UML與Rational Rose 2003從入門到精通

前言

　　UML是一種具有規(guī)范定義、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大且適用于各種應(yīng)用領(lǐng)域的建模語言。1997年11月，UML被國際對象管理組織OMG采納為面向?qū)ο蠼ＵZ言的國際標(biāo)準(zhǔn)。目前UML已經(jīng)成為面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域內(nèi)占主導(dǎo)地位的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。掌握UML語言，不僅有助于理解面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計方法，也有助于對軟件開發(fā)全過程的理解。　　UML自1995年出現(xiàn)，到1997年，Rational將UML語言（1.1版）的權(quán)利授給OMG組織，以使UML成為一個公共標(biāo)準(zhǔn)。從那時起，OMG協(xié)會開始了對UML標(biāo)準(zhǔn)的修改，并在1998年發(fā)布了UML 1.3版，在2000年發(fā)布了UML 1.4版，在2004年又發(fā)布了當(dāng)前使用的2.0版。目前UML最新的3.0版本正在制訂中。　　在眾多支持UML的軟件設(shè)計開發(fā)環(huán)境中，Rational Rose是業(yè)界領(lǐng)先的UML工具，成為到目前為止最暢銷的UML產(chǎn)品。多年以來，開發(fā)人員成功地為Rational Rose增加了新特性。例如，與諸如Visual Basic的編程語言的集成，及最近與IBM Rational XDE產(chǎn)品的集成。目前，IBM Rational的最新UML產(chǎn)品版本是IBM Rational Software Architect V7.5。本書采用的是目前應(yīng)用最為廣泛的Rational Rose 2003版本?！　”緯訳ML應(yīng)用和實例為主，由淺人深地向讀者介紹了UML的基礎(chǔ)知識，以及如何在實際項目中應(yīng)用UML技術(shù)。全書共分為18章。其中第一部分包括第1章～第11章，主要介紹UML的基礎(chǔ)知識。第1章和第2章簡要介紹UML的基本概念和發(fā)展過程，以及面向?qū)ο蠹夹g(shù)。第3章主要介紹Rational公司Rose工具的基本使用。第4章～第11章詳細(xì)介紹UML的用例圖、類圖、對象圖、狀態(tài)圖、時序圖、協(xié)作圖、活動圖、組件圖和配置圖，并以讀者熟悉的“圖書管理系統(tǒng)”、“學(xué)生成績管理系統(tǒng)”、“ATM自動取款機(jī)系統(tǒng)”，以及“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)”為例，講解了UML中這9種圖的具體應(yīng)用。第二部分包括第12章～第15章，主要介紹UML的擴(kuò)展機(jī)制、雙向工程、統(tǒng)一開發(fā)過程，以及對象約束語言等高級應(yīng)用。第三部分包括第16章～第18章，主要介紹如何在實際的項目中應(yīng)用UML，分別以工資管理系統(tǒng)、學(xué)籍管理系統(tǒng)和在線購物系統(tǒng)這三個實際的項目講述UML在軟件項目的需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)、集成和交付這幾個階段的應(yīng)用?！　”緯诰帉戇^程中得到了青島大學(xué)孫更新老師在技術(shù)上的大力支持，此外賓晟、孫海倫等老師為本書的編寫提出過寶貴意見并參與了本書部分資料的搜集工作，感謝北京美迪亞電子信息有限公司的各位老師，謝謝你們的幫助和指導(dǎo)?！　”M管我們盡了最大努力，但由于時間倉促，加之水平有限，本書難免有不妥之處，歡迎各界專家和讀者朋友批評指正。

內(nèi)容概要

　　詳細(xì)介紹了UML語言的基礎(chǔ)知識，以及UML在面向?qū)ο蟮能浖到y(tǒng)分析和設(shè)計中的應(yīng)用，并通過豐富的實例講解了面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計過程，啟發(fā)讀者如何用UML語言將所學(xué)到的面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用于軟件系統(tǒng)的分析、設(shè)計與開發(fā)中?！禪ML與Rational Rose 2003從入門到精通》從理論的高度闡述了面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計的思想，使讀者能夠真正地掌握系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的精髓?！禪ML與Rational Rose 2003從入門到精通》將理論與實例結(jié)合，內(nèi)容繁簡得當(dāng)，由淺入深，使讀者能十分容易入門并逐步精通。　　《UML與Rational Rose 2003從入門到精通》可供正在學(xué)習(xí)編程、軟件工程等知識，準(zhǔn)備將來從事IT行業(yè)的讀者、正努力向設(shè)計師或系統(tǒng)分析員發(fā)展的技術(shù)人員及期望對軟件分析設(shè)計的運用更上一層樓的設(shè)計人員學(xué)習(xí)和提高之用，也可以作為計算機(jī)相關(guān)專業(yè)軟件工程等課程的教材。

