UML_面向?qū)ο竽Ｐ?PowerDesigner)

1、UML教案PowerDesigner 面向?qū)ο竽Ｐ蛯?shí)戰(zhàn)項(xiàng)目訓(xùn)練教案1UML示例11.面向?qū)ο竽Ｐ?2.動(dòng)態(tài)模型19授課教師：李祥課時(shí)：90分鐘1. 面向?qū)ο竽Ｐ兔嫦驅(qū)ο竽Ｐ褪抢肬ML（統(tǒng)一建模語(yǔ)言）的圖形來(lái)描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模型，它從不同角度實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。這些圖形有助于用戶(hù)，管理人員，系統(tǒng)分析人員，開(kāi)發(fā)人員，測(cè)試人員和其他人員之間進(jìn)行信息交流。1) 選擇File-New Mode命令或者單擊工具欄中的New Mode圖標(biāo)，彈出New Mode窗口2) 在左側(cè)是Mode type欄中選擇Object-Oriented Model（面向?qū)ο竽Ｐ停┻x項(xiàng)，在右側(cè)輸入模型名稱(chēng)，語(yǔ)言，如下圖所示：注：

2、靜態(tài)圖包括：用例圖（Use Case Diagram）、類(lèi)圖（Class Diagram）、對(duì)象圖（Object Diagram）、組件圖（Component Diagram）和部署圖（Deployment Diagram）。動(dòng)態(tài)圖包括：狀態(tài)圖（Statechart Diagram）、順序圖（Sequence Diagram）、協(xié)作圖（Collaboration Diagram）和活動(dòng)圖（Activity Diagram）。a) Class Diagram：類(lèi)圖b) Object Diagram：對(duì)象圖類(lèi)圖和對(duì)象圖：用來(lái)定義類(lèi)和對(duì)象以及它們的屬性和操作。c) User Case Diagram

3、：用例圖主要用來(lái)描述系統(tǒng)的外部行為；d) Sequence Diagram：順序圖顯示對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系，它強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間消息發(fā)送的順序，同時(shí)顯示對(duì)象之間的交互。e) Component Diagram：組件圖f) Deployment Diagram：部署圖組件圖和部署圖：描述實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的元素組織和系統(tǒng)環(huán)境元素的配置。g) Statechart Diagram：狀態(tài)圖描述類(lèi)的對(duì)象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā)生時(shí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件h) Activity Diagram：活動(dòng)圖描述滿(mǎn)足用例要求所要進(jìn)行的活動(dòng)以及活動(dòng)間的約束關(guān)系，有利于識(shí)別并行活動(dòng)。i) Collaboration Diagram：協(xié)作圖

4、強(qiáng)調(diào)對(duì)象間的動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系j) Composite Structure Diagram：復(fù)合結(jié)構(gòu)模型3) 單擊“確定”按鈕，進(jìn)入OOM設(shè)計(jì)工作區(qū)。在該工作區(qū)中可以定義OOM的屬性和操作，也可以設(shè)計(jì)各種UML的圖形。4) 選擇Model-Model Properties命令，顯示如下圖所示的OOM的Model Properties窗口5) 定義完畢后單擊“確定”按鈕。然后選擇File-Save As命令，以PubinfoSys.OOM這個(gè)名稱(chēng)將所定義的模型存盤(pán)。6) 設(shè)置模型的選擇。選擇Tools-Model Options命令，打開(kāi)Model Options（模型選項(xiàng)）窗口。如下圖7) 單擊Se

5、t As Default按鈕，設(shè)置為默認(rèn)選項(xiàng)，然后單擊OK按鈕。n 用例圖通常用來(lái)定義系統(tǒng)的高層次草圖，它從用戶(hù)角度描述了應(yīng)用的系統(tǒng)功能，指出了各個(gè)功能的外部操作者。用于系統(tǒng)需求分析階段，進(jìn)行系統(tǒng)需求和功能設(shè)計(jì)，它包含執(zhí)行者和用例兩個(gè)要素。執(zhí)行者指用戶(hù)在系統(tǒng)中的角色，用例是用戶(hù)與計(jì)算機(jī)的一次交互。用例圖主要用來(lái)描述每個(gè)用例將有哪些執(zhí)行者進(jìn)行參與。u 定義用例用例是外部可見(jiàn)的一個(gè)系統(tǒng)功能單元，這些功能由系統(tǒng)單元提供，通過(guò)一系列單元與一個(gè)或多個(gè)參與者之間交換的消息表達(dá)。1) 定義用例圖l 右鍵單擊“新增”->Use Case Diagraml 選擇定義4個(gè)用例，如下圖所示l 選中第一個(gè)用例雙

