第6章统一建模语言UML与Rational Rose工具.ppt

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1、第6章 统一建模语言UML与Rational Rose工具 面向对象的实用拐杖 内容概览 n统一建模语言UML概述 nRational Rose基本应用 n用例图 n静态视图 n动态图 n活动图 n时序图 n协作图 n基于UML的图书管理信息系统设计 RUP模型 统统一软软件开发过发过 程模型-新型软软件生命周期模型 统统一开发过发过 程（Rational Unified Process， RUP）是一套面向对对象的软软件工程方法。 统统一软软件开发过发过 程模型，集成了许许多软软件开发发模 型的优优点，是一种综综合了瀑布模型，增量模型， 演化模型，快速原型模型优优点的混合模型。具有 很好的可

2、操作性和实实用性，是目前最有效的软软件 开发过发过 程模型。 RUP的二维维开发发模型 n传统 的瀑布开发模型是一个一维的模型，开 发过 程被划分为多个连续 的阶段。 n在RUP中，软件开发生命周期根据时间 和 RUP的核心工作流划分为二维空间。横轴表 示项目的时间维 ，纵轴 以内容来组织为 自 然的逻辑 活动。 RUP的二维维开发发模型 6.1统一建模语言UML概述 统一建模语言UML是绘制软件蓝图的标准语言， 可以对软件系统产品进行可视化、详述、构造和文 档化。UML在实际软件项目开发中，可以用于构造 各种类型系统的业务模型和软件模型。 UML简简介 UML的全名：Unified Mode

3、ling Language 统统一建模语语言 UML是Booch，Rumbaugh和Jacobson三位著名的 研究面向对对象方法的计计算机专专家的研究成果 UML已被OMG（Object Management Group）采 纳纳，作为为国际标际标 准。 UML是一种用于对软对软 件系统进统进 行建模的语语言，独 立于软软件开发过发过 程 ，不是一门门程序设计语设计语 言 UML发发展历历程 6.1.1 UML的内涵 UML是一种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工件的文档。它记 录了与被构建系统有关的决策和理解，可用于对系统的理 解、设计、浏览、配置

4、、维护及控制系统的信息。UML适 用于各种软件开发方法、软件生命周期的各个阶段、各种 应用领域及各种工具，旨在统一以往建模技术，吸收当今 软件开发的最佳方案从而形成一种标准的方法。 需要说明的是，UML是一种建模语言，而不是一种方 法。从原理上讲，任何方法都应由建模语言和建模过程两 部分构成。其中建模语言提供了这种方法中用于表示设计 的符号（通常是图形符号）；建模过程则描述进行设计所 需要的步骤。 6.1.2 UML的组成及应用 1UML的模型元素 UML定义了两类模型元素：一类是用于表示模型中的某个概念，如 类、对象、构件、用例、节点、接口、包和注释等；另一类是用于表示 模型元素之间相互连接

5、的关系，其中主要有：关联、泛化、依赖和聚集 等。 6.1.2 UML的组成及应用 2UML的模型图 UML是用来描述模型的，即描述系统的结构或静态特征，以及行为 或动态特征。为了能支持从不同角度来考察系统，UML定义了五类共9种 模型图。 第一类是用例图，它从用户角度描述系统的功能，并指出各功能的操作者。 第二类是静态图，包括类图、对象图和包图。 第三类是行为图，描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系，包括状态图和 活动图。 第四类是交互图，描述对象间的交互关系，包括顺序图和协作图。 第五类是实现图，包括构件图和配置图。 6.2 Rational Rose基本应用 6.2.1 Rationa

6、l Rose简介 Rational Rose是由美国的Rational公司开发的、面向对 象的可视化建模工具。利用Rose工具，可以建立用UML描述 的软件系统模型，它支持UML中的用例框图、活动框图、 序列框图、协作框图、状态框图、组建框图和布局框图等 。而且通过其正向和逆向转出工程代码的特性，可以支持 C+、Java、Visual Basic和XML DTD 的代码生成和逆向转 出工程代码。我们以Rose 2003为基础，掌握其进行UML建 模的基本操作。 13 Rational Rose的作用 n整个开发团队发团队 可以使用用况图图，来获获得一个系统统 高层层次的视图视图 ，并且可以协协

