软考下午科目——第三章——UML分析与设计

UML分析与设计

大纲要求：

学会面向对象的分析与设计，掌握UML描述方法

UML基础知识

面向对象的分析与设计

面向对象方法是一种运用对象、类、继承、封装、聚合、关联、消息、多态性等概念来构造系统的软件开发方法。
面向对象分析的目的是获得对应用问题的理解。
理解的目的是确定系统的功能和性能要求。
面向对象分析包含5个活动：认定对象、组织对象、描述对象之间的相互作用、定义对象的操作、定义对象的内部信息。
面向对象设计可建立软件系统的结构。
其主要工作分为两个阶段：高层设计和类设计。
高层设计构造应用软件的总体模型。
类设计是在标识了一个类之后给出它的规格说明，其中包括类的实例可执行的操作及其数据表示。

UML概述

UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）是面向对象软件的标准化建模语言，具有丰富的表达力，可以描述开发所需要的各种视图，然后以这些视图为基础装配系统。

UML由3个要素构成：

UML的基本构造块
支配这些构造块如何放置在一起的规则
运用于整个语言的一些公共机制

在最高层，视图被划分成3个视图域：结构分类、动态行为和模型管理

结构分类描述了系统中的结构成员及其相互关系。类元包括类、用例、构件和结点。类元为研究系统动态行为奠定了基础。类元视图包括静态视图、用例视图、实现视图、部署视图。
动态行为描述了系统随时间变化的行为。行为用从静态视图中抽取的瞬间值得变化来描述。动态行为视图包括状态机视图、活动视图和交互视图。
模型管理说明了模型得分层组织结构。包是模型的基本组织单元。特殊的包还包括模型和子系统。模型管理视图跨越了其他视图并根据系统开发和配置组织这些视图。

UML各种视图及其主要概念

在这里插入图片描述

1.类图

类图（Class Diagram）展现了一组对象、接口、协作及其之间的关系。
类图给出了系统的静态设计视图，包含主动类的类图给出了系统的静态进程视图。
作为模型管理视图还可以含有包或子系统，二者都用于把模型元素聚集成更大的组块。
类图对于系统的静态视图建模。
这种视图主要支持系统的功能需求，即系统要提供给最终用户的服务。
使用类图的3种方式：

对系统的词汇建模
对简单的协作建模
对逻辑数据库模式建模

作为静态视图的类图可以包含依赖、关联、泛化、组合、实现关系以及注解和约束等。
（1）依赖关系是两个事物之间的语义关系，其中一个事物发生变化会影响另一个事物的语义。
（2）关联关系是一种结构关系，它描述了一组对象之间的链接关系。其中有一种特殊类型的关联关系，即聚集关系，它描述了整体于部分的结构关系。
（3）泛化关系是一种“一般——特殊”关系，利用这种关系，子类可以共享父类的结构和行为。
（4）实现关系是类之间的语义关系，其中的一个类制订了另一个类保证执行的契约。实现关系用于两种情况：