1、第1章 初识UML,UML（Unified Modeling Language，译为统一建模语言），是一种面向对象的可视化建模语言，它能够让系统构造者用标准的、易于理解的方式建立起能够表达他们设计思想的系统监图，并且提供一种机制，以便于不同的人之间可以有效的共享和交流设计成果。,【教学导航】,【引导训练】【任务1】体验软件系统的登录过程启动图书管理系统，首先出现如图 1-1所示的【用户登录】窗口。,图1-1 启动图书管理系统出现【用户登录】窗口,然后在图1-1所示的窗体中，分别输入用户名“admin”和密码“admin”，然后单击【确定】按钮。,【任务2】分析软件系统的用户登录模块根据任务1中
2、图书管理系统登录过程的体验可知，图书管理系统启动后首先出现【用户登录】界面，用户在该界面中输入“用户名”和“密码”，然后由系统对用户输入的“用户名”和“密码”进行验证。,对于“用户名”和“密码”都正确的合法用户，则成功登录系统，否则为非法用户，登录系统失败。,用户登录模块主要提供两个基本功能：（1）用户通过登录界面输入“用户名”和“密码”； （2）系统对用户输入的“用户名”和“密码”进行验证，以判断用户身份的合法性。,【操作示范与知识讲解】【任务描述】（1）认识UML的用例图、类图、 活动图和顺序图。,（2）分别在Visio 2003和Rational Rose 2003中浏览UML的用例图。
3、 （3）认识Visio 2003的界面组成和绘图环境。,（4）认识Rational Rose 2003的界面组成和绘图环境。 （5）对UML的功能、组成、图、视图以及UML的应用有一个初步印象。,【任务实施】,1.1 认识UML图,1.1.1 认识用户登录模块的用例图软件系统（例如图书管理系统）的用户登录模块的参与者通常是“用户”，基本功能有两个： （1）输入用户名和密码； （2）验证用户身份。,UML的用例图用来描述系统的功能，并指出各功能的参与者，用户登录模块的用例图如图1-5所示。,图1-5 用户登录模块的用例图,1.1.2 认识用户登录模块的类图用户在“用户登录界面”输入“用户名”和“
4、密码”，然后通过单击【确定】按钮，触发Click事件，执行验证用户身份的操作。,在系统分析和设计阶段使用UML的类图定义系统的类以及类的属性和操作。,图1-6为“登录界面类”的类图，图1-7为“用户登录类”的类图，图1-8为“数据操作类”的类图。,图1-6 “登录界面类”的类图,图1-7 “用户登录类”的类图,图1-8 “数据库操作类”的类图,1.1.3 认识用户登录模块的活动图UML的活动图描述为满足用例要求所要进行的活动，描述业务过程的工作流程中涉及的活动。用户登录模块的活动图如图1-9所示。,图1-9 用户登录模块的活动图,该活动图描述的用户登录过程如下：（1）启动软件系统，显示登录界面
5、。 （2）用户在登录界面分别输入“用户名”和“密码”。,（3）用户单击【确定】按钮，系统通过验证用户输入的“用户名”和“密码”的正确性，判断用户身份是否合法。,（4）如果用户身份合法，则成功登录。如果用户输入的“用户名”或者“密码”有误，则显示提示信息，此时用户可以单击【取消】按钮，退出登录状态；也可以重新输入用户名或密码，系统重新验证用户的身份。,1.1.4 认识用户登录模块的顺序图顺序图显示多个对象之间的动态协作关系，重点是显示对象之间发送消息的时间顺序。顺序图也显示对象之间的交互，就是在系统执行时，某个指定时间点发生的事情。,用户登录成功的顺序图如图1-10所示，在顺序图的顶部，对象按消
6、息传递的顺序从左到右排列，垂直方向用对象生命线表示时间，时间的顺序为自顶向下，靠近顶部的消息发生的时间要比靠近底部的消息早。,图1-10 用户登录成功的顺序图,1.2 浏览UML的用例图,1.2.1 在Visio 2003中浏览用户登录模块的用例图在Visio 2003中浏览用户登录模块的用例图的基本操作步骤如下：,（1）启动Visio 2003 （2）打开已有的UML模型文件Visio 2003工作界面的基本组成与Office 2003相同，主要包括标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、标尺等。 （3）保存绘图文件及用例图 （4）关闭绘图文件,1.2.2 在Rational Rose 2003中浏