7、商项项目的范畴； n项项目经经理可以使用用况图图和文档，把项项目分解 成便于管理的多个模块块； n系统统分析员员和客户户在看到用况规规格描述文档的 时时候，就可以明白系统统将会提供什么样样的功能 ； n技术编术编 写者在看到用况规规格描述文档时时，就可 以着手编编写用户户手册和培训计训计 划； n系统统分析员员和软软件开发发者在看到时时序图图和协协作 图时图时 ，就可以明白整个系统统的逻辑逻辑 流程、对对象 以及对对象之间间的消息； 14 Rational Rose的作用 n质质量检测员检测员 可以使用用况文档、时时序图图、协协作图图 获获得测试测试 脚本所需要的信息； n软软件开发发人员员使

8、用类图类图 和状态图态图 ，可以获获得系 统统模块块的详细视图详细视图 以及模块块之间间的关系； n部署人员员在使用组组件图图和部署图时图时 ，就可以明 白哪些是可执执行文件或DLL文件，以及其他的 一些组组件是如何创创建的，这这些组组件该该部署在网 络络中哪些地方； n整个团队团队 使用Rose模型，就可以确定从需求到 编码编码 的整个过过程，并且从编码编码 到需求这这个逆过过 程也是可以追踪的。 Rose建模环环境 nRose 提供了一套十分友好的界面让用户对系 统进行建模。安装完Rose 之后，单击“开始 ”“程序”“Rational Software”“Rational Rose En

9、terprise Edition”命令选项，则会出现 如图所示的界面，选择Rose新模型的应用架构 （Framework）界面。开发人员可以选择J2EE ，J2SE1.2，J2SE1.3,jfc-11等应用框架进行系 统分析和设计。 6.2.3 Rational Rose基本操作 启动Rational Rose2003 Create New Model 窗体中给出了许多 开发语言的模型向 导，开发者可以根 据自己所采用的语 言来进行选择 如果不需要特定的 语言环境，单击 Cancel就可以直接 进入主界面 n菜单：集成了系统中几乎所有的操作 n浏览 器：用于在Rose模型中迅速漫游 n文档窗口

10、：用于查看或更新模型元素的文 档 n工具栏：用于迅速访问 常用命令 n图窗口：用于显示和编辑 一个或几个UML 图 n日志窗口：用于查看错误 和报告各个命令 的结果 l主菜单和工具栏 Rose 2003主要菜单 任务2 lRose 2003 视图 Rose 2003主要菜单 6.3 用例图 6.3.1 用例图简介 用例图是表示用例模型，其基本组成部件是用例、 参与者和用例关系。 1参与者 参与者是系统、子系统或类发生与外部用户、进程或其他系统的交互。 2用例 在系统模型，用例表示主体（功能单元）对外部用户可见的行为。 关 系功 能符 号 关联参与者与其执行的用例之间的通信路径 扩展在基用例上插

11、入附加的行为，基用例并不知道extend 包含在基用例上插入附加的行为，并显示地描述了该插入include 用例泛化一般用例和特殊用例之间的关系，其中特殊用例继承了一般 用例的特征并增加新特征 用例图图的内容 n用例图的内容： n参与者 n用例 n泛化、扩展和包含关系 参与者 n用例描述了系统的功能和所提供的服务。面对一个大 系统，要列出所有用例的清单常常比较困难，比较简 单的方法是先找出系统的参与者，分析每个参与者是 怎样使用系统的。 n使用以下问题有助于发现系统的参与者 谁使用系统？ 谁安装系统、维护系统？ 谁启动系统、关闭系统？ 谁从系统中获取信息，谁提供信息给系统？ 在系统交互中，谁扮