書籍目錄

第1章 軟件工程與UML概述 11.1 軟件工程概述 11.1.1 軟件工程的產(chǎn)生 11.1.2 軟件工程的內(nèi)容及基本原理 31.1.3 軟件生命周期 51.1.4 軟件開發(fā)模型 81.1.5 面向?qū)ο蠓椒▽W(xué) 141.2 建模概述 161.2.1 什么是模型 161.2.2 建模的原理 161.2.3 建模的意義與誤區(qū) 181.2.4 面向?qū)ο蠼?211.3 UML概述 221.3.1 UML的起源與發(fā)展 221.3.2 UML的特點 231.3.3 UML的定義 241.3.4 UML的應(yīng)用領(lǐng)域 261.3.5 UML 2.0的新特性 271.4 本章小結(jié) 28第2章 面向?qū)ο蠹夹g(shù) 292.1 面向?qū)ο蟮募夹g(shù)基礎(chǔ) 292.1.1 面向?qū)ο蠹夹g(shù)的起源和發(fā)展 292.1.2 面向?qū)ο蟮幕靖拍?312.1.3 面向?qū)ο蠹夹g(shù)的特點 352.1.4 支持面向?qū)ο蟮恼Z言 362.2 面向?qū)ο蟮姆治?402.2.1 面向?qū)ο蠓治瞿Ｐ偷膶哟?412.2.2 面向?qū)ο蠓治龅幕具^程 412.2.3 面向?qū)ο蠓治龅脑瓌t 452.3 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計 462.3.1 面向?qū)ο笤O(shè)計的準(zhǔn)則 472.3.2 面向?qū)ο笤O(shè)計的模型 482.3.3 面向?qū)ο笤O(shè)計的步驟 512.3.4 面向?qū)ο蟮念愒O(shè)計原則 522.3.5 面向?qū)ο笤O(shè)計時需要注意的問題 552.4 基于UML的面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計過程 572.4.1 系統(tǒng)需求 572.4.2 圖書管理系統(tǒng)用例分析 592.4.3 系統(tǒng)靜態(tài)建模 592.4.4 系統(tǒng)動態(tài)建模 602.5 面向?qū)ο髮崿F(xiàn) 602.5.1 程序設(shè)計 602.5.2 面向?qū)ο鬁y試 622.6 本章小結(jié) 63第3章 Rational Rose概述 643.1 初識Rational Rose 643.2 Rational Rose 2003的安裝 653.2.1 Rational Rose 2003安裝前的準(zhǔn)備 653.2.2 Rational Rose 2003安裝步驟 663.3 使用Rational Rose 2003 683.3.1 啟動Rational Rose 683.3.2 使用Rational Rose建模 713.3.3 設(shè)置全局選項 743.3.4 定制工具欄 743.3.5 設(shè)置組件的屬性 753.3.6 框圖設(shè)計 753.4 本章小結(jié) 78第4章 UML初覽 794.1 UML中的視圖 794.1.1 用例視圖 804.1.2 邏輯視圖 804.1.3 并發(fā)視圖 814.1.4 組件視圖 814.1.5 配置視圖 814.2 UML中的圖 814.2.1 用例圖（Use Case Diagram） 824.2.2 類圖（Class Diagram） 824.2.3 對象圖（Object Diagram） 824.2.4 狀態(tài)圖（State Diagram） 834.2.5 活動圖（Activity Diagram） 834.2.6 時序圖（Sequence Diagram） 834.2.7 協(xié)作圖（Collaboration Diagram） 844.2.8 組件圖（Component Diagram） 844.2.9 配置圖（Deployment Diagram） 844.3 模型元素 844.3.1 UML中的事物 854.3.2 UML中的關(guān)系 864.4 通用機(jī)制 874.4.1 修飾 874.4.2 規(guī)格說明 874.4.3 通用劃分 884.4.4 擴(kuò)展機(jī)制 884.5 UML建模的基本流程 894.6 本章小結(jié) 90第5章 用戶模型視圖——用例圖 915.1 用例圖的概念 915.1.1 用例圖的元素——用例（use case） 915.1.2 用例圖的元素——參與者（Actor） 925.2 用例和用例之間的關(guān)系 935.2.1 識別、分析與創(chuàng)建用例 935.2.2 使用用例的誤區(qū) 945.2.3 用例之間的關(guān)系 955.3 用例圖建模技術(shù) 985.4 實例——ATM自動取款機(jī)系統(tǒng)中的用例圖 