6、擊，打開(kāi)Use Case Properties（用例屬性）窗口，將Name屬性修改為“查找”，將Code屬性修改為Search，如下圖所示：l 得用同樣的方法，修改其他3個(gè)用例屬性如圖：l 單擊“執(zhí)行者”圖標(biāo)定義3個(gè)執(zhí)行者，如下圖：l 選中第一個(gè)執(zhí)行者并雙擊，打開(kāi)Actor Properties窗口，將Name屬性修改為“顧客”，將Code屬性修改為Buyer，如圖：l 利用同樣的方法，修改其他兩個(gè)執(zhí)行者的屬性l 定義執(zhí)行者和用例之間的關(guān)系。單擊“關(guān)系”圖標(biāo)，再單擊執(zhí)行者“顧客”并手動(dòng)鼠標(biāo)至用例“查找”，釋放鼠標(biāo)，這時(shí)在執(zhí)行者和用例之間建立了關(guān)系。雙擊該關(guān)系，打開(kāi)Association Pro

7、perties窗口，將Name屬性修改為“查詢(xún)商品”，將Code屬性修改為SearchProduct。l 按照上一步的方法，在其他執(zhí)行者和用例之間建立關(guān)系。l 定義完成后的用例圖如下圖：注：如果關(guān)系上不顯示注釋?zhuān)瑒t需要修改顯示參數(shù)設(shè)置，單擊“工具（Tools）”->“顯示參數(shù)設(shè)置（Display Preferences）”,把Name前的勾選上，如下圖l2)u 定義角色角色描述了與系統(tǒng)相互作用的一組用戶(hù)，最明顯的角色是系統(tǒng)中的人，但也可能是系統(tǒng)本身。u 定義關(guān)聯(lián)用例除了與其參與者發(fā)生關(guān)聯(lián)外，還可以參與系統(tǒng)中的多個(gè)關(guān)系，允許定義的關(guān)聯(lián)有關(guān)聯(lián)，擴(kuò)展，用例泛化，包括。un 類(lèi)圖描述類(lèi)與類(lèi)之間的

8、靜態(tài)關(guān)系，并不能描述對(duì)象的所有細(xì)節(jié)。其中包括一系列的包，類(lèi)，接口和它們之間的關(guān)系。類(lèi)圖是定義其他圖的基礎(chǔ)。u 創(chuàng)建（Class）類(lèi)1) 選擇File-New Model命令，打開(kāi)New Model窗口。在窗口左側(cè)的Model type欄選擇Object-Oriented Model選項(xiàng)，在右側(cè)的First diagram下拉列表框中選擇Class Diagram選項(xiàng)，在Object language下拉框中選擇Java選項(xiàng)，如下圖：2) 在類(lèi)圖工作區(qū)中單擊Palette工具欄中的Class圖標(biāo)，創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)，雙擊類(lèi)圖的圖形符號(hào)，打開(kāi)Class Properties窗口。3) 選擇Detail選項(xiàng)

9、卡，可以定義類(lèi)的更多屬性。4) 選擇Attribute選項(xiàng)卡，可以為類(lèi)增加屬性。單擊Add a Row圖標(biāo)，增加屬性，也可以單擊Add Attributes圖標(biāo)打開(kāi)Selection窗口列表模型中其他類(lèi)的屬性，選擇需要的屬性，然后單擊“OK”按鈕即可。5) 選擇Operations選項(xiàng)卡，單擊Add Operation圖標(biāo)，打開(kāi)Selection窗口，從中可以選擇該模型中其他類(lèi)包含的操作。選擇完畢后，單擊“OK”按鈕，所選的操作即可增加到當(dāng)前類(lèi)上。6) 選擇Inner Classifies選項(xiàng)卡，可以為該類(lèi)定義內(nèi)部類(lèi)。內(nèi)部類(lèi)是PowerDesigner的一個(gè)分類(lèi)器，在UML中分類(lèi)器是一個(gè)包含有