12、演了什么角色？ 系统会与哪些其他系统相关联？ 识别识别 参与者 订货 系统：客户给销 售员发 来传真订货 ， 销售员下班前将当日订货单汇总输 入系统 。 谁是系统的Actor？ 答案： 销售员 识别识别 参与者 寻呼台系统。用户如果预定了天气预报 ，系 统每天定时给 他发天气消息；如果当天气温 高于35度，还要提醒用户注意防暑。 这个叙述里，谁是寻呼台系统的Actor? 用户？气温？时间 ？ 答案：用户，气温，时间 都是Actor 识别识别 参与者 商品销售系统。顾客通过网络下单之 后，系统计 算出总计 金额，税金，运费 ，并将数目传递给 一个外挂的会计系统 ，该系统是另外购买 的。 有几个A

13、ctor？ 答案： 顾客(商品销售系统)， 商品销售系统(会计系统) 用例 (UseCase) n用例是对一组序列动作的描述，系统执行这些 动作将对用例的参与者产生可以观察的结果。 n参与者和用例分别描述了“谁来做？”和“做什么 ？”这两个问题。 n用例用实线的椭圆表示 用例 n识别 用例的最好办法就是从分析系统的 参与者开始，考虑每个参与者是怎样使 用系统。 n根据下面的一些问题 来识别 用例： 参与者希望系统提供什么功能； 系统是否存储和检索信息； 当系统改变状态时，是否通知参与者； 是否存在影响系统的外部事件，是哪个参 与者通知系统这些外部事件。 识别识别 用例 Email客户端（如：

14、outlook express）： A在北京发邮 件给深 圳的B，系统提醒B” 你有新邮件”，B收 邮件。 参与者： 用户（A、B）、时间 识别识别 用例 论坛的应用： 用户可以提问， 别人来回答，如果 有自己问题被解 答的话，就给发 问者发一份邮件 通知。 注意：发邮件这个 用例可以是单独的 用例，也可以是由 回答用例扩展出来 的用例 用例之间间的关系 泛化关系 包含关系 扩展关系 泛化(generalization) 当多个用例共同拥有一种类似的结构和行为的时候 我们可以将它们的共性抽象成为父用例，其他的用例 作为泛化关系中的子用例。 泛化举例（一）： 泛化(generalization)

15、 泛化举例（二）： 包含(include) 包含是指基本用例(base use case)会用到包含用例 (inclusion)，具体地讲，就是将包含用例的事件流插入 到基础用例的事件流中。 包含用例是可重用的用例多个用例的公共用例。 扩扩展(extend) 将扩展用例的事件流在一定的条件下按照相应的扩展点 插入到基础用例中。 n基础用例不必知道扩展用例的任何细节 ，它仅为 其提供扩 展点。 n扩展用例的行为是否被执行要取决于主事件流中的判定点。 包含用例与扩扩展用例的区别别 相对于基础用例，扩展用例是可选的，而包含 用例则不是。 如果缺少扩展用例，基础用例还是完整的，而 缺少包含用例，则基础

16、用例就不完整了。 扩展用例的执行需要满足某种条件，而包含用 例不需要。 扩展用例的执行会改变基础用例的行为，而包 含用例不会。 37 用例建模 1创创建用例图图 (1) 选选定浏览浏览 器窗口中的【Use Case View】; (2) 单击单击 鼠标标右键键，在弹弹出的快捷菜单单中选择选择 【New】; (3) 在菜单单【New】产产生的下级级菜单单中选择选择 要新建的图图 【Use Case Diagram】。 以上步骤骤如图图2-19所示，生成的用况图图，如图图6-7所示。 38 用例图图 用例图的建模符号 实验实验 1：任务务解决 ATM终端系统完成以下任务： （1）客户可以通过ATM

