第7章-面向?qū)ο蠓椒ɑA(chǔ)

1、軟件工程第7章 面向?qū)ο蠓椒ɑA(chǔ)內(nèi)容摘要l面向?qū)ο蟮幕靖拍頻面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)過(guò)程lUML概述內(nèi)容摘要l面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)過(guò)程lUML概述Peter Coad和Edward Yourdon提出用下列等式識(shí)認(rèn)面向?qū)ο蠓椒ǎ好嫦驅(qū)ο?= 對(duì)象（object） + 分類（classification） + 繼承（inheritance） + 通過(guò)消息的通信（communication with messages）可以說(shuō)，采用這四個(gè)概念開發(fā)的軟件系統(tǒng)是面向?qū)ο蟮?面向?qū)ο蠓椒ǖ某霈F(xiàn)很快受到計(jì)算機(jī)軟件界的青睞，并成為20世紀(jì)90年代的主流開發(fā)方法。分析其原因：l從認(rèn)知學(xué)的角度來(lái)看，面向?qū)ο蠓椒ǚ?/p>

2、人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)規(guī)律l面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)的軟件系統(tǒng)易于維護(hù)，其體系結(jié)構(gòu)易于理解、擴(kuò)充和修改1.面向?qū)ο蠓椒ㄖ械睦^承機(jī)制有力支持軟件的復(fù)用面向?qū)ο蟮幕靖拍?1. （object） 對(duì)象是指一組屬性以及這組屬性上的專用操作的封裝體 屬性（attribute）通常是一些數(shù)據(jù)，有時(shí)它也可以是另一個(gè)對(duì)象。每個(gè)對(duì)象都有它自己的屬性值，表示該對(duì)象的狀態(tài)。對(duì)象中的屬性只能通過(guò)該對(duì)象所提供的操作來(lái)存取或修改 操作（operation）（也稱方法或服務(wù)）規(guī)定了對(duì)象的行為，表示對(duì)象所能提供的服務(wù)封裝（encapsulation）是一種信息隱蔽技術(shù)，用戶只能看見(jiàn)對(duì)象封裝界面上的信息，對(duì)象的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶是隱蔽的。

3、封裝的目的是使對(duì)象的使用者和生產(chǎn)者分離，使對(duì)象的定義和實(shí)現(xiàn)分開 一個(gè)對(duì)象通?？捎蓪?duì)象名、屬性和操作三部分組成2. 類（class） 類是一組具有相同屬性和相同操作的對(duì)象的集合。一個(gè)類中的每個(gè)對(duì)象都是這個(gè)類的一個(gè)實(shí)例（instance） 類是創(chuàng)建對(duì)象的模板，從同一個(gè)類實(shí)例化的每個(gè)對(duì)象都具有相同的結(jié)構(gòu)和行為轎轎 車車型號(hào)：字符串型號(hào)：字符串顏色：字符串顏色：字符串牌照號(hào)：字符串牌照號(hào)：字符串張經(jīng)理的轎車張經(jīng)理的轎車型號(hào)型號(hào)= =桑塔納桑塔納顏色顏色= =紅色紅色牌照號(hào)牌照號(hào)= =滬滬AN2037AN2037類類實(shí)例對(duì)象實(shí)例對(duì)象3. 繼承（inheritance） 繼承是類間的基本關(guān)系，它是基于層次