10、屬性和操作等的模型元素。定義完畢后可以通過(guò)Preview選項(xiàng)卡觀察當(dāng)前類(lèi)或接口所包含的內(nèi)部類(lèi)代碼，如下圖所示：7) 除了以上屬性外，還可以定義Associations，Identifies等屬性。屬性定義完畢后創(chuàng)建的內(nèi)容如下圖：注：第四部分為創(chuàng)建的Inner Classifies（內(nèi)部類(lèi)）u 創(chuàng)建聯(lián)系（關(guān)系）在類(lèi)圖中，聯(lián)系有關(guān)聯(lián)（association）、依賴(lài)（dependency）、泛化（generalization）和實(shí)現(xiàn)聯(lián)系（realization）、聚合（aggregation）、成分（composition）、（Require Link）、（Inner Link）。l General

11、ization：泛化、一般化，圖標(biāo)為表示的是類(lèi)與類(lèi)之間的繼承關(guān)系、接口與接口之間的繼承關(guān)系、類(lèi)與接口之間的實(shí)現(xiàn)關(guān)系。如果體現(xiàn)到j(luò)ava語(yǔ)言中，那就是反應(yīng)extends和implements關(guān)鍵字。l Association：關(guān)聯(lián)關(guān)系（一般關(guān)系）關(guān)聯(lián)關(guān)系描述的是類(lèi)與類(lèi)之間的連接，他表示一個(gè)類(lèi)知道另一個(gè)類(lèi)的屬性和方法。關(guān)聯(lián)關(guān)系可以是單向的或者雙向的。在Java語(yǔ)言中，單向的關(guān)聯(lián)關(guān)系是通過(guò)以實(shí)例變量的方式持有被關(guān)聯(lián)對(duì)象的引用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。一般來(lái)說(shuō)是不建議使用雙向的關(guān)聯(lián)關(guān)系的。下面介紹單向的關(guān)聯(lián)關(guān)系：上面的類(lèi)圖表現(xiàn)的是訂單和訂單明細(xì)之間的關(guān)系。Items中有一個(gè)實(shí)例變量類(lèi)型是Order。每個(gè)連接都會(huì)有兩個(gè)

12、端點(diǎn)，上面的Items和Order就是端點(diǎn)，且每個(gè)端點(diǎn)都可以有（optional），一個(gè)基數(shù)（multiplicity），表示這個(gè)類(lèi)可以有幾個(gè)實(shí)例。這個(gè)類(lèi)似于數(shù)據(jù)庫(kù)中的1:n、m:n這些關(guān)系。我們可以給上面的例子加上基數(shù)：上面表示的是訂單與訂單明細(xì)之間是1對(duì)多的關(guān)系。l Aggregation：聚合關(guān)系聚合關(guān)系是關(guān)聯(lián)關(guān)系的一部分，是非常強(qiáng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。表示has-a的關(guān)系，是一種不穩(wěn)定的包含關(guān)系。聚合關(guān)系表現(xiàn)的更多的是整體與部分的關(guān)系。較強(qiáng)于一般關(guān)聯(lián)，有整體與局部的關(guān)系，并且沒(méi)有整體，局部也可單獨(dú)存在。如公司和員工的關(guān)系，公司包含員工，但如果公司倒閉，員工依然可以換公司。在類(lèi)圖中使用空心的菱形表

13、示，菱形從局部指向整體。例如汽車(chē)和車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)之間的關(guān)系。如下圖：與關(guān)聯(lián)關(guān)系一樣，聚合關(guān)系也是通過(guò)實(shí)例變量實(shí)現(xiàn)的。單純從語(yǔ)法的角度基本上無(wú)法判斷出關(guān)聯(lián)關(guān)系和聚合關(guān)系。l Composition：組合關(guān)系（合成關(guān)系）組合關(guān)系同樣也是關(guān)聯(lián)關(guān)系中的一種，這種關(guān)系是比聚合關(guān)系更加強(qiáng)的關(guān)系。我們前面提到，聚合關(guān)系表現(xiàn)的是整體與部分之間的關(guān)系，組合關(guān)系是在聚合關(guān)系的基礎(chǔ)上，表示不可分割的整體與部分之間的關(guān)系。也就是說(shuō)表示整體的對(duì)象需要負(fù)責(zé)表示部分的對(duì)象的生命周期?！按碚w的對(duì)象負(fù)責(zé)保持代表部分的對(duì)象的存活，在一些情況下負(fù)責(zé)將代表部分的對(duì)象湮滅掉。代表整體的對(duì)象某些時(shí)候可以將代表部分的對(duì)象傳遞給另外一個(gè)對(duì)