17、完成登录、取款 、存款、通过信用系统付款、查询 余额 、修改密码、打印凭证等业务 。 （2）银行官员登录、修改密码、为ATM 添加现金、维护 ATM硬件。 （3）信用系统启动来自客户的付款 创建系统用例模型 n创建系统用例的第一步是确定系统的参与者。ATM自动取款机系统的参 与者包含以下三种： （1）客户 （2）银行职员 （3）信用系统 创建系统用例模型 1.1.客客户户户户用例用例图图图图 客客户户在本系在本系统统中可以中可以进进行取款、存款、行取款、存款、转账转账 、查询查询 余余额额、修改密、修改密码码和和还还款款 的相关操作的相关操作 。 创建系统用例模型 2.2.银银银银行行职员职员

18、职员职员 用例用例图图图图 银银行行职员职员 在本系在本系统统中能中能够进够进 行硬件行硬件维护维护 、修改密、修改密码码和添加和添加现现金的金的 相相 关操作。关操作。 实验 1：绘制ATM自动柜员机系统总 的用例图 ATM自动柜员机系统总的用例图 实验2： “学生成绩管理信息系统”功能模块如下，分析教师登记成绩 业务过程，并建立教师登记成绩用例图 6.4 静态视图 静态视图是UML的基础，是展现系统的静态结构组成及 特征，包括类图、对象图和包图。其中，类图描述系统中类 的结构，不仅定义系统中的类，表示类之间的关系如关联、 依赖、聚合等，也包括类的内部结构（类的属性和操作）。 类图描述的是一

19、种静态关系，在系统的整个生命周期都是有 效的。对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标 识。类图和对象图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。一个对象图是类图的一个实例。由于 对象存在生命周期，因此对象图只能在系统某个时间段存在 。包图是由包或类组成，用于描述系统的分层结构。 1、类图及对象图的基本符号 类图类图 类类名 属性：类类型 操作 对对象：类类名 属性名值值 操作 关联联 依赖赖 聚合 泛化 类图类图 类图类图 的说说明： 类类的命名 类类是一组对组对 象的抽象，应应尽量做到“见见名识识意”。 定义义属性 可见见性 属性名:类类型名=初值值 约约束特性 可见

20、见性：公有（ Public ） 私有（Private） 保护护（Protected） 约约束特性：该该属性的约约束说说明 定义义属性时时，属性名必须须要有，其它任选选. 关联联（association） 角色 当一个类处于关联的某一端时，该类就在这个 关系中扮演了一个特定的角色。它呈现的是对另 一端的职责。可以显式地命名类在关联中所扮 演的角色。 聚合关联联用于指出类间类间 的“整体-部分”关系。 共享聚合（aggregation（空心菱形） 共享聚合是指它的“部分”对对象可以是多个 “整体”对对象 的一部分。 聚合关联联 Rose 2003并不提供“共享聚合”这种图形（空心菱形） 1.可以先

21、画一个单向关联的关系， 2.然后右键单击这 个关系，open specification -Role B Detail, 3.选择 aggregation（空心）的关系。 组组合聚集 组组合是聚合的一种形式，它具有强的拥拥有关系，整体与部分的生命 周期是一致的。 “部分”生存在“整体”中，它们们与“整体”一起消亡。 整体的重数必须须是0或1。 在UML中，组组合是一种特殊的关联联，用整体端有实实心菱形箭头头的 简单简单 关联联修饰饰它。 聚集关联联 Rose 2003并不提供“组合关系”这种图形（实心菱形） 1. 右键单击这 个关系，open specification -Role B Det

22、ail, 2. 选择aggregation（空心）的关系， 3.你会发现Contenment有三项选（By Value, By Reference, Unspecified）， 在你选上By Value的时候，菱形就变成实心的了。 泛化也称之为继为继 承，表示类类之间间的一般与特殊的关系 ，即“一般（父）”类类是“特殊（子）”类类的泛化，“特殊”类类 是“一般”类类的特化。泛化就是简单简单 的继继承关系。 举举例：网络络教学系统统中“用户户”是一般类类，拥拥有姓名、电话电话 和邮邮箱属性 和登陆陆、收邮邮件的操作。“教师师”和“学生”属于“用户户”类类，分别别是“用 户户”类类的特殊类类（子类

