UML建模工具簡介

第3章UML建模工具簡介

本章導(dǎo)讀隨著UML的提出與開展，建模工具也越來越多。每一個軟件開發(fā)者都希望找到適合自己的、擁有自己所需要的功能并且盡可能簡單的建模工具。為此，本章主要介紹幾種應(yīng)用比較廣泛、在建模工具中頗具影響力的四種工具。3.1常用UML建模工具

面向?qū)ο蟮能浖９ぞ邞?yīng)對軟件系統(tǒng)的模型進(jìn)行可視化、構(gòu)造和文檔化。一套面向?qū)ο蟮能浖９ぞ邞?yīng)該給予特定的概念和表示方法，通過對建模人員進(jìn)行過程性支持、輔助進(jìn)行建模外，還要安裝標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)相應(yīng)的開發(fā)文檔，盡可能多的生成代碼。3.1常用UML建模工具在UML的開展中有很多工具被使用，其中比較有代表性的有RationalRose、PowerDesigner等，這里提出四種工具加以介紹3.1.1RationalRoseRationalRose是Rational公司出品的一種面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一建模語言的可視化建模工具。用于可視化建模和公司級水平軟件應(yīng)用的組件構(gòu)造。ROSE是直接從UML開展而誕生的設(shè)計工具，它的出現(xiàn)就是為了對UML建模的支持，RationalRose包括了統(tǒng)一建模語言〔UML〕、OOSE和OMT。其中統(tǒng)一建模語言〔UML〕由Rational公司三位世界級面向?qū)ο蠹夹g(shù)專家GradyBooch、IvarJacobson和JimRumbaugh通過對早期面向?qū)ο笱芯亢驮O(shè)計方法的進(jìn)一步擴(kuò)展得來的，它為可視化建模軟件奠定了堅實的理論根底。3.1.1RationalRose圖3.1RationalRose3.1.2VisioMicrosoftOfficeVisio是微軟公司出品的軟件，OfficeVisio提供了各種模板：業(yè)務(wù)流程的流程圖、網(wǎng)絡(luò)圖、工作流圖、數(shù)據(jù)庫模型圖和軟件圖，這些模板可用于可視化和簡化業(yè)務(wù)流程、跟蹤工程和資源、繪制組織結(jié)構(gòu)圖、映射網(wǎng)絡(luò)、繪制建筑地圖以及優(yōu)化系統(tǒng)。Visio有兩個版本：MicrosoftOfficeVisioProfessional和MicrosoftOfficeVisioStandard。OfficeVisioStandard具備OfficeVisioProfessional包含的許多功能，但是OfficeVisioProfessional還包含更多圖表類型的模板以及假設(shè)干項高級功能。3.1.2Visio圖3.2MicrosoftOfficeVisio3.1.3PowerDesignerPowerDesigner是Sybase公司的CASE工具集，使用它可以方便地對管理信息系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計，它幾乎包括了數(shù)據(jù)庫模型設(shè)計的全過程。利用PowerDesigner可以制作數(shù)據(jù)流程圖、概念數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型，可以生成多種客戶端開發(fā)工具的應(yīng)用程序，還可為數(shù)據(jù)倉庫制作結(jié)構(gòu)模型，也能對團(tuán)隊設(shè)備模型進(jìn)行控制。它可與許多流行的數(shù)據(jù)庫設(shè)計軟件，例如：PowerBuilder，Delphi，VB等相配合使用來縮短開發(fā)時間和使系統(tǒng)設(shè)計更優(yōu)化。