14、象，并由它負(fù)責(zé)代表部分的對(duì)象的生命周期。換言之，代表部分的對(duì)象同一時(shí)刻只能與一個(gè)對(duì)象構(gòu)成組合關(guān)系。并且由后者排他的負(fù)責(zé)其生命周期?！盝ava與模式我們以人和手臂的關(guān)系舉例，組合關(guān)系的類(lèi)圖如下：聚合和組合的區(qū)別：這兩個(gè)比較難理解，重點(diǎn)說(shuō)一下。聚合和組合的區(qū)別在于：a) 聚合關(guān)系是“has-a”關(guān)系，組合關(guān)系是“contains-a”關(guān)系；b) 聚合關(guān)系表示整體與部分的關(guān)系比較弱，而組合比較強(qiáng)；c) 聚合關(guān)系中代表部分事物的對(duì)象與代表聚合事物的對(duì)象的生存期無(wú)關(guān)，一旦刪除了聚合對(duì)象不一定就刪除了代表部分事物的對(duì)象。組合中一旦刪除了組合對(duì)象，同時(shí)也就刪除了代表部分事物的對(duì)象。l Dependency：

15、依賴(lài)關(guān)系依賴(lài)關(guān)系表示一個(gè)類(lèi)依賴(lài)于另一個(gè)類(lèi)的定義。依賴(lài)關(guān)系是單方向的。人吃蘋(píng)果，那么人依賴(lài)蘋(píng)果。類(lèi)圖如下：一般來(lái)說(shuō)，被依賴(lài)的對(duì)象往往是以局部變量、方法參數(shù)的形式存在于對(duì)象中，與關(guān)聯(lián)關(guān)系不同，它不會(huì)以成員變量的形式存在于對(duì)象中。這一點(diǎn)值得注意。另外，每個(gè)依賴(lài)都有一個(gè)名稱(chēng)。上面這個(gè)依賴(lài)關(guān)系的名稱(chēng)就是eats。注：如果上面的依賴(lài)關(guān)系名稱(chēng)不顯示出來(lái)，則單擊菜單“工具”->顯示參數(shù)設(shè)置，出現(xiàn)如下圖所示，將“顯示名稱(chēng)”前的勾選上。u 創(chuàng)建包為了簡(jiǎn)單地表示出復(fù)雜的類(lèi)圖，可以把類(lèi)組合成包packages。一個(gè)包是UML上有邏輯關(guān)系的元件的集合。下面這個(gè)圖是一個(gè)把類(lèi)組合成包的一個(gè)商業(yè)模型。Dependenc

16、ies關(guān)系。如果另一個(gè)包B改變可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)包A改變，則包A依賴(lài)包B。u 生成java的源代碼如下圖所示類(lèi)圖，生成java源代碼：1) 在類(lèi)圖中選擇Language-Generate Java Code命令，打開(kāi)Generation窗口，顯示模型中包含的類(lèi)。2) 在Selection選項(xiàng)卡的Classes選項(xiàng)卡中選擇類(lèi)，在Directory欄中輸入Java源代碼的目標(biāo)路徑。3) 在Options選項(xiàng)卡中定義Java生成選項(xiàng)。4) 在Task選項(xiàng)卡中定義Java生成任務(wù)選項(xiàng)，如下圖所示：5) 單擊“確定”按鈕，開(kāi)始生成java源文件，生成完成顯示Generated Files窗口。6) 選擇一個(gè)

17、源文件，單擊Edit按鈕，將在文本編輯器中顯示該文件的內(nèi)容，如下圖：u 根據(jù)Java代碼生成類(lèi)圖1) 在類(lèi)圖中選擇語(yǔ)言（Language）->Generate Java Code命令，打開(kāi)Generation窗口，顯示模型中包含的類(lèi)。2) 在Selection選項(xiàng)卡的Classes選項(xiàng)卡中選擇類(lèi)，在Directory欄中輸入Java源代碼的目標(biāo)路徑。勾選“check model”，選中后，在生成java代碼時(shí)會(huì)有一定的語(yǔ)法檢查，比如某類(lèi)實(shí)現(xiàn)了某接口，但未實(shí)現(xiàn)接口的方法，它會(huì)提示。3) 在Options選項(xiàng)卡中定義java生成選項(xiàng)。注：a) ANT：Generate Ant build x