4、關(guān)系的不同類共享數(shù)據(jù)和操作的一種機(jī)制。父類中定義了其所有子類的公共屬性和操作，在子類中除了定義自己特有的屬性和操作外，可以繼承其父類（或祖先類）的屬性和操作，還可以對(duì)父類（或祖先類）中的操作重新定義其實(shí)現(xiàn)方法 矩形矩形長(zhǎng)長(zhǎng)寬寬對(duì)角線對(duì)角線計(jì)算面積計(jì)算面積計(jì)算對(duì)角線計(jì)算對(duì)角線 多邊形多邊形頂點(diǎn)數(shù)頂點(diǎn)數(shù)頂點(diǎn)坐標(biāo)頂點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算面積計(jì)算面積旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)有時(shí)，我們定義一個(gè)類，它把一些類組織起來(lái)，提供一些公共的行為，但并不需要使用這個(gè)類的實(shí)例，而僅使用其子類的實(shí)例。我們把這種沒(méi)有實(shí)例的類稱為抽象類（abstract class）。在抽象類中可以定義抽象操作，抽象操作指：只定義這個(gè)類的操作接口，不定義它的實(shí)現(xiàn)，其

5、實(shí)現(xiàn)部分由其子類定義。抽象操作操作名用斜體字表示，也可以在操作特征（signature）后面加上特征字符串a(chǎn)bstract交通工具交通工具飛行器飛行器汽汽 車車 船船轎轎 車車貨貨 車車 一般一般- -特殊關(guān)系特殊關(guān)系 如果一個(gè)子類只有唯一一個(gè)父類，這種繼承稱為單一繼承。如果一個(gè)子類有一個(gè)以上的父類，這種繼承稱為多重繼承水上交通工具水上交通工具 陸上交通工具陸上交通工具 水陸兩棲交通工具水陸兩棲交通工具多重繼承多重繼承4. 消息（message） 消息傳遞是對(duì)象間通信的手段，一個(gè)對(duì)象通過(guò)向另一個(gè)對(duì)象發(fā)送消息來(lái)請(qǐng)求其服務(wù)。一個(gè)消息通常包括接收對(duì)象名、調(diào)用的操作名和適當(dāng)?shù)膮?shù)（如果有必要的話）。消

6、息只告訴接收對(duì)象需要完成什么操作，但并不指示接收者怎樣完成操作。消息完全由接收者解釋，接收者獨(dú)立決定采用什么方法完成所需的操作5. 多態(tài)性（polymorphism） 多態(tài)性是指同一個(gè)操作作用于不同的對(duì)象上可以有不同的解釋，并產(chǎn)生不同的執(zhí)行結(jié)果。例如“畫”操作，作用在“矩形”對(duì)象上，則在屏幕上畫一個(gè)矩形，作用在“圓”對(duì)象上，則在屏幕上畫一個(gè)圓。也就是說(shuō)，相同操作的消息發(fā)送給不同的對(duì)象時(shí)，每個(gè)對(duì)象將根據(jù)自己所屬類中定義的這個(gè)操作去執(zhí)行，從而產(chǎn)生不同的結(jié)果6. 動(dòng)態(tài)綁定（dynamic binding） 動(dòng)態(tài)綁定是指在程序運(yùn)行時(shí)才將消息所請(qǐng)求的操作與實(shí)現(xiàn)該操作的方法連接起來(lái) 傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的過(guò)

7、程調(diào)用與目標(biāo)代碼的連接（即調(diào)用哪個(gè)過(guò)程）放在程序運(yùn)行前（即編譯時(shí)）進(jìn)行（稱為靜態(tài)綁定），而動(dòng)態(tài)綁定則是把這種連接推遲到運(yùn)行時(shí)才進(jìn)行 動(dòng)態(tài)綁定是一種在運(yùn)行時(shí)確定被執(zhí)行代碼的技術(shù)在一般與特殊關(guān)系中，子類是父類的一個(gè)特例，所以父類對(duì)象可以出現(xiàn)的地方，也允許其子類對(duì)象出現(xiàn)。因此在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)一個(gè)對(duì)象發(fā)送消息請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，要根據(jù)接收對(duì)象的具體情況將請(qǐng)求的操作與實(shí)現(xiàn)的方法進(jìn)行連接，即動(dòng)態(tài)綁定if 條件 then p := t ; else p := r ;area := p.getarea ;getArea abstractpolygonareahexagongetArearectanglegetArea