23、类），自动动地继继承了“用户户”类类的属性和操作，拥拥 有姓名、电话电话 和邮邮箱属性，可以进进行登陆陆、收邮邮件的操作。同时时子类类 也可以根据需要添加属于自己的属性和操作。如学生有自己的学号、班 级级属性和考试试操作。教师师有自己的工作证证号、部门门属性和授课课等操作 。 泛化关联联 泛化关联联的表示 请举出生活、学习过程中泛化关联的例子？ 多重继继承示例 n“交通工具”分为“汽车”和“船”两类，而“水陆两用汽车”既 是汽车又是船，那么在对交通工具进行抽象时，就可认 为“水陆汽车”类既继承了汽车类又继承了船类，这就是 多重继承。请画出它们的泛化关联。 依赖赖 两个模型元素之间间的语义连语义

24、连 接，一个是独立的模型元 素，另一个是依赖赖的模型元素。独立元素的变变化会影 响依赖赖元素。 如下例，“讨论讨论 班”类类使用“学生”类类作为为参数，这这 意味着如果学生发发生变变化，会影响到讨论讨论 班。所以 讨论讨论 班依赖赖于学生 依赖赖关联联 请请指出类图类图 中的关系 类图的建模符号 类图应类图应 用举举例 小王是一个爱书之人，家里各类书籍已过千册，而平时 又时常有朋友外借，因此需要一个个人图书管理系统。 该系统应该能够将书籍的基本信息按计算机类、非计算 机类分别建档，实现对书籍的管理：按书名、作者、类 别、出版社等关键字的组合查询功能；对书籍的购买金 额、册数按特定时间周期进行统

25、计。 该系统还应该能够对书籍的借阅情况进行记录，可实现 计算机对外借与归还的管理。 类图应类图应 用举举例 指出系统中的类属性、操作 经过分析小王需要建立下列类及其类图 书籍 计算机类书籍 非计算机类书籍 书籍管理 借阅记录 借阅管理 书书籍类类：书书名、类别类别 、作者、出版社 、价格属性。 书书籍管理：主要的操作是新增、修改、查询查询 （按关键键字查询查询 ）、统计统计 （按特定时时限统计统计 册数与金额额）。 借阅阅：借阅阅人、借阅时间阅时间 、书书名。 借阅阅管理：主要职责职责 就是添加记录记录 （借出）、删删除记录记录 （归还归还 ）以及 打印借阅记录阅记录 找出系统中的类 画出系统

26、中的类图 类图应类图应 用举举例 实验实验 3：绘绘制ATM自动动柜员员机系统类图统类图 ATM自动动柜员员机系统统工作流程 如下,请请画出其类图类图 (1)客户将银行卡插入读卡器， 读卡器识别 卡的真伪，对于 有效卡，接受该卡，并继续 读卡，获取卡号。对于无效 卡,弹出卡。 (2) ATM屏幕负责 接受客户输 入 的信息，并向用户提示相关 信息。 (3)客户可根据自己的需要可对 其账户 进行存款、取款、查 询账户 、转账 、修改密码的 操作。 (3)ATM取款机负责 按系统要求 提供或接受现金、打印凭条 的操作。 6.5 状态图 6.5.1 状态图简介 一般来讲，状态图描述了一个特定对象的所

27、有 可能状态，及由于各种事件的发生而引起状态之间 的转移。对象可被看作是通过探测事件与系统外其 他部分通信的孤立实体。事件表示对象可以探测到 的各种变化，如接受到从一个对象到另一个对象的 调用或某些值的改变等。任何可以影响对象的内容 都可以称为事件。真实世界所发生的事情被建模为 外部世界到系统的信号。一个状态图包括一系列的 状态以及状态之间的转移。 状态图态图 状态图基本符号： 状态图态图 n状态态（State）是指在对对象的生命周期中满满足某些条 件、执执行某些活动动或等待某些事件时时的一个条件或状 况。 n以下是电电水壶壶的工作状态图态图 状态转换态转换 的五要素 源状态：即受转换影响的状