18、ml fileb) Java：Generate object ids as JavaDoc tags顯示一些相關(guān)注釋信息c)4) 在Tasks選項(xiàng)卡中定義java生成任務(wù)選項(xiàng)，如下圖所示：5) 單擊“確定”按鈕，開(kāi)始生成java源文件，生成完成顯示Generated Files窗口。注：如果報(bào)以下錯(cuò)，請(qǐng)檢查：如果是接口里有屬性是否有賦初始值，類(lèi)似下圖：改正后，如下圖所示：6) 選擇一個(gè)源文件，單擊“Edit”按鈕，將在文本編輯器中顯示該文件的內(nèi)容。如下圖所示：注：生成后查看代碼文件，所有的屬性都沒(méi)有g(shù)et和set方法，要想生成這兩個(gè)方法，就要自己動(dòng)手修改PowerDesigner的代碼生成模板

19、，可以選擇Language菜單下的“Edit Current Object Language”，在彈出的窗口中修改代碼模板：7)u 根據(jù)java代碼生成類(lèi)圖1) 選擇File->Reverse Engineer-Object Lanaguage彈出如下圖所示：2) 在Object Language欄中選擇java，單擊“確定”按鈕進(jìn)入如下界面：3) 點(diǎn)擊Add，添加java文件，再單擊“確定”按鈕即可生成相應(yīng)的java類(lèi)圖（在Reverse Engineer欄中還可以選擇java字節(jié)碼文件或文件目錄），如下圖所示：4)5)un2. 動(dòng)態(tài)模型動(dòng)態(tài)圖包括：狀態(tài)圖（Statechart Dia

20、gram）、順序圖（Sequence Diagram）、協(xié)作圖（Collaboration Diagram）和活動(dòng)圖（Activity Diagram）。n 創(chuàng)建動(dòng)態(tài)模型u 狀態(tài)圖1) 選擇File-New Model命令，打開(kāi)New Model窗口。在窗口左側(cè)的Model type欄選擇Object-Oriented Model選項(xiàng)，在右側(cè)的First diagram下拉列表框中選擇Statechart Diagram選項(xiàng)，在Object language下拉框中選擇Java選項(xiàng)，如下圖:2) 在狀態(tài)圖工作區(qū)中單擊Palette工具欄中的State圖標(biāo)，雙擊狀態(tài)圖的圖形符號(hào)，打開(kāi)State

21、Properties窗口3) 在狀態(tài)圖工作區(qū)中單擊Palette工具欄中的Transition圖標(biāo)，將各個(gè)狀態(tài)之間連接起來(lái)，雙擊Transition連接線(xiàn)，打開(kāi)Transition Properties窗口注：當(dāng)?shù)卿浭r(shí)再返回到登錄。4) 最后單擊“確定”，如下圖：u 順序圖（序列圖）描述系統(tǒng)如何實(shí)際完成在User Case圖中定義的功能?？梢援?huà)出對(duì)象（類(lèi)的實(shí)例）之間交互時(shí)產(chǎn)生的時(shí)序關(guān)系。它一方面描述了一次交互，交互中涉及類(lèi)圖中的類(lèi)，另一方面細(xì)化了用例的描述。序列圖有角色（Actor）、對(duì)象（Object）、消息（Message）和激活期（Activation）幾個(gè)要素。消息類(lèi)型有：l Message：消息l Self Message：遞歸消息l Call Message：帶有激活期的消息l Self Call Message：帶有激活期的遞歸消息l Return Message：返回消息l Self Return Message：遞歸返回消息創(chuàng)建序列圖：1) 右鍵“新增”->“Sequence Diagram”2) 單擊Palette工具欄的Object圖標(biāo)，在空白區(qū)單擊鼠標(biāo)，出現(xiàn)對(duì)象符號(hào)如下圖：3) 在設(shè)計(jì)區(qū)空白區(qū)域右擊，鼠標(biāo)指針變?yōu)榧^形狀，雙擊對(duì)象符號(hào)，彈出Actor Properties窗口，在Name文本框中輸入“呼