8、lengthwidthtrianglegetAreaVar p : polygon ;Var t : triangle := triangle.new ;Var r : rectangle := rectangle.new ; 內(nèi)容摘要l面向?qū)ο蟮幕靖拍頻UML概述面向?qū)ο蠓治鯫bject-Oriented Analysis 面向?qū)ο蠓治龅囊话悴襟E如下：l獲取客戶對(duì)系統(tǒng)的需求：包括標(biāo)識(shí)場(chǎng)景（scenario）和用況（use case，也稱用例），以及建造需求模型l用基本的需求為指南，來(lái)選擇類和對(duì)象（包括屬性和操作）。l定義類的結(jié)構(gòu)和層次。l建造對(duì)象關(guān)系模型。l建造對(duì)象行為模型。1.利用用況/

9、場(chǎng)景來(lái)復(fù)審分析模型。 分析過(guò)程1. 獲取客戶對(duì)系統(tǒng)的需求l需求獲取必須讓客戶與開發(fā)者充分地交流l分析員首先標(biāo)識(shí)使用該系統(tǒng)的不同的執(zhí)行者（actor），執(zhí)行者代表使用該系統(tǒng)的不同的角色l每個(gè)執(zhí)行者可以敘述他如何使用系統(tǒng)，或者說(shuō)他需要系統(tǒng)提供什么功能l執(zhí)行者提出的每一個(gè)使用場(chǎng)景（或功能）都是系統(tǒng)的一個(gè)用況的實(shí)例，用況描述了系統(tǒng)的一種用法（或一個(gè)功能）l所有執(zhí)行者提出的所有用況構(gòu)成系統(tǒng)的完整的功能需求 注意l執(zhí)行者與用戶是不同的兩個(gè)概念，一個(gè)用戶可以扮演幾個(gè)角色（執(zhí)行者），一個(gè)執(zhí)行者可以是用戶，也可以是其他系統(tǒng)（應(yīng)用程序或設(shè)備）l得到的用況必須進(jìn)行復(fù)審，以使需求完整2. 標(biāo)識(shí)類和對(duì)象 類和對(duì)象來(lái)自問(wèn)

10、題領(lǐng)域?？梢韵葮?biāo)識(shí)候選類，然后進(jìn)行篩選3. 定義類的結(jié)構(gòu)和層次 類的結(jié)構(gòu)主要有兩種：一般特殊（generalizationspecialization）結(jié)構(gòu)和整體部分（wholepart）結(jié)構(gòu) 一般特殊結(jié)構(gòu)是一種分類結(jié)構(gòu)，反映了類間的一般與特殊的關(guān)系。一般類與特殊類之間是一種“is a”的關(guān)系，如：汽車是一種交通工具。同樣，特殊類還可以分為更特殊的類，這樣可形成類的層次結(jié)構(gòu) 整體部分結(jié)構(gòu)反映了類間的整體與部分關(guān)系。值得注意的是，整體部分關(guān)系是對(duì)對(duì)象而言的，而不是對(duì)類的。整體部分關(guān)系是一種“has a ”的關(guān)系，如“汽車”有“發(fā)動(dòng)機(jī)”。同樣，整體部分結(jié)構(gòu)也具有層次結(jié)構(gòu)有的面向?qū)ο蠓椒ㄖ校鸦ハ鄥f(xié)

11、作以完成一組緊密結(jié)合在一起的責(zé)任的類的集合定義為主題(subject)或子系統(tǒng)（subsystem）。主題和子系統(tǒng)都是一種抽象，從外界觀察系統(tǒng)時(shí)，主題或子系統(tǒng)可看作黑盒，它有自己的一組責(zé)任和協(xié)作者，觀察者不必關(guān)心其細(xì)節(jié)。觀察一個(gè)主題或子系統(tǒng)的內(nèi)部時(shí)，觀察者可以把注意力集中在系統(tǒng)的某一個(gè)方面。因此，主題或子系統(tǒng)實(shí)際上是系統(tǒng)更高抽象層次上的一種描述4. 建造對(duì)象關(guān)系模型 對(duì)象-關(guān)系模型描述了系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，它指出了類間的關(guān)系（relationship） 類之間的關(guān)系有關(guān)聯(lián)、依賴、泛化、實(shí)現(xiàn)等5. 建立對(duì)象行為模型 對(duì)象-行為模型描述了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為，它們指明系統(tǒng)如何響應(yīng)外部的事件或激勵(lì)（stimu