28、态 目标状态：当转换完成后对象的状态 触发事件（Event）：用来为转换定义一个事件。 监护条件（Guard Condition）：决定是否激活转换 动作（Action）：转换激活时的操作 读读状态图态图 与状态“关闭”相关的转换有两个，其触发事件都是打开开关，只不过其监 护条件不同。如果对象收到事件t打开，那么将判断壶中是否有水；如果 没水，则仍然处于“关闭”状态；如果有水则转为“工作”状态，并执行“烧 水”动作 而与状态“工作”相关的转换也有两个，如果“水开了”就执行关，关掉开关 ；如果烧坏了，就进入了终态了 Rose状态图建模图形符号 实验4：状态图实例 学生成绩管理信息系统中“教师登记

29、成绩”过程 包含的状态有注册、审核、登录和登分4个状态： 教师首次启动程序进入注册状态，注册成功后，进 入等待审核状态；如果审核成功进入登录状态，否 则继续等待审核；成功登录后进入登记分数状态， 登记分数完毕结束程序。用状态图描述该过程中这 4个状态的转移情况。 实验实验 5：图书对图书对 象状态图态图 1、图书业务 有编目、书库、借出、阅览室、注销五种状 态。 2、引起状态变化的事件/动作 （1）图书到达后，经验收，等待编目 （2）编目后可送入阅览室供阅览或进入书库 （3）阅览室的书籍经批准予以注销 （4）书库中的书主要用于借阅 （5）借出的书归还 后入库，如果遗失，则注销 3、画出图书业务

30、 状态图 图书对图书对 象状态图态图 3、状态图 6.6 活动图 6.6.1 活动图简介 活动图是具有节点和流程的图，显示应用控制（也可 以是数据）通过一次计算行为的各步骤流程。计算步骤可 以并发执行，也可以顺序执行。活动图包括同步和分支元 素，和传统的流程图相比有相似之处，但是更强大，常常 用来表示并行过程。传统流程图只支持顺序和分支元素， 一般用来表示串行过程。 活动图动图 的符号 n一个活动图 必然有一个开始状 态 n至少有一个结束状态 n转移用来表示活动或状态间 的 控制流 n有分支时要在分支路径中注明 分支条件 n分岔用来开始并行处理 n联结 用于把并行处理转换 为单 个处理 Ros

31、e活动图的建模图形符号 例：ATM登录活动图 实验6： 在学生成绩管理信息系统中，以教师登记成绩 模块包含的教师登分功能为例，其业务流程是对 教师登录系统时的用户名及口令信息进行验证， 如果正确则可以开始选择学生所属的班级、考试 的课程进行成绩的登记或修改，还可以进行教师 个人信息的修改；如果登录信息有误，那么返回 到登录界面，创建教师登分活动图。 6.7 时序图 6.7.1 时序图简介 时序图（Sequence Diagram），又称为顺序图，是用 来描述对象之间的交互关系，着重体现对象间消息传递的 时间顺序。时序图存在两个轴：水平轴表示不同的对象， 垂直轴表示时间。时序图中的对象用一个带有

32、垂直虚线的 矩形框表示，并标有对象名和类名，垂直虚线是对象的生 命线，用于表示在某段时间内对象的存在。对象间的通信 通过在对象生命线间画消息来表示，消息的箭头表明消息 的类型。 时时序图图 ATM机“登录录成功”的操作顺顺序： ATM用户户将磁卡插入读读卡机，读读卡机读读卡后初始化登录录屏幕 ，登录录屏幕提示用户输户输 入密码码，用户输户输 入密码码后，系统统将之与 数据库库中保存的帐户帐户 密码进码进 行校对对，并将结结果返回给给用户户。 分析：“登录录成功”活动动的执执行顺顺序是： (1)插卡 (2)读读卡 (3)初始化登录录屏 (4)提示输输入密码码 (5)密码输码输 入 (6)验证验证