3.1.3PowerDesigner圖3.3PowerDesigner3.1.4StarUMLStarUML〔簡稱SU〕，是一款開放源碼的UML開發(fā)工具，是由韓國公司主導(dǎo)開發(fā)出來的產(chǎn)品，可以直接到StarUML網(wǎng)站下載。StarUML〔簡稱SU〕，是一種創(chuàng)立UML類圖，生成類圖和其他類型的統(tǒng)一建模語言〔UML〕圖表的工具。StarUML是一個開源工程之一開展快、靈活、可擴(kuò)展性強(qiáng)。3.2StarUML安裝與配置本節(jié)主要從StarUML的安裝過程及必要的配置進(jìn)行介紹。3.2.1StarUML的安裝首先下載StarUML安裝包，本章及本書中介紹的是版本，也是現(xiàn)在用的最多的版本?！?〕雙擊啟動，進(jìn)入安裝向?qū)Ы缑妫鐖D3.5所示。3.2.1StarUML的安裝圖安裝界面3.2.1StarUML的安裝〔2〕單擊“Next〞按鈕，進(jìn)入許可協(xié)議選擇界面，如圖3.6所示。3.2.1StarUML的安裝圖3.6“LicenseAgreement〞界面3.2.1StarUML的安裝〔3〕閱讀完相關(guān)條約后選擇第一個單項選擇按鈕，出現(xiàn)“Next〞按鈕后單擊它，即進(jìn)入安裝路徑的設(shè)置頁面，如圖3.7所示。3.2.1StarUML的安裝圖3.7“SelectDestinationLocation〞界面3.2.1StarUML的安裝〔4〕圖3.7對話框中的路徑是默認(rèn)路徑，修改路徑時需要選擇“瀏覽〞按鈕，選擇所需要的安裝路徑即可。選擇好路徑后就可以點擊“Next〞按鈕進(jìn)入選擇菜單的程序文件夾中，如圖3.8所示。3.2.1StarUML的安裝圖3.8“SelectStartMenuFolder〞界面3.2.1StarUML的安裝〔5〕選擇默認(rèn)值，單擊“Next〞按鈕進(jìn)入圖3.9。3.2.1StarUML的安裝圖3.9“SelectAdditionalTasks〞界面3.2.1StarUML的安裝〔6〕在該圖中，可以在桌面上創(chuàng)立StarUML的快捷圖標(biāo)，當(dāng)然根據(jù)自己的喜好可以選擇也可不選。處理完后單擊“Next〞按鈕，進(jìn)入圖3.10。3.2.1StarUML的安裝圖3.10“ReadytoInstall〞界面3.2.1StarUML的安裝〔7〕該圖提示給用戶，安裝之前用戶所做的操作。如果想進(jìn)行修改那么單擊“Back〞按鈕；如果確認(rèn)沒有問題那么單擊“Install〞按鈕，開始安裝，安裝界面如圖3.11所示。3.2.1StarUML的安裝圖3.11“Installing〞界面3.2.1StarUML的安裝〔8〕安裝成功，出現(xiàn)圖3.12。在復(fù)選框中如果選中那么單擊“Finish〞按鈕后，StarUML即可運行，如圖3.4所示。3.2.1StarUML的安裝圖3.12安裝成功3.2.2StarUML的配置為了能與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言相關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)雙向工程，需要在StarUML中配置profile屬性。翻開StarUML設(shè)計界面，通過“Model/Profile...〞菜單設(shè)置工程所需的profile。設(shè)置成功后就決定了工程所使用的規(guī)那么和約定。根據(jù)語言的關(guān)聯(lián)，可以選擇適合的項，這里為了與Java語言關(guān)聯(lián)，必須包含“JavaProfile〞項，如圖3.13所示。3.2.2StarUML的配置圖3.13“ProfileManager〞對話框3.3使用StarUML建模StarUML是一款開放源代碼的UML開發(fā)工具，StarUML支持UML語法規(guī)那么檢驗，正反向Java、C++、C#工程，并且支持多種圖片格式導(dǎo)出。同時它支持23種GOF〔GangofFour〕模式以及3種EJB〔EnterpriseJavaBean〕模式。