12、lus） 建模的步驟如下l評(píng)估所有的用況，以完全理解系統(tǒng)中交互的序列l(wèi)標(biāo)識(shí)驅(qū)動(dòng)交互序列的事件，理解這些事件如何和特定的對(duì)象相關(guān)聯(lián)l為每個(gè)用況創(chuàng)建事件軌跡（event trace）l為系統(tǒng)建造狀態(tài)機(jī)圖l復(fù)審對(duì)象-行為模型，以驗(yàn)證準(zhǔn)確性和一致性 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（Object_Oriented Design） 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的一般步驟如下：l系統(tǒng)設(shè)計(jì)將子系統(tǒng)分配到處理器將子系統(tǒng)分配到處理器選擇實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、界面支持和任務(wù)選擇實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理、界面支持和任務(wù)管理的設(shè)計(jì)策略管理的設(shè)計(jì)策略為系統(tǒng)設(shè)計(jì)合適的控制機(jī)制為系統(tǒng)設(shè)計(jì)合適的控制機(jī)制1.1.復(fù)審并考慮權(quán)衡（折衷）復(fù)審并考慮權(quán)衡（折衷）l對(duì)象設(shè)計(jì)在過(guò)程級(jí)別（在過(guò)

13、程級(jí)別（procedural lavelprocedural lavel）設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)每個(gè)操作，即設(shè)計(jì)每個(gè)操作的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)每個(gè)操作，即設(shè)計(jì)每個(gè)操作的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)定義內(nèi)部類定義內(nèi)部類為類的屬性設(shè)計(jì)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為類的屬性設(shè)計(jì)內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)l消息設(shè)計(jì) 使用對(duì)象間的協(xié)作和對(duì)象-關(guān)系模型，設(shè)計(jì)消息模型l復(fù)審 復(fù)審設(shè)計(jì)模型并在需要時(shí)迭代。 1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1) 將分析模型劃分成子系統(tǒng) 在OO系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們把分析模型中緊密相關(guān)的類、關(guān)系等設(shè)計(jì)元素包裝成子系統(tǒng) 通常，子系統(tǒng)的所有元素共享某些公共的性質(zhì)，它們可能都涉及完成相同的功能；它們可能駐留在相同的產(chǎn)品硬件中；或者它們可能管理相同的類和資源 子系統(tǒng)由它們的責(zé)任所刻畫

14、，即，一個(gè)子系統(tǒng)可以通過(guò)它提供的服務(wù)來(lái)標(biāo)識(shí)。在OOD中，這種服務(wù)是完成特定功能的一組操作 子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：(1) 子系統(tǒng)應(yīng)具有定義良好的接口，通過(guò)接口和系統(tǒng)的其它部分通信(2) 除了少數(shù)的“通信類” 外，子系統(tǒng)中的類應(yīng)只和該子系統(tǒng)中的其它類協(xié)作(3) 子系統(tǒng)的數(shù)量不宜太多(4) 可以在子系統(tǒng)內(nèi)部再次劃分，以降低復(fù)雜性2) 標(biāo)識(shí)問(wèn)題本身的并發(fā)性，并為子系統(tǒng)分配處理器 通過(guò)對(duì)對(duì)象-行為模型的分析，可發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的并發(fā)性。如果對(duì)象（或子系統(tǒng)）不是同時(shí)活動(dòng)的，則它們不需并發(fā)處理，此時(shí)這些對(duì)象（或子系統(tǒng)）可以在同一個(gè)處理器上實(shí)現(xiàn)。反之，如果對(duì)象（或子系統(tǒng)）必須對(duì)一些事件同時(shí)異步地動(dòng)作，則它們被視為并發(fā)的