995.5 實例——學(xué)生成績管理系統(tǒng)中的用例圖 1015.6 實例——圖書管理系統(tǒng)中的用例圖 1025.6.1 系統(tǒng)需求 1025.6.2 圖書管理系統(tǒng)中的用例圖 1055.7 實例——網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的用例圖 1065.7.1 系統(tǒng)需求 1065.7.2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的用例圖 1075.8 本章小結(jié) 109第6章 邏輯視圖——類圖和對象圖 1106.1 類圖 1106.1.1 類圖的概念 1106.1.2 類 1106.1.3 接口 1176.1.4 關(guān)系 1196.1.5 建立類圖 1206.1.6 類圖建模技術(shù) 1226.1.7 類圖小結(jié) 1236.2 對象圖 1246.2.1 對象 1246.2.2 對象圖的概念 1256.3 包與包圖 1266.3.1 包（Package） 1276.3.2 包圖 1296.4 邏輯視圖實例 1316.4.1 實例——圖書管理系統(tǒng)的類圖 1316.4.2 其他類圖實例 1336.5 本章小結(jié) 137第7章 并發(fā)視圖——狀態(tài)圖 1387.1 狀態(tài)機(jī)與狀態(tài)圖 1387.1.1 狀態(tài)機(jī) 1387.1.2 狀態(tài)圖 1397.2 狀態(tài) 1407.2.1 概述 1407.2.2 簡單狀態(tài) 1407.2.3 組成狀態(tài) 1417.2.4 初始狀態(tài)與終止?fàn)顟B(tài) 1427.2.5 歷史狀態(tài) 1427.2.6 判定 1437.3 轉(zhuǎn)換 1437.3.1 源狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài) 1447.3.2 觸發(fā)事件 1447.3.3 警戒條件 1457.3.4 監(jiān)護(hù)條件 1457.3.5 動作 1467.3.6 轉(zhuǎn)換的類型 1477.4 事件 1487.5 狀態(tài)圖建模技術(shù) 1497.5.1 狀態(tài)圖建模步驟 1497.5.2 創(chuàng)建狀態(tài)圖通用準(zhǔn)則 1537.6 狀態(tài)圖的圖標(biāo) 1547.7 狀態(tài)圖實例 1547.7.1 圖書管理系統(tǒng)中的狀態(tài)圖 1547.7.2 其他系統(tǒng)中的狀態(tài)圖 1577.8 本章小結(jié) 159第8章 并發(fā)視圖——活動圖 1608.1 活動圖概述 1608.1.1 活動圖的基本概念 1608.1.2 活動圖的用途 1618.1.3 活動圖的優(yōu)點和缺點 1628.2 活動圖的組成元素 1638.2.1 動作狀態(tài) 1638.2.2 活動狀態(tài) 1638.2.3 判定 1648.2.4 轉(zhuǎn)換與動作流 1648.2.5 分支與合并 1658.2.6 分叉與匯合 1658.2.7 泳道 1658.2.8 對象流 1678.3 活動圖建模技術(shù) 1678.4 活動圖的圖標(biāo) 1688.5 活動圖實例 1698.5.1 圖書管理系統(tǒng)中的活動圖 1698.5.2 其他系統(tǒng)中的活動圖 1728.6 本章小結(jié) 175第9章 并發(fā)視圖——時序圖 1769.1 時序圖概述 1769.2 時序圖的組成 1779.3 時序圖建模技術(shù) 1799.4 時序圖的圖標(biāo) 1799.5 時序圖實例 1809.5.1 圖書管理系統(tǒng)中的時序圖 1809.5.2 其他系統(tǒng)中的時序圖 1849.6 本章小結(jié) 187第10章 并發(fā)視圖——協(xié)作圖 18810.1 協(xié)作圖概述 18810.1.1 相關(guān)概念 18810.1.2 協(xié)作圖的概念 18910.1.3 協(xié)作圖的必要性 18910.1.4 協(xié)作圖示例 19010.1.5 協(xié)作圖的建模技術(shù) 19010.2 協(xié)作圖的組成元素 19110.2.1 對象、鏈和消息 19110.2.2 協(xié)作圖在UML中的表示方法 19210.3 時序圖與協(xié)作圖的比較與互換 19410.3.1 時序圖與協(xié)作圖的比較 19410.3.2 時序圖與協(xié)作圖的互換 19510.3.3 協(xié)作圖常用的可視化圖符 19510.4 協(xié)作圖實例 19610.4.1 圖書管理系統(tǒng)中的協(xié)作圖 19610.4.2 其他系統(tǒng)中的協(xié)作圖 19810.5 本章小結(jié) 199第11章 組件視圖與配置視圖——組件圖與配置圖 20011.1 組件圖 20011.1.1 組件圖概述 20011.1.2 組件圖的組成元素 20111.1.3 組件圖建模技術(shù) 20311.1.4 組件圖實例 20311.2 配置圖 20611.2.1 配置圖概述 20611.2.2 節(jié)點 