33、 密码码 (7) 密码码有效 (8)返回 ATM机“登录录成功”的时时序图图 对象 生命线 活动期 消息 时时序图图 n对对象与角色：最顶顶上一排矩形框。在 交互图图中，参与交互的对对象既可以是 具体的事物，又可以是原型化的事物 。作为为具体的事物，一个对对象代表现现 实实世界中的某个东东西。例如，用户户作 为类为类 用户户的一个实实例，可以代表一个 特定的用户户。 n生命线线与控制焦点：每个对对象都有自 己的生命线线，对对象生命线线是一条垂直 的虚线线，用来表示一个对对象在一段时时 间间内存在。 时时序图图 n消息：用来描述对对象之间间所进进行的通信的。 n消息分为简单为简单 消息、同步消息

34、、异步消息、返回消 息 （1）同步消息：表示该该消息完成之前，同一个对对象不能再发发送下一 条消息。 （2）异步消息：表示不必等待来自该该消息的响应应，同一个对对象即可 发发出下一条消息。 （3）简单简单 消息：表示不区分同步或异步。 （4）返回消息：表示控制流返回到调调用的活动对动对 象。 Rose时序图的建模符号 顺顺序图图 n顺顺序编编号：整个消息的传递过传递过 程就形成了一 个完整的序列，因此通过过在每个消息的前面 加上一个用冒号隔开的顺顺序号来表示其顺顺序 。除了顺顺序编编号之外，还还可以采用嵌套方案 （如1.1，1.2) 实验7：时序图实例 在学生成绩管理信息系统中，教师登记成绩的

35、 前提是必须在该系统中已经注册，并经过审核成为 合法教师用户，才可以对所教的考试课程进行登分 操作，或修改成绩，以及修改存在系统的个人信息 ，创建教师注册时序图。 实验8：客户取款活动时序图 1.1.客客户户户户取款取款活活动动动动如下如下 (1)(1)客客户户户户插入插入银银银银行卡行卡 (2)(2)读读读读卡机卡机读读读读取卡号取卡号 (3)(3)初始化屏幕初始化屏幕 (4)(4)读读读读卡机打开卡机打开账户账户账户账户 并提示并提示 输输输输入密入密码码码码 (5)(5)用用户输户输户输户输 入密入密码码码码 (6)(6)验证验证验证验证 密密码码码码 (7)(7)屏幕提示屏幕提示选择选

36、择选择选择 操作操作 (8)(8)用用户选择户选择户选择户选择 取款操作取款操作 (9)(9)银银银银行行账户账户账户账户 扣除扣除钱钱钱钱款款 (10)(10)吐吐钱钱钱钱机提供机提供钱钱钱钱和收据和收据 (11)(11)用用户户户户取取钱钱钱钱并退卡并退卡 6.8 协作图 6.8.1 协作图简介 协作图（Collaboration Diagram）用于描述相互 协作的对象之间的交互关系和连接关系。虽然时序 图和协作图都是用来描述对象间的交互关系，但侧 重点不一样。时序图着重体现交互的时间顺序，协 作图则着重体现交互对象间的静态链接关系。 时时序图图按F5可得到协协作图图 协协作图图 n图书

37、馆 管理系统中的管理员登录活动的协作 图。 对象 关联消息 实验9：教师注册过程协作图 以学生成绩管理信息系统教师登记成绩模块中教师注册 过程为例，进行协作图创建的操作。 实验实验实验实验 1010：客：客户户户户取款活取款活动协动协动协动协 作作图图图图 实现实现 建模 n实现建模的目的 n在完成系统的逻辑设计 之后，即可开始进行系统的物理设计 及实现，如可执行文件、库、表、文件和文档等。因为建模 的系统属于软件系统，所以可以通过实现 方式图来帮助设计 系统的整体物理架构。 n实现方式图由组件图与部署图组成。 组件图的建模符号 构件图图 n构件： n在UML中，构件是指系统中可替换的物理部分