15、，此時(shí)，可以將并發(fā)的子系統(tǒng)分別分配到不同的處理器，或者分配在同一個(gè)處理器，而由操作系統(tǒng)提供并發(fā)支持3) 任務(wù)管理設(shè)計(jì)Coad和Yourdon提出如下管理任務(wù)對(duì)象的設(shè)計(jì)策略：(1) 確定任務(wù)的類型(2) 必要時(shí)，定義協(xié)調(diào)者任務(wù)和關(guān)聯(lián)的對(duì)象(3) 將協(xié)調(diào)者任務(wù)和其它任務(wù)集成通?？赏ㄟ^(guò)了解任務(wù)是如何被啟動(dòng)的來(lái)確定任務(wù)的類型，如事件驅(qū)動(dòng)任務(wù)，時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)任務(wù)。每個(gè)任務(wù)應(yīng)該定義其優(yōu)先級(jí)，并識(shí)別關(guān)鍵任務(wù)。當(dāng)有多個(gè)任務(wù)時(shí)還可以考慮增加一個(gè)協(xié)調(diào)者任務(wù)，以控制這些任務(wù)協(xié)同工作4) 數(shù)據(jù)管理設(shè)計(jì) 通常數(shù)據(jù)管理設(shè)計(jì)成層次模式，其目的是將數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)及操縱與系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯加以分離 數(shù)據(jù)管理的設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)對(duì)

16、象的存儲(chǔ)方式（如內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件、數(shù)據(jù)庫(kù)），以及設(shè)計(jì)相應(yīng)的服務(wù)，即為要儲(chǔ)存的對(duì)象增加所需的屬性和操作5) 資源管理設(shè)計(jì) OO系統(tǒng)可利用一系列不同的資源（如磁盤驅(qū)動(dòng)器、處理器、通信線路等外部實(shí)體或數(shù)據(jù)庫(kù)、對(duì)象等抽象資源），很多情況下，子系統(tǒng)同時(shí)競(jìng)爭(zhēng)這些資源，因此要設(shè)計(jì)一套控制機(jī)制和安全機(jī)制，以控制對(duì)資源的訪問(wèn)，避免對(duì)資源使用的沖突 6）人機(jī)界面設(shè)計(jì) 對(duì)大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)而言，人機(jī)界面本身是一個(gè)非常重要的子系統(tǒng)。人機(jī)界面主要強(qiáng)調(diào)人如何命令系統(tǒng)，以及系統(tǒng)如何向人提交信息。它包括窗口、菜單、報(bào)告的設(shè)計(jì)7) 子系統(tǒng)間的通信 子系統(tǒng)之間可以通過(guò)建立客戶/服務(wù)器連接進(jìn)行通信，也可以通過(guò)端對(duì)端（peer to

17、peer）連接進(jìn)行通信。我們必須確定子系統(tǒng)間通信的合約（contract），合約提供了一個(gè)子系統(tǒng)和另一個(gè)子系統(tǒng)交互的方式2. 對(duì)象設(shè)計(jì) 對(duì)象設(shè)計(jì)是為每個(gè)類的屬性和操作作出詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)連接類與它的協(xié)作者之間的消息規(guī)約1) 對(duì)象描述 對(duì)象設(shè)計(jì)的描述可以采取以下形式之一：（1） 協(xié)議描述：描述對(duì)象的接口，即定義對(duì)象可以接收的消息以及當(dāng)對(duì)象接收到消息后完成的相關(guān)操作（2） 實(shí)現(xiàn)描述：描述傳送給對(duì)象的消息所蘊(yùn)含的每個(gè)操作的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)包括有關(guān)對(duì)象私有部分的信息，即關(guān)于描述對(duì)象屬性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部細(xì)節(jié)和描述操作的過(guò)程細(xì)節(jié) 對(duì)對(duì)象的使用者來(lái)說(shuō)，只需要協(xié)議描述就夠了2）設(shè)計(jì)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 為對(duì)象中