3.3.1StarUML主界面StarUML的開發(fā)界面主要由工具箱、繪圖區(qū)、模型資源管理器和屬性區(qū)等構(gòu)成。具體結(jié)構(gòu)如圖3.14所示。3.3.1StarUML主界面圖3.14StarUML界面結(jié)構(gòu)圖3.3.2StarUML的模型、視與圖StarUML中清晰地區(qū)分了模型〔Model〕、視〔View〕與圖〔Diagram〕的概念。模型是包含軟件模式信息的元素。視那么是模型中信息的可視表達(dá)法，圖那么是表示用戶特定設(shè)計思想的可視元素的集合。UML包含了11種圖，在StarUML開發(fā)中通過“AddDiagram〞可以彈出如圖3.15所示的菜單以供設(shè)計時選擇。3.3.2StarUML的模型、視與圖圖3.15StarUML的11種圖3.3.3StarUML建模的根本過程1.創(chuàng)立或翻開工程〔工程〕〔1〕創(chuàng)立新工程啟動StarUML或在設(shè)計窗口中選擇“File→NewProjectByApproach…〞，彈出如圖3.16所示的“NewProjectByApproach〞對話框。從工程列表中選擇適宜的方法后單擊單擊“OK〞按鈕〔建議不要選“SetAsDefaultApproach〞

復(fù)選框〕，即可翻開StarUML窗口，如圖3.4所示。另外還可以選擇“File→NewProject〞菜單，采用默認(rèn)的方法創(chuàng)立工程。如果之前在環(huán)境中修改正默認(rèn)方法，那么以最后一次修改為準(zhǔn)。3.3.3StarUML建模的根本過程圖3.16“NewProjectByApproach〞對話框3.3.3StarUML建模的根本過程〔2〕翻開工程為了繼續(xù)保存的工程，工程文件必須先翻開。選擇“File→Open…〞菜單，在翻開工程對話框，選擇一個工程文件〔.UML〕，單擊“Open〞按鈕即可翻開。3.3.3StarUML建模的根本過程2.設(shè)置profile為了與Java語言交互，設(shè)置profile屬性，界面如圖3.13所示。3.3.3StarUML建模的根本過程3.創(chuàng)立模塊模塊是一種包，它提供了對StarUML功能與特征的擴(kuò)充。模塊的創(chuàng)立可以是幾種新擴(kuò)充元素的結(jié)合。不但可以為某用途對一個獨立的模塊配置擴(kuò)充元素，而且還可以在同一模塊中創(chuàng)立同一類型的擴(kuò)充元素。⑦其他的插件〔Add-In〕功能在工程中創(chuàng)立三個元素的方法相同，如果添加模塊，需要選擇圖3.4窗口中右側(cè)的“ModelExplorer〞小窗口中的“Untitled〞模塊。通過“Model〞主菜單或右擊選定的模型，可以選擇“Add/Model〞，默認(rèn)名稱為“Model1〞，在其屬性區(qū)可以修改所需要的名稱，如“tsgl〞。3.3.3StarUML建模的根本過程4.創(chuàng)立參與者和用例〔1〕創(chuàng)立參與者參與者定義了在與實體交互時該實體的用戶可以發(fā)揮作用的一套清楚的角色。參與者可以被認(rèn)為是對于每個用來交流的用例而言的獨立角色。3.3.3StarUML建模的根本過程如果在創(chuàng)立用例圖之前創(chuàng)立參與者，那么需要經(jīng)過以下步驟進(jìn)行：通過“Model〞主菜單或右擊選定模型，選擇“Add/Actor〞；在模型資源管理器中就會出現(xiàn)圖標(biāo)；相關(guān)屬性可以在屬性區(qū)設(shè)置和修改。3.3.3StarUML建模的根本過程例如“借閱者〞的瀏覽窗口和屬性窗口如圖3.17所示。如果在用例圖中創(chuàng)立參與者，那么只需要選擇工具箱中的元素即可，具體操作同其他元素的添加相同，參看⑹。3.3.3StarUML建模的根本過程圖3.17“借閱者〞的“ModelExplorer〞和“Properties〞窗口3.3.3StarUML建模的根本過程〔2〕創(chuàng)立用例用例構(gòu)造用于定義系統(tǒng)行為或者氣壓的語義實體而不展示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。