uml建模过程及内容uml建模技术期末论文.docx
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uml建模过程及内容uml建模技术期末论文
目录
摘要..........................................................................................................3
关键字............................................................................................................3
绪论..........................................................................................................3
1UML的简介.....................................................................................4
2UML需求分析.....................................................................................5
3UML的实现.....................................................................................5
3.1用例图...................................................................................................5
3.2类图...................................................................................................7
3.3序列图...................................................................................................8
3.4协作图...................................................................................................11
3.5状态图...................................................................................................13
3.6活动图...................................................................................................14
3.7组件图...................................................................................................16
3.8配置图...................................................................................................17
3.9部署图....................................................................................................17
4UML建模的分阶段情况......................................................................18
5学习UML的感想.............................................................................19
6结束语....................................................................................................19
7参考文献................................................................................................20
摘要
随着计算机科学与技术不断的发展,信息系统的开发技术也在不断的深入,以前采用E-R图设计问题时只着眼于数据,而不能对行为建立模型,与E-R图相比,UML中视图描述能力比较强,它可以用于系统开发的各个阶段,本文运用UML中视图对系统各阶段进行描述,介绍了UML在数据库系统设计中的应用。
建模是开发优秀软件所有活动的核心部分,这也是本文工作的重心所在。
在开发中利用UML来编制系统蓝图,并与图书管理系统开发的特色相结合,提出了自己的一套UML的建模过程。
基于这个过程来进行系统的分析,设计,实现与测试。
运用UML建模思想与各种模型对图书管理系统进行详细的描述。
关键字
UML介绍；UML建模流程；UML建模的各种视图；
绪论
统一建模语言（UML是UnifiedModelingLanguage的缩写）是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言。
UML为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、和编制文档的一种标准语言。
统一建模语言（UML）是非专利的第三代建模和规约语言。
UML是在开发阶段，说明，可视化，构建和书写一个面向对象软件密集系统的制品的开放方法。
UML展现了一系列最佳工程实践，这些最佳实践在对大规模，复杂系统进行建模方面,特别是在软件架构层次已经被验证有效。
UML可以贯穿软件开发周期中的每一个阶段。
被OMG采纳作为业界的标准。
UML最适于数据建模，业务建模，对象建模，组件建模。
UML作为一种模型语言，它使开发人员专注于建立产品的模型和结构，而不是选用什么程序语言和算法实现。
当模型建立之后，模型可以被UML工具转化成指定的程序语言代码。
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UML1.1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。
IBM的RationalRose和MS的Visio都是UML工具。
1UML的简介
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。
它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。
UML包括概念的语义，表示法和说明，提供了静态、动态、系统环境及组织结构的模型。
它可被交互的可视化建模工具所支持，这些工具提供了代码生成器和报表生成器。
以将UML模型转换为多种程序设计语言代码，如：
可生成XMLDTD代码，JAVA代码等，或使用反向生成器工具将程序源代码转换为UML。
它是为支持大部分现存的面向对象开发过程而设计的。
总之，UML是一种总结了以往建模技术的经验并吸收当今优秀成果的标准建模方法。
任何建模语言都以静态建模机制为基础，UML也不例外。
UML采用用例图、类图、包图、对象图、构件图和配置图来建立系统的静态模型,属于静态建模机制；状态图、活动图、顺序图和协作图被用来建立系统的动态模型,属于动态建模机制。
在论文中主要采用类图、活动图、顺序图相结合建立对象模型。
类图用于表示系统中的类与类之间的联系，活动图描述领域业务流程，顺序图描述对象间交互动作的时序特性。
可视化建模将模型中的信息用标准图形元素直观地表示。
可视化建模的一个重要问题是用哪种图形标注方法表示系统的各个方面。
最常用的方法有Booch,对象建模技术（OMT）和统一建模语言（UML）。
UML适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。
在需求分析阶段，可以用用例来捕获用户需求。
通过用例建模，描述对系统感兴趣的外部角色及其对系统（用例）的功能要求。
分析阶段主要关心问题域中的主要概念（如抽象、类和对象等）和机制，需要识别这些类以及它们相互间的关系，并用UML类图来描述。
为实现用例，类之间需要协作，这可以用UML动态模型来描述。
在分析阶段，只对问题域的对象（现实世界的概念）建模，而不考虑定义软件系统中技术细节的类（如处理用户接口、数据库、通讯和并行性等问题的类）。
这些技术细节将在设计阶段引入，因此设计阶段为构造阶段提供更详细的规格说明。
2UML需求分析
使用UML做需求分析也就是对需求建模的过程。
UML中建模过程一般都是从用例图（Usecasediagram）开始的。
用例图描述参与者（对系统有影响的外部对象）与用例（系统功能或目标）的关系。
然后根据制作步骤一步步分析，按类图、序列图、状态图、活动图、组件图、部署图的顺序一次分析考虑是否满足需求是否可行。
3UML的实现
Uml建模的实现有一个过程，面向对象分析的目标是完成对所解问题的分析，确定待建的系统要做什么，并建立系统的模型。
为达到这一目标，必须完成以下任务：
在客户和软件工程师之间沟通基本的用户需求。
标识类（包括定义其属性和操作）。
刻画类的层次结构。
表示类（对象）之间的关系。