18、的屬性和操作設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)算法3. 設(shè)計(jì)模式（design patterns） 在許多面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，存在一些類和對(duì)象的重復(fù)出現(xiàn)的模式。這些模式求解特定的設(shè)計(jì)問(wèn)題，使面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)更靈活，并最終可復(fù)用。這些模式幫助設(shè)計(jì)者復(fù)用以前成功的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者可以把這些模式應(yīng)用到新的設(shè)計(jì)中一個(gè)設(shè)計(jì)模式通常可用4個(gè)基本要素來(lái)描述：1）模式名稱 用于描述模式的助憶符。設(shè)計(jì)模式名應(yīng)具有實(shí)際的含義，能反映模式的適用性和意圖2）問(wèn)題 描述何時(shí)使用模式，解釋設(shè)計(jì)問(wèn)題以及應(yīng)用模式所必須的環(huán)境和條件3）解決方案 描述構(gòu)成設(shè)計(jì)方案的各元素、它們之間的關(guān)系、各自的職責(zé)和協(xié)作方式4）效果（consequences） 描述模式應(yīng)

19、用的效果以及使用模式時(shí)的折中問(wèn)題內(nèi)容摘要l面向?qū)ο蟮幕靖拍頻面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)過(guò)程統(tǒng)一建模語(yǔ)言UMLUnified Modeling LanguageUML概述 l為何研究UML結(jié)束方法大戰(zhàn)l發(fā)展歷史 1994年Booch和Rumbaugh在Rational Software Corporation開始了UML的工作，其目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)“統(tǒng)一的方法”， 1995年OOSE的創(chuàng)始人Jacobson加盟到這項(xiàng)工作中，工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到創(chuàng)建一種統(tǒng)一的建模語(yǔ)言UML 1996年6月、10月、1997年1月、11月分別推出了UML0.9、 UML0.91、 UML1.0、 UML1.1 UML概述 l19

20、97年11月，OMG(Object Management Group)批準(zhǔn)把UML1.1作為基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言l之后，UML進(jìn)行了持續(xù)的修訂和改進(jìn)，先后產(chǎn)生了UML1.2、1.3、1.4、1.5版本l2004年推出了UML2.0，UML2.0對(duì)UML1.x作了重大的修改。 l模型元素 模型元素指模型中的實(shí)體以及實(shí)體間相互連接的關(guān)系 部分模型元素部分模型元素注解注解類類屬性屬性操作操作對(duì)象：類對(duì)象：類屬性屬性操作操作狀態(tài)狀態(tài)用況用況 結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)供應(yīng)接口供應(yīng)接口包包依賴依賴關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián)泛化泛化主動(dòng)類主動(dòng)類屬性屬性操作操作請(qǐng)求接口請(qǐng)求接口構(gòu)件構(gòu)件實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)視圖與圖主題域視圖 （view）圖（di

21、agram）結(jié)構(gòu)化結(jié)構(gòu)化靜態(tài)視圖靜態(tài)視圖類圖（類圖（class）設(shè)計(jì)視圖設(shè)計(jì)視圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)（內(nèi)部結(jié)構(gòu)（internal structure）協(xié)作圖（協(xié)作圖（collaboration）構(gòu)件圖（構(gòu)件圖（component）用況視圖用況視圖用況圖（用況圖（use case）動(dòng)態(tài)的動(dòng)態(tài)的狀態(tài)機(jī)視圖狀態(tài)機(jī)視圖狀態(tài)機(jī)圖（狀態(tài)機(jī)圖（state machine）活動(dòng)視圖活動(dòng)視圖活動(dòng)圖（活動(dòng)圖（activity）交互視圖交互視圖順序圖（順序圖（sequence）通信圖（通信圖（communication）物理的物理的部署視圖部署視圖部署圖（部署圖（deployment）模型管理模型管理模型管理視圖模型管理視圖包

