实训UML2 20110920

今天继续讲了UML的13种图，开始先复习了昨天讲的用例图和类图，然后又重新讲了类的关联关系。

今天的新内容是UML的其他几种图，时序图、活动图、状态图、协作图，简要提了一下对象图、包图、组件图和部属图，以及软件的生命周期。

时序图用于描述对象之间的传递消息的时间顺序, 即用例中的行为顺序.

当执行一个用例时, 时序图中的每条消息对应了一个类操作或者引起转换的触发事件.

在 UML 中, 时序图表示为一个二维的关系图, 其中, 纵轴是时间轴, 时间延竖线向下延伸. 横轴代表在协作中各个独立的对象. 当对象存在时, 生命线用一条虚线表示, 消息用从一个对象的生命线到另一个对象的生命线的箭头表示. 箭头以时间的顺序在图中上下排列.

时序图中的基本概念

对象: 时序图中对象使用矩形表示, 并且对象名称下有下划线. 将对象置于时序图的顶部说明在交互开始时对象就已经存在了. 如果对象的位置不在顶部, 表示对象是在交互的过程中被创建的.

生命线:  生命线是一条垂直的虚线. 表示时序图中的对象在一段生命周期内存在. 每个对象底部中心的位置都带有生命线. 

消息: 两个对象之间的单路通信. 从发送方指向接收方. 在时序图中很少使用返回消息. 

激活: 时序图可以描述对象的激活和钝化. 激活表示该对象被占用以完成某个任务. 钝化指对象处于空闲状态, 等待消息. 在 UML 中, 对象激活时将对象的生命线拓宽为矩形来表示的. 矩形称为计划条或控制期. 对象就是在激活条的顶部被激活的. 对象在完成自己的工作后被钝化.

对象的创建和销毁: 在时序图中, 对象的默认位置是在图的顶部. 这说明对象在交互开始之前就已经存在了. 如果对象是在交互过程中创建的, 那么就应该将对象放到中间部分. 如果要撤销一个对象, 在其生命线终止点处放置 “ X” 符号.

在练习时序图的时候，我们画了孙中山的时序图，如下：

活动图

在 UML 中, 活动图本质上就是流程图. 它用于描述系统的活动, 判定点和分支等.

活动图中的基本概念

动作状态: 原子的, 不可中断的动作, 并在此动作完成之后向另一个动作转变. 在 UML 中动作状态用圆角矩形表示, 动作状态所表示的动作写在圆角矩形内部.

分支与合并:  分支在软件系统中很常见. 一般用于表示对象类所具有的条件行为. 用一个布尔型表达式的真假来判定动作的流向. 条件行为用分支和合并表达.在活动图中, 分支用空心小菱形      表示. 分支包括一个入转换和两个带条件的出转换, 出转换的条件应该是互斥的, 须保证只有一条出转换能够被触发. 合并包含两个带条件的入转换和一个出转换. 

分叉与汇合: 分叉用来描述并发线程, 每个分叉可以有一个输入转换和两个或多个输出转换. 每个转换都可以是独立的控制流. 汇合代表两个或多个并发控制流同步发生, 当所有的控制流都达到汇合点后, 控制才能继续往下进行. 每个汇合可以有两个或多个输入转换和一个输出转换. 在 UML 中分叉和汇合用一条粗直线表示。

泳道: 泳道将活动图中的活动划分为若干组, 并将每一组指定给负责这组活动的业务组织. 泳道区分负责活动的对象, 明确地表示哪些活动是由哪些对象进行的. 每个活动指定明确地属于一个泳道. 在活动图中, 泳道用垂直实线绘出, 垂直线分隔的区域即为泳道。

状态图 

状态图: 通过建立对象的生存周期模型来描述对象随时间变化的动态行为. 

状态图中的基本概念

状态: 用圆角矩形表示. 状态名称表示状态的名字, 通常用字符串表示. 一个状态的名称在状态图所在的上下文中应该是唯一的.

转换: 用带箭头的直线表示. 一端连着源状态, 一端连着目标状态. 

初始状态: 每个状态图都有一个初始状态. 此状态代表状态图的起始位置. 初始状态只能作为转换的源, 不能作为转换的目标, 并且在状态图中只能有一个. 初始状态用一个实心圆表示.

终止状态: 模型元素的最后状态, 是一个状态图的终止点. 终止状态在一个状态图中可以有多个.

协作图

协作图(也叫合作图)是一种交互图. 

时序图主要侧重于对象间消息传递在时间上的先后关系, 而协作图表达对象间的交互过程及对象间的关联关系。协作图可由时序图快捷生成，快捷键为F5。

对象图简介：对象图是类图的一个实例, 用于显示系统执行时的一个可能的快照. 即在某一个时间上系统可能出现的样子. 对象图用带下划线的对象名称来表示对象.

包图简介：包图: 由包和包之间的关系组成. 包的图标就如同一个带标签的文件夹. 

包提供了一种用于组织各种元素的分组机制. 在 UML 中, 包用来对元素进行分组, 并为这些元素提供命名空间.　包所拥有的或者引用的所有元素称为包的内容, 包没有实例.

组件图简介：组件图用来建立系统中各组件之间的关系, 各组件通过功能组织在一起. 