7、览用户登录模块的用例图 （1）启动Rational Rose 2003。通常可以通过【开始】菜单中的级联菜单【Rational Software】【Rational Rose Enterprise Edition】启动Rational Rose 2003，Rational Rose 2003的初始界面如图1-14所示。,图1-14 Rational Rose 2003的初始界面,（2）打开已有的UML模型文件 （3）显示用例图 （4）保存模型文件及用例图 （5）关闭用例图 （6）退出Rational Rose 2003,1.3 UML简介,1.3.1 建立软件模型的重要性建立软件模型具体以下功
8、能。（1）可以简化系统的设计和维护，使之更容易理解。 （2）便于开发人员展现系统。,（3）允许开发人员指定系统的结构或行为。 （4）提供指导开发人员构造系统的模板。 （5）记录开发人员的决策。,1.3.2 UML的功能主要有以下功能。（1）为软件系统建立可视化模型 （2）规约软件系统的产出 （3）构造软件系统的产出 （4）为软件系统的产出建立文档,1.3.3 UML的组成UML由视图（View）、图（Diagram）、模型元素（Model Element）和通用机制（General Mechanism）等几个部分组成。,（1）视图（View）视图是表达系统的某一方面特征的UML建模元素的子集，
9、视图并不是具体的图，它是由一个或多个图组成的对系统某个角度的抽象。,（2）图（Diagram）图是模型元素的图形表示，视图由图组成，UML 2.0以前常用的图有9种，把这几种基本图结合起来就可以描述系统的所有视图。,9种图分为两类，一类是静态图，包括用例图、类图、对象图、组件图和部署图；另一类是动态图，包括顺序图、通信图、状态机图和活动图。,（3）模型元素（Model Element）模型元素是构成图最基本的元素，它代表面向对象中的类、对象、接口、消息和关系等概念。,（4）通用机制（General Mechanism）通用机制用于为模型元素提供额外信息，例如注释、模型元素的语义等。,1.3.4
10、 UML的图每一种UML的视图都是由一个或多个图组成的，图就是系统架构在某个侧面的表示，所有的图一起组成了系统的完整视图。,UML 2.0以前提供了9种不同的图，用例图描述系统的功能，类图描述系统的静态结构，对象图描述系统在某个时刻的静态结构，组件图描述实现系统元素的组织，部署图描述环境元素的配置，顺序图按时间顺序描述系统元素的交互。,通信图按照时间和空间顺序描述系统元素间的交互和它们之间的关系，状态机图描述系统元素的状态条件和响应，活动图描述系统元素的活动。,1.3.5 UML的视图UML是用来描述模型的，用模型来描述系统的结构或静态特征，以及行为或动态特征。,UML中，模型是通过视图（Vi
11、ew）来描述系统的不同侧面的，通过图（Diagram）描述将要建立系统的模块，视图并不是图。,每一个视图描述系统某一方面的特征，这样一个完整系统模型就由许多视图从不同的角度来共同描述，这样系统才可能被精确定义。,1.3.6 UML的应用UML常应用在以下领域。（1）信息系统 （2）嵌入式系统 （3）分布式系统 （4）商业系统,【同步训练】【任务1】在Visio 2003中浏览用户登录模块的活动图,【任务描述】 （1）在Visio 2003中打开“01用户登录模块模型”，然后显示“01用户登录模块活动图”。,（2）调整“01用户登录模块活动图”中文字的大小及各个形状的位置，然后保存活动图的修改。 （3）观察Visio 2003界面的组成。,【本章小结】软件模型是系统的完整抽象，图则是模型或模型子集的图形化表示。,本章主要对UML的图建立初步印象，了解Visio 2003和Rational Rose 2003的界面组成，掌握在Visio 2003和Rational Rose 2003中浏览UML图的方法。初步了解UML的功能、组成、图、视图及其应用领域。,
