的结构和所能提供的服务（操作）w类的表示：三部分类的表示：三部分w类的关系：依赖、泛化、关联类的关系：依赖、泛化、关联w特殊类：接口，抽象类，参数化类特殊类：接口，抽象类，参数化类w建模指南建模指南w对象图：对象图：“快照快照”w数据库建模：映射规则数据库建模：映射规则w例外情况建模例外情况建模上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-678w包的概念：包就是一种概念性的模型管理的图形包的概念：包就是一种概念性的模型管理的图形工具工具w包的表示包的表示n包的嵌套包的嵌套n包的构造型：如包的构造型：如subsystem

48、subsystemsystemsystemw包的联系包的联系n依赖（主要为输入依赖）与泛化依赖（主要为输入依赖）与泛化w包图及其应用：模型管理，系统建模，开发跟踪包图及其应用：模型管理，系统建模，开发跟踪+窗口+表格事件处理上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-679顾客Oracle接口Sybase接口领域订货数据库接口abstract上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-680w组件图组件图w配置图配置图w对象约束语言对象约束语言上海交通大学计算机系上海交通大学计算机系2023-2-681wUMLUML的模型图不是的模型图不是UMLUML语言成份（语言成份（U

49、MLUML成员）的简单堆砌，它必须成员）的简单堆砌，它必须按特定的规则有机地组合而成，从而构成一个按特定的规则有机地组合而成，从而构成一个完备的完备的UMLUML模型图。模型图。w完备的完备的UMLUML模型图模型图（well-formed UML diagramwell-formed UML diagram）必须在语义上是一）必须在语义上是一致的，并且和一切和它相关的模型和谐地组合在一起。致的，并且和一切和它相关的模型和谐地组合在一起。wUMLML建模规则包括建模规则包括:n名字：任何一个名字：任何一个UMLUML成员都必须包含一个名字成员都必须包含一个名字n作用域：作用域：UMLUML成员

50、所定义的内容起作用的上下文环境成员所定义的内容起作用的上下文环境n可见性：可见性：UMLUML成员能被其它成员引用的方式成员能被其它成员引用的方式n完整性：完整性：UMLUML成员之间互相联接的合法性和一致性。成员之间互相联接的合法性和一致性。n运行属性（运行属性（executionexecution）：）：UMLUML成员在运行时的特性。成员在运行时的特性。w完备的完备的UMLUML模型必须对以上的内容给出完整的解释模型必须对以上的内容给出完整的解释,当用于软件系当用于软件系统的建造时，统的建造时，UMLUML模型是必须是完备的模型是必须是完备的,但是当模型在不同的视图但是当模型在不同的视图