Javabean, ejb, jsp 都是组件。在UML中，组件使用在左侧有两个小矩形的大矩形来表示。

组件图可以用来设计系统的整体构架。

部署图简介：部署图用来帮助开发者了解软件中的各个组件驻留在什么硬件位置, 以及这些硬件之间的交互关系。

节点: 用来表示一种硬件, 可以是打印机, 计算机等.节点的标记符号是一个三维框，在框的左上方包含了节点的名称。

通信关联: 节点通过通信关联建立彼此的关系，采用从节点到节点绘制实线来表示关联。

软件的生命周期概述

软件生命周期: 软件的产生直到报废的生命周期

软件生命周期内有问题定义, 可行性分析, 总体描述, 系统设计,编码, 调试和测试, 验收与运行, 维护升级到废弃等阶段。

软件的生命周期分解

软件工程可以分为三个大的阶段:需求; 设计; 测试与维护

1. 需求: 

问题的定义

可行性分析

需求分析

2. 设计:

概要设计

详细设计

编码与单元测试 (集成测试)

3. 测试与维护

综合测试

维护 

软件的生命周期详解

1、问题的定义及规划(和软件开发计划): 此阶段是软件开发方与需求方共同讨

   论，主要确定软件的开发目标及其可行性。

2、需求分析(需求分析说明书和初步的用户手册): 在确定软件开发可行的情况下，对软件需要

   实现的各个功能进行详细分析。需求分析阶段是一个很重要的阶段，这一阶段做得好，将为

   整个软件开发项目的成功打下良好的基础。

3、软件设计(概要设计、详细设计): 此阶段主要根据需求分析的结果，对整个软件系统进行设

   计，如系统框架设计，数据库设计等等。软件设计一般分为总体设计和详细设计。

4、程序编码(提交源程序及清单): 此阶段是将软件设计的结果转换成计算机可运行的程序代码。

   在程序编码中必须要制定统一，符合标准的编写规范。以保证程序的可读性，易维护性，提

   高程序的运行效率。

5、软件测试(提交软件维护测试报告): 在软件设计完成后要经过严密的测试，以发现软件在整

   个设计过程中存在的问题并加以纠正。整个测试过程分单元测试（白盒）、集成测试（黑

   盒，功能测试、强度性能测试）以及系统测试三个阶段进行。测试的方法主要有白盒测试和

   黑盒测试两种。在的随意性。测试过程中需要建立详细的测试计划并严格按照测试计划进行测试，以减

   少测试

6、运行维护（提交软件维护报告): 软件维护是软件生命周期中持续时间最长的阶段。在软件

   开发完成并投入使后，由于多方面的原因，软件不能继续适应用户的要求。要延续软件的使

   用寿命，就必须对软件进行维护。软件的维护包括纠错性维护和改进性维护两个方面。

软件的生命周期 ---- 瀑布模型

瀑布模型是传统的软件生存周期模式。

瀑布模型的特点是：

  1). 各阶段间具有顺序性和依赖性: 后一阶段工作

必须在前一阶段工作完成后才能进行。    

  2). 质量保证机制的依赖性。即每一步都必须循

序渐进，及早消除故障隐患，保证本阶段的工作

的质量，从而达到保证整体软件质量的目的。

  3). 推迟实现原则。前一阶段工作做的越细, 越

扎实，后一阶段工作进行的就越顺利，强调”宁慢

求好”。因此，各阶段工作总是一拖再拖，致使整

个工期推迟实现。显然瀑布模型不能满足呈爆炸

状增长的社会应用需求。

软件的生命周期 ---- RUP

统一软件开发过程(Rational Unified Process,RUP): 一个通用的软件流程框架, 以架构为中心, 用例驱动的迭代化开发流程. RUP 是从几千个软件项目的实践经验中总结出来的, 对于实际的项目具有很强的指导意义.

RUP 用二维坐标来描述. 横轴通过时间来组织, 是过程展开的生命周期特征, 体现开发过程的动态结构; 纵轴以内容来组织, 体现开发过程的静态结构.

RUP 中软件生命周期的四个阶段

初始阶段: “获得项目的基础”. 该阶段的主要人员是项目经理和系统设计师. 所要完成的主要任务包括对系统的可行性分析; 创建基本的需求; 识别系统的关键任务.

细化: 主要目标是创建可执行构件基线; 精化风险评估; 捕捉大部分的系统功能需求用例; 为构造阶段创建详细需求. 该阶段并不是要创建可执行的系统, 而是展现用户所期望的需求. 

构建: 完成所有的需求, 分析和设计. 该阶段的制品将演化成最终系统

交付: 将完整的系统部署到用户所处的环境中.

RUP 中的核心工作流 

RUP中有9个核心工作流. 分为6个核心过程工作流(Core Process Workflows) 和 3个核心支持工作流 (Core Supporting Workflows). 尽管6个核心过程工作流类似于传统瀑布模型中的几个阶段, 但迭代过程中的阶段是完全不同的, 这些工作流在整个生命周期中一次又一次被访问. 9个核心工作流在项目中轮流被使用, 在每一次迭代中以不同的重点和强度重复.

RUP 中的核心工作流(1)

商业建模: 理解目标客户的商业结构及商业运作. 为目标系统描述一个构想.

需求分析:描述系统应该做什么, 并使开发人员和用户就这一描述达成共识. 

分析和设计

实现

测试

部署

RUP 中的核心工作流(2)

配置和变更管理: 对重复工作, 无效的改变进行控制和监视, 以避免由此产生的混乱.跟踪软件创建过程中的版本.

项目管理: 平衡各种可能产生冲突, 管理风险, 克服各种约束并成功交付使用户满意的产品

环境: 软件开发环境.

今天，UML就学完了，明天就要写图书馆管理系统了，唉，不知道自己会写成什么样，有点儿担心啊！