为对象行为建模。
递进地重复上述五个任务，直至完成建模。
3.1用例图
用例图描述了系统提供的一个功能单元。
用例图的主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，包括基于基本流程的"角色"（actors，也就是与系统交互的其他实体）关系，以及系统内用例之间的关系。
用例图一般表示出用例的组织关系--要么是整个系统的全部用例，要么是完成具有功能（例如，所有安全管理相关的用例）的一组用例。
要在用例图上显示某个用例，可绘制一个椭圆，然后将用例的名称放在椭圆的中心或椭圆下面的中间位置。
要在用例图上绘制一个角色（表示一个系统用户），可绘制一个人形符号。
角色和用例之间的关系使用简单的线段来描述。
如图一
图一
3.2类图
类图表示不同的实体（人、事物和数据）如何彼此相关；换句话说，它显示了系统的静态结构。
类图可用于表示逻辑类，逻辑类通常就是业务人员所谈及的事物种类--摇滚乐队、CD、广播剧；或者贷款、住房抵押、汽车信贷以及利率。
类图还可用于表示实现类，实现类就是程序员处理的实体。
实现类图或许会与逻辑类图显示一些相同的类。
然而，实现类图不会使用相同的属性来描述，因为它很可能具有对诸如Vector和HashMap这种事物的引用。
类在类图上使用包含三个部分的矩形来描述，如图二所示。
最上面的部分显示类的名称，中间部分包含类的属性，最下面的部分包含类的操作（或者说"方法"）。
图二
图三
3.3序列图
序列图显示具体用例（或者是用例的一部分）的详细流程。
它几乎是自描述的，并且显示了流程中中不同对象之间的调用关系，同时还可以很详细地显示对不同对象的不同调用。
序列图有两个维度：
垂直维度以发生的时间顺序显示消息/调用的序列；水平维度显示消息被发送到的对象实例。
序列图的绘制非常简单。
横跨图的顶部，每个框表示每个类的实例（对象）。
在框中，类实例名称和类名称之间用空格/冒号/空格来分隔，例如，myReportGenerator:
ReportGenerator。
如果某个类实例向另一个类实例发送一条消息，则绘制一条具有指向接收类实例的开箭头的连线，并把消息/方法的名称放在连线上面。
对于某些特别重要的消息，您可以绘制一条具有指向发起类实例的开箭头的虚线，将返回值标注在虚线上。
绘制出包括返回值的虚线，这些额外的信息可以使得序列图更易于阅读。
学生登录：
图四
教师登录：
图五
管理员登录：
图六
3.4协作图
UML协作图就是用来表示一组通过交互来实现某些行为的对象，可以用来可视化、详细描述、构造和文档化一个特定的对象群体的动态方面，也可以用来按交互中的角色及其关系对一个用例的特定的场景或控制流的实现进行建模。
协作图描述了特定行为的参与对象的静态结构，以及参与对象之间的动态交互，可以用于不同的规约抽象级别，规约级协作图表示了类元角色、关联角色和消息，表示对象之间的可能的关系，而实例级协作图表示对象、链和激励，表示特定对象之间的关系。
两者都描述了协作参与者之间的结构关系。
图七
图八
图九
3.5状态图
状态图表示某个类所处的不同状态和该类的状态转换信息。
有人可能会争论说每个类都有状态，但不是每个类都应该有一个状态图。
只对"感兴趣的"状态的类（也就是说，在系统活动期间具有三个或更多潜在状态的类）才进行状态图描述。
状态图的符号集包括5个基本元素：
初始起点，它使用实心圆来绘制；状态之间的转换，它使用具有开箭头的线段来绘制；状态，它使用圆角矩形来绘制；判断点，它使用空心圆来绘制；以及一个或者多个终止点，它们使用内部包含实心圆的圆来绘制。
要绘制状态图，首先绘制起点和一条指向该类的初始状态的转换线段。
状态本身可以在图上的任意位置绘制，然后只需使用状态转换线条将它们连接起来。
图十
3.6活动图
活动图表示在处理某个活动时，两个或者更多类对象之间的过程控制流。
活动图可用于在业务单元的级别上对更高级别的业务过程进行建模，或者对低级别的内部类操作进行建模。
根据我的经验，活动图最适合用于对较高级别的过程建模，比如公司当前在如何运作业务，或者业务如何运作等。
这是因为与序列图相比，活动图在表示上"不够技术性的"，但有业务头脑的人们往往能够更快速地理解它们。
活动图的符号集与状态图中使用的符号集类似。
像状态图一样，活动图也从一个连接到初始活动的实心圆开始。
活动是通过一个圆角矩形（活动的名称包含在其内）来表示的。
活动可以通过转换线段连接到其他活动，或者连接到判断点，这些判断点连接到由判断点的条件所保护的不同活动。
结束过程的活动连接到一个终止点（就像在状态图中一样）。
作为一种选择，活动可以分组为泳道（swimlane），泳道用于表示实际执行活动的对象。
图十一
图十二
图十三
3.7组件图
组件图提供系统的物理视图。
它的用途是显示系统中的软件对其他软件组件（例如，库函数）的依赖关系。
组件图可以在一个非常高的层次上显示，从而仅显示粗粒度的组件，也可以在组件包层次2上显示。