38、，是软件 的单个组成部分。包括源代码文件、可执行文件、库、 数据库、JavaBean等。 n构件是定义了良好接口的物理实现单 元，它封装了实现 并提供了一组接口的实现。 n在组件图中，组件表示为一个矩形，且一侧有凸出的两 个小矩形。组件名字标在矩形中。 构件图图 组组成 n构件图中通常包含3种元素：构件、接口和依赖关系 。构件图通过这些元素描述软件的各个构件及它们 之间的依赖关系，以及构件的接口和调用关系。 ATMATM系系统统统统构件构件图图图图 如果如果对对银银行行账户账户 、信用系、信用系统统、客、客户户、ATMATM屏幕、屏幕、ATMATM取取 款款 机、机、ATMATM键盘键盘 、银

39、银行行职员职员 、读读卡器和数据卡器和数据库库服服务务器分器分别别创创建建 了了对应对应 的的构件，以下构件，以下组组件件图对图对 其其进进行映射行映射。 部署图图 部署图可以用来描述系统硬件的拓扑结构以及软件在此基 础上的分布。 部署图只有两个主要的标记符，即节点和通信关联。 节点用来表示一种硬件，如计算机、扫描仪、手机、路 由器等。在UML中，节点的标记符是一个立方体，在框的上 方包含了节点的名称。 部署图用关联关系表示各节点之间的通信路径。在UML 中，部署图中的关联关系为一条实线。 部署图图通信关联联 另外，在连接硬件时通常都会关心节点之间的连接方 式，如红外、蓝牙、以太网、令牌、并行

40、、USB、TCP等。 因此，关联关系一般不使用名称，而是使用构造型，如 、等表示。 部署图的建模图形符号 ATMATM自自动动取款机系取款机系统统部署部署图图图图 ATMATM自自动动动动取款机系取款机系统统统统的部署的部署图图图图描描绘绘绘绘的是系的是系统节统节统节统节 点上运行点上运行资资资资源源 的安排。的安排。包括了包括了四个四个节节节节点，分点，分别别别别是：是：ATMATM客客户户户户端、地区端、地区 ATMATM服服务务务务器、器、银银银银行数据行数据库库库库服服务务务务器和器和打印机。打印机。 6.9 基于UML的图书管理信息系统设计 在这一节中通过基于UML的开发案例，即图书

41、管理信息 系统的设计，说明如何将UML应用到实际项目进行开发。该 应用系统的分析模型，首先使用用例进行描述，其次将用例 扩展成设计模型。本节在设计模型中详细介绍其实现细节。 以上这些开发过程都是利用IBM Rational Rose Enterprise V7.0工具实现的。 6.9.1 需求分析 6.9.1 需求分析 6.9.1 需求分析 6.9.2 设计 1体系结构设计 6.9.2 设计 2详细设计 3用户界面设计（User-interface Design） 6.9.3实现（Implementation） 在构造（或称实现）阶段进行程序编写。该应用系统选 择Java编程语言编写程序代码，

42、Java可轻松地将逻辑类映射 为代码组件，因为在类和Java代码文件之间有1对1的映射。 6.9.4测试和部署(Test and Deployment) 编码结束后，UML的使用还没有结束，需 要检验用例能否在已完成的应用系统中得到 很好的支持。对于软件系统的部署，可以利 用模型和本文做一份完整、细致的系统文档 资料。 小结 支持UML的开发工具有很多，IBM Rational Rose是功能强大、实际应用较为广泛的一种。本章 简要介绍了Rational Rose的主要功能、集成环境界 面及基本常用操作，重点结合UML的用例图、类图 、状态图、活动图、时序图和协作图，以实例讲述 了Rational Rose的操作过程。