UML面向对象分析及其包括的图、建模步骤

内容概要

1.  叙述基于UML的面向对象分析设计过程

2.  UML面向对象中包括哪些图及每件图的作用

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一、叙述基于UML的面向对象分析设计过程

1.识别系统的用例和角色
首先对项目进行需求调研，依据项目的业务流程图和数据流程图以及项目中涉及的各级操作人员，通过分析，识别出系统中的所有用例和角色；接着分析系统中各角色和用例间的联系，再使用UML建模工具画出系统的用例图，同时，勾画系统的概念层模型，借助UML建模工具描述概念层类图和活动图。

2.进行系统分析，并抽象出类
系统分析的任务是找出系统中所有需求并加以描述，同时建立特定领域模型。建立域模型有助于开发人员考察用例，从中抽取出类，并描述类之间的关系。

3.设计系统和系统中的类及其行为
设计阶段由结构设计和详细设计组成。①结构设计是高层设计，其任务是定义包（子系统），包括包间的依赖关系和主要通信机制。包有利于描述系统的逻辑组成部分以及各部分之间的依赖关系。②详细设计就是要细化包的内容，清晰描述所有的类，同时使用UML的动态模型描述在特定环境下这些类的实例的行为。

二、UML面向对象中包括哪些图及每件图的作用

UML中包括九种图：用例图、类图、对象图、状态图、时序图、协作图、活动图、组件图、配置图。

[1]  用例图（UseCaseDiagram）
它是UML中最简单也是最复杂的一种图。用例图表示了角色和用例以及它们之间的关系。用例图描述了系统提供的一个功能单元。用例图的主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，包括基于基本流程的"角色"(actors，也就是与系统交互的其他实体)关系，以及系统内用例之间的关系。

[2]类图（ClassDiagram）

类图表示不同的实体(人、事物和数据)如何彼此相关；换句话说，它显示了系统的静态结构。

[3]  对象图
UML面向对象中对象图是类图的实例,描述了对象以及对象间的关系，几乎使用与类图完全相同的标识。它们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例，而不是实例的类。一个对象图是类图的一个实例。由于对象存在生命周期，因此对象图只能在系统某一时间段存在。

[4]  状态图
描述一个实体基于事件反应的动态行为，显示了该实体如何根据当前所处的状态对不同的时间做出反应的。通常创建一个UML状态图是为了以下的研究目的：研究类、角色、子系统、或组件的复杂行为。有人可能会争论说每个类都有状态，但不是每个类都应该有一个状态图。只对”感兴趣的”状态的类(也就是说，在系统活动期间具有三个或更多潜在状态的类)才进行状态图描述。

[5]  时序图
又称顺序图，描述了对象之间动态的交互关系，着重体现对象间消息传递的时间顺序。顺序图由一组对象构成，每个对象分别带有一条竖线，称作对象的生命线，它代表时间轴，时间沿竖线向下延伸。时序图显示了流程中不同对象之间的调用关系，同时还可以很详细地显示对不同对象的不同调用。时序图有两个维度：垂直维度以发生的时间顺序显示消息/调用的序列；水平维度显示消息被发送到的对象实例。

[6]  协作图
UML面向对象中协作图用于显示组件及其交互关系的空间组织结构，它并不侧重于交互的顺序。协作图显示了交互中各个对象之间的组织交互关系以及对象彼此之间的链接。协作图强调发送和接受消息的对象的结构组织的交互作用图。协作图用途：通过描绘对象之间消息的移动情况来反映具体的方案。显示对象及其交互关系的空间组织结构，而非交互的顺序。

[7]活动图（ActivityDiagram）

UML面向对象中UML活动图记录了单个操作或方法的逻辑，单个用户案例，或者单个业务流程的逻辑。描述系统中各种活动的执行顺序，通常用于描述一个操作中所要进行的各项活动的执行流程。同时，它也常被用来描述一个用例的处理流程，或者某种交互流程。活动图由一些活动组成，图中同时包括了对这些活动的说明。当一个活动执行完毕之后，控制将沿着控制转移箭头转向下一个活动。活动图中还可以方便地描述控制转移的条件以及并行执行等要求。

[8]组件图（ComponentDiagram）

组件图是用来反映代码的物理结构。从组件图中，可以了解各软件组件（如源代码文件或动态链接库）之间的编译器和运行时依赖关系。使用组件图可以将系统划分为内聚组件并显示代码自身的结构。组件图的主要目的是显示系统组件间的结构关系。

[9]配置图

UML面向对象中配置图描述系统中硬件和软件的物理配置情况和系统体系结构。在配置图中，用结点表示实际的物理设备，如计算机和各种外部设备等，并根据它们之间的连接关系，将相应的结点连接起来，并说明其连接方式。在结点里面，说明分配给该结点上运行的可执行构件或对象，从而说明哪些软件单元被分配在哪些结点上运行。