每個用例指定一系列行為，包括變體，可執(zhí)行的實體，與參與者實體交互。其創(chuàng)立過程與參與者類似，不再贅述。3.3.3StarUML建模的根本過程5.創(chuàng)立類根據(jù)需要，同創(chuàng)立參與者的方式一樣創(chuàng)立類。在創(chuàng)立類時需要為其創(chuàng)立屬性及操作，也就是Java語言中類體中的變量和方法。具體操作步驟如下：〔1〕對類創(chuàng)立屬性或操作。〔2〕對屬性或操作設(shè)置數(shù)據(jù)類型。3.3.3StarUML建模的根本過程6.創(chuàng)立圖在StarUML中提供了常用的11種圖，其類型及描述如表3.4所示。其中還有UML中的對象圖就是類圖的一個實例，沒有單獨的設(shè)計圖形，在第5章中會有詳細(xì)介紹?！?〕創(chuàng)立圖〔2〕圖中添加元素3.3.3StarUML建模的根本過程7.保存工程8.導(dǎo)出選擇“File〞菜單的“ExportDiagram〞可以將圖表導(dǎo)出通過選擇適宜的文件類型保存為其他格式，例如圖片等，從“File〞菜單，選擇“Save〞，所有資料只有一個單一的工程文件〔*.uml〕，所以目前應(yīng)該只有一個文件生成。3.4雙向工程無論是從模型生成代碼還是代碼生成模型，都是一項非常復(fù)雜的工作。StarUML將正向和逆向工程結(jié)合在了一起，并且提供了一種在描述系統(tǒng)的架構(gòu)或設(shè)計和代碼的模型之間進(jìn)行雙向交換的機(jī)制。3.4.1正向工程正向工程〔代碼生成〕是指從模型直接產(chǎn)生一個代碼框架，這將為程序員節(jié)約很多用于編寫類、屬性、方法代碼的瑣碎的工作時間。這將為程序員節(jié)約很多用于編寫類、屬性、方法代碼的瑣碎的工作時間。但是這不等同于不用編寫代碼了，而是存在了一個框架，這個框架可以使開發(fā)人員思路更清晰。在StarUML中，可以將模型中的一個或多個類圖轉(zhuǎn)換為Java、C++、C#源代碼的過程。3.4.1正向工程生成Java代碼的具體步驟如下：單擊“Tools→Java〞菜單，選擇“GenerateCode〞從“JavaCodeGeneration〞對話框中選擇設(shè)計模塊為了使模塊或者圖的所有類都生成stubcode，選擇“SelectAll〞選擇一個有效的輸出路徑在彈出的“OptionsSetup〞對話框中選中“GeneratetheDocumentationbyJavaDoc〞和“GenerateemptyJavaDoc〞復(fù)選框彈出“Javacodegeneratedsuccessfully〞的提示，說明現(xiàn)在StarUML已將圖產(chǎn)生了代碼單擊“CodeGeneration〞對話框的“Finish〞按鈕后就可以編輯生成的代碼，以增加應(yīng)用3.4.2逆向工程逆向工程是分析Java代碼，然后將其轉(zhuǎn)換到模型的類的過程。StarUML可以從現(xiàn)有的Java代碼創(chuàng)立一個類圖，這被稱為“reverseengineering〞，當(dāng)從現(xiàn)有的代碼生成圖表，或者修改了生成的代碼，并且想在圖表中反響出來時，就要啟用逆向工程了。通過圖表或者文本編輯器去反復(fù)工作的過程，是面向?qū)ο笞兂芍械囊粋€根本過程，被稱為“round-tripengineering〞。3.4.2逆向工程其逆向工程的實現(xiàn)步驟如下：單擊“Tools→Java〞菜單，選擇“ReverseEngineer...〞選擇Java代碼所在的目錄，并單擊“Add〞或“AddAll〞按鈕，將它們包括在逆向工程過程中選擇需要的類參加模塊在彈出的“OptionSetup〞對話框中選擇默認(rèn)的“public〞、“package〞、“protected〞和“private〞。同樣，選中默認(rèn)的單項選擇按鈕“CreatethefieldtotheAttribute〞。其他可以不用