组件图的建模最适合通过例子来描述。
图十四显示了4个组件：
网络教学系统、数据库管理、基本业务模块管理和信息浏览查询模块管理。
从网络教学系统组件指向数据库管理、基本业务模块管理和信息浏览查询模块管理组件的带箭头的线段，表示网络教学系统依赖于那三个组件。
图十四
3.8配置图
配置图（DeploymentDiagram）描述了运行软件的系统中硬件和软件的物理结构。
配置图中通常包含两种元素：
节点（Node）和关联关系（Association），配置图中每个配置必须存在于某些节点上。
配置图也可以包含包或子系统。
图十五
3.9部署图
部署图表示该软件系统如何部署到硬件环境中。
它的用途是显示该系统不同的组件将在何处物理地运行，以及它们将如何彼此通信。
因为部署图是对物理运行情况进行建模，系统的生产人员就可以很好地利用这种图。
部署图中的符号包括组件图中所使用的符号元素，另外还增加了几个符号，包括节点的概念。
一个节点可以代表一台物理机器，或代表一个虚拟机器节点（例如，一个大型机节点）。
要对节点进行建模，只需绘制一个三维立方体，节点的名称位于立方体的顶部。
所使用的命名约定与序列图中相同：
[实例名称]:
[实例类型]（例如，":
ApplicationServer"）。
4UML建模的分阶段情况
UML建模应用一般分为五个阶段，它们分别是：
需求分析UML的用例视图可以表示客户的需求通过用例建模可以对外部的角色以及它们所需要的系统功能建模角色和用例是用它们之间的关系通信建模的每个用例都指定了客户的需求他或她需求系统干什么不仅要对软件系统对商业过程也要进行需求分析；
分析分析阶段主要考虑所要解决的问题可用UML的逻辑视图和动态视图来描述类图描述系统的静态结构协作图状态图序列图活动图和状态图描述系统的动态特征在分析阶段只为问题领域的类建模不定义软件系统的解决方案的细节如用户接口的类数据库等；
设计在设计阶段把分析阶段的结果扩展成技术解决方案加入新的类来提供技术基础结构用户接口数据库操作等分析阶段的领域问题类被嵌入在这个技术基础结构中设计阶段的结果是构造阶段的详细的规格说明；
构造在构造或程序设计阶段把设计阶段的类转换成某种面向对象程序设计语言的代码在对UML表示的分析和设计模型进行转换时最好不要直接把模型转化成代码因为在早期阶段模型是理解系统并对系统进行结构化的手段；
测试对系统的测试通常分为单元测试集成测试系统测试和接受测试几个不同级别单元测试是对几个类或一组类的测试通常由程序员进行集成测试集成组件和类确认它们之间是否恰当地协作系统测试把系统当作一个黑箱验证系统是否具有用户所要求的所有功能接受测试由客户完成与系统测试类似验证系统是否满足所有的需求不同的测试小组使用不同的UML图作为他们工作的基础单元测试使用类图和类的规格说明集成测试典型地使用组件图和协作图而系统测试实现用例图来确认系统的行为符合这些图中的定义
5学习UML的感想
在学习之后，我们先来做一个说明，UML是一门语言，学习UML不等同于学习系统建模，它们的关系就好比学习中文和学习文章写作那样。
只是很多情况下，我们都会把它们联系在一起而已。
UML是一种面向对象的建模语言，而不是一种面向对象的建模方法，它只是给出一套用于建模的元素及表示符号并定义了它们的语义，而不涉及如何进行系统建模，它本身没有提供过程的概念，这意味着用户在使用UML进行建模时，可以选用任何适合的方法和过程。
过程的选用与模型/软件开发过程的不同因素有关，诸如所开发软件的种类（如实时系统、信息系统和桌面产品）和开发的目的等。
用户将根据不同的需要选用不同的过程。
然而，使用UML建模仍然有着大致统一的过程框架。
该框架包含了UML建模过程中的共同要素，同时又为用户选用与其所开发的工程相适合的建模技术提供了很大的自由度。
对于网络教务系统的UML的实现，在使用UML对使命空间概念模型进行描述时，应当避免随意性、遵从一定的描述规范，即用什么UML建模元素表示概念模型的描述要素，对UML表示有哪些限制、约定，遵从什么表示习惯等，这样才有利于模型开发人员之间的交流，并促进概念模型的重用性。
6结束语（个人感慨）
首先我承认我没有好好学这门课，也许是由于是选修课的缘故，亦或者是其他原因我自己都不清楚，但是我想说我辜负了丁老师不辞辛劳的教学，当然我相信我的心声也是一大部分同学的心声，我们不是不知道学习的重要性，不是不知道这个社会需要有知识、有能力的人材，但是我们都没有做到，我们辜负了自己，辜负了家人，辜负了学校国家的培养，也没有尊重老师的劳动成果，学习了一学期什么没学到也不是，uml建模的软件，uml建模中的各种图、链接等还是清楚了，只是自己不能独立做出什么结果来，三年来上的课都懂了一些但是都没有全部了解会做，都是蒙混来的......借着这次最后的报告说了几句心里话，快毕业了自己彷徨的心情也想说出来。
丁老师，谢谢你的课！
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