22、圖（包圖（package）剖面剖面包圖（包圖（package）l靜態(tài)視圖靜態(tài)視圖對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域中的概念以及與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有關(guān)的內(nèi)部概念建模，主要由類以及類之間的相互關(guān)系組成，在靜態(tài)視圖中不描述依賴于時(shí)間的系統(tǒng)行為。靜態(tài)視圖用類圖來(lái)展示l設(shè)計(jì)視圖設(shè)計(jì)視圖對(duì)應(yīng)用自身的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)建模，例如，將設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)擴(kuò)展成：結(jié)構(gòu)化類元(classifier)、為實(shí)現(xiàn)功能所需的協(xié)作以及良定義接口的構(gòu)件的組裝。設(shè)計(jì)視圖由內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖、協(xié)作圖和構(gòu)件圖實(shí)現(xiàn)l用況視圖用況視圖對(duì)被稱為執(zhí)行者的外部代理（他與特定視點(diǎn)的主題交互）所感受到的主題（如系統(tǒng)）功能建模。用況視圖的意圖是列出系統(tǒng)中的用況和執(zhí)行者，并顯示哪個(gè)執(zhí)行者參與了哪個(gè)用況的執(zhí)行。

23、用況的行為用動(dòng)態(tài)視圖，特別是交互視圖來(lái)表示。用況視圖用用況圖來(lái)展示l狀態(tài)機(jī)視圖狀態(tài)機(jī)視圖對(duì)一個(gè)類的對(duì)象的可能生命歷程建模。一個(gè)狀態(tài)機(jī)包括用遷移連接的狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)對(duì)一個(gè)對(duì)象在其生命期中滿足某種條件的一個(gè)時(shí)間段建模。當(dāng)一個(gè)事件發(fā)生時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)對(duì)象的一個(gè)狀態(tài)向另一個(gè)新狀態(tài)的遷移，附加在遷移上的動(dòng)作或活動(dòng)也同時(shí)被執(zhí)行。狀態(tài)機(jī)視圖用狀態(tài)機(jī)圖來(lái)展示l活動(dòng)視圖活動(dòng)展示了包含在執(zhí)行計(jì)算或工作流中的計(jì)算活動(dòng)的控制流。一個(gè)動(dòng)作是一個(gè)基本的計(jì)算步，一個(gè)活動(dòng)結(jié)點(diǎn)是一組動(dòng)作或子活動(dòng)，一個(gè)活動(dòng)可描述順序的和并發(fā)的計(jì)算。活動(dòng)視圖用活動(dòng)圖來(lái)展示l交互視圖交互視圖描述系統(tǒng)各部分中消息交換的順序。交互視圖提供了系統(tǒng)中行為的

24、整體視圖，也就是說(shuō)，它展示了多個(gè)對(duì)象間交叉的控制流。交互視圖用順序圖和通信圖來(lái)展示l部署視圖部署視圖描述了運(yùn)行時(shí)結(jié)點(diǎn)上制品的分布。制品是一個(gè)物理實(shí)現(xiàn)單元，如一個(gè)文件，它也可以表示一或多個(gè)構(gòu)件的實(shí)現(xiàn)（一種表現(xiàn)形式）。結(jié)點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)表示計(jì)算資源的物理對(duì)象，如，計(jì)算機(jī)、設(shè)備或內(nèi)存。部署視圖允許對(duì)分配的結(jié)果和資源分配進(jìn)行評(píng)估。部署視圖用部署圖來(lái)展示l模型管理視圖模型管理視圖對(duì)模型自身的組織建模。一個(gè)模型由一組保存模型元素（如類、狀態(tài)機(jī)、用況）的包組成。包還可以包含其它的包，因此，一個(gè)模型從一個(gè)間接包含所有模型內(nèi)容的根包（root package）開始。包是操縱模型內(nèi)容的單元，也是訪問(wèn)控制和配置控制的單元

25、。每個(gè)模型元素可以被一個(gè)包或另一個(gè)元素?fù)碛?。模型管理信息通常展示在包圖中，它是類圖的變種l剖面（profile）UML是用一個(gè)元模型（metamodel）定義的，元模型是指描述建模語(yǔ)言自身的模型。通常元模型的改變是復(fù)雜的，也是危險(xiǎn)的。剖面機(jī)制允許在不修改基礎(chǔ)元模型的前提下對(duì)UML作有限的變化。UML包含三個(gè)主要的可擴(kuò)展結(jié)構(gòu)：約束（constraints）、版型（stereotypes）和標(biāo)簽值（tagged values）約束是以自然語(yǔ)言或特定形式語(yǔ)言的正文表示的語(yǔ)義條件或限制，約束寫在花括號(hào)中（），如value0，or。版型是在基于現(xiàn)有各類模型元素的外形中定義模型元素的新類型，它本質(zhì)上是一種

26、新元類（metaclass）。版型可以擴(kuò)展語(yǔ)義，但不能擴(kuò)展原元模型類的結(jié)構(gòu)。用標(biāo)記版型，如signal。標(biāo)簽值是貼在任何模型元素上的被命名的信息片。下圖給出了版型和標(biāo)簽值的應(yīng)用實(shí)例版型和標(biāo)簽值版型和標(biāo)簽值authorshipSchedulingtagged valuesauthorshipauthor=“Frank Martin”due=Dec.31,2009l 類圖 類圖展示了系統(tǒng)中類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，即類與類之間的相互聯(lián)系。類之間有多種聯(lián)系方式，如關(guān)聯(lián)（相互連接）、依賴（一個(gè)類依賴或使用另一個(gè)類）、泛化（一個(gè)類是另一個(gè)類的特殊情況）等?？梢园讶舾蓚€(gè)相關(guān)的類包裝在一起作為一個(gè)單元（包）,相當(dāng)于一個(gè)

27、子系統(tǒng)。一個(gè)系統(tǒng)可以有多張類圖，一個(gè)類也可以出現(xiàn)在幾張類圖中l(wèi) 對(duì)象圖 對(duì)象圖是類圖的實(shí)例，它展示了系統(tǒng)執(zhí)行在某一時(shí)間點(diǎn)上的一個(gè)可能的快照。對(duì)象圖使用與類圖相同的符號(hào)，只是在對(duì)象名下面加上下劃線，同時(shí)它還顯示了對(duì)象間的實(shí)例鏈接（link）關(guān)系l內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖展示了類的分解，給出了組成一個(gè)結(jié)構(gòu)化類元的相互連接的部分、端口和連接器手冊(cè)：演出手冊(cè)手冊(cè)：演出手冊(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)：演出數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)：演出數(shù)據(jù)庫(kù)售票員：售票員售票員：售票員售票處售票處售票售票內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖l協(xié)作圖協(xié)作圖展示了協(xié)作的定義，是一種合成的結(jié)構(gòu)圖。協(xié)作是為了完成某一目的而一起工作的一組對(duì)象間的上下文關(guān)系劇院售票劇院售票* * 1 1售票亭：售票亭售票亭：售票亭：售票處：售票處1 1 * *終端：售票終端終端：售票終端協(xié)作圖協(xié)作圖l構(gòu)件圖構(gòu)件圖展示了系統(tǒng)中的構(gòu)件（即來(lái)自應(yīng)用的軟件單元），構(gòu)件間通過(guò)接口的連接，以及構(gòu)件之間的依賴關(guān)系。構(gòu)件是一種結(jié)構(gòu)化類元，可以用內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖來(lái)定義它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)l用況圖用況圖展示了各類外部執(zhí)行者與系統(tǒng)所提供的用況之間的連接。一