20711.2.3 關(guān)系 20811.2.4 配置圖建模技術(shù) 20811.2.5 配置圖實例 20911.3 本章小結(jié) 211第12章 UML的擴(kuò)展機(jī)制 21212.1 UML的體系結(jié)構(gòu) 21212.1.1 四層體系結(jié)構(gòu) 21212.1.2 元元模型層 21312.1.3 元模型層 21412.2 構(gòu)造型 21512.2.1 構(gòu)造型的表示法 21512.2.2 UML中預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造型 21612.3 標(biāo)記值 21812.3.1 表示標(biāo)記值 21812.3.2 UML中預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記值 21812.3.3 自定義標(biāo)記值 21912.4 約束 21912.4.1 表示約束 22012.4.2 UML中預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)約束 22212.5 用于業(yè)務(wù)建模的UML擴(kuò)展 22312.6 本章小結(jié) 225第13章 Rose中的雙向工程 22613.1 雙向工程簡介 22613.1.1 Rose對編程語言的支持 22613.1.2 RTE舉例 22613.2 用Rational Rose生成代碼 22813.2.1 代碼生成步驟 22813.2.2 ANSI C++代碼生成 23313.2.3 Java代碼生成 23513.2.4 Visual Basic代碼生成 23813.3 逆向工程 24113.3.1 Java逆向工程 24213.3.2 ANSI C++逆向工程 24513.3.3 Visual Basic逆向工程 24613.4 本章小結(jié) 247第14章 UML與統(tǒng)一開發(fā)過程 24814.1 軟件開發(fā)過程 24814.1.1 軟件開發(fā)過程簡介 24814.1.2 當(dāng)前流行的軟件過程 24914.2 RUP簡介 24914.2.1 什么是RUP過程 24914.2.2 傳統(tǒng)的軟件開發(fā)模型 25014.3 RUP的二維開發(fā)模型 25214.3.1 RUP二維模型的靜態(tài)結(jié)構(gòu) 25214.3.2 RUP二維模型的時間維 25414.3.3 RUP的迭代開發(fā)模型 25614.4 RUP的核心工作流 25714.4.1 需求工作流 25714.4.2 分析工作流 26014.4.3 設(shè)計工作流 26214.4.4 實現(xiàn)工作流 26514.4.5 測試工作流 26714.5 小結(jié) 270第15章 對象約束語言 27115.1 對象約束語言概述 27115.2 OCL結(jié)構(gòu) 27115.2.1 抽象語法 27215.2.2 具體語法 27215.3 使用集合 27215.3.1 創(chuàng)建集合 27315.3.2 操作集合 27315.4 標(biāo)準(zhǔn)OCL類型 27415.4.1 OclVoid類型和OclAny類型 27415.4.2 OclMessage類型 27515.4.3 基本類型 27515.4.4 集合類型 27715.4.5 模型元素類型 28115.5 OCL表達(dá)式 28215.6 用OCL表達(dá)對象性質(zhì)約束 28315.6.1 不變量 28315.6.2 前置條件與后置條件 28315.6.3 let表達(dá)式與約束 28315.7 本章小結(jié) 284第16章 工資管理系統(tǒng) 28516.1 需求分析 28516.2 UML系統(tǒng)建模 28616.2.1 工資管理系統(tǒng)的用例圖 28616.2.2 工資管理系統(tǒng)的類圖 28716.2.3 工資管理系統(tǒng)的時序圖 28916.2.4 工資管理系統(tǒng)的協(xié)作圖 29416.2.5 工資管理系統(tǒng)的組件圖 29716.2.6 工資管理系統(tǒng)的配置圖 298第17章 學(xué)籍管理系統(tǒng) 29917.1 需求分析 29917.2 UML系統(tǒng)建模 30017.2.1 學(xué)籍管理系統(tǒng)的用例圖 30017.2.2 學(xué)籍管理系統(tǒng)的活動圖 30017.2.3 學(xué)籍管理系統(tǒng)的時序圖 30317.2.4 學(xué)籍管理系統(tǒng)的協(xié)作圖 30517.2.5 學(xué)籍管理系統(tǒng)的類圖 30817.2.6 學(xué)籍管理系統(tǒng)的組件圖 30917.2.7 學(xué)籍管理系統(tǒng)的配置圖 310第18章 在線購物系統(tǒng) 31118.1 需求分析 31118.2 UML系統(tǒng)建模 31218.2.1 在線購物系統(tǒng)的用例圖 31218.2.2 在線購物系統(tǒng)的類圖 31318.2.3 在線購物系統(tǒng)的活動圖 31418.2.4 在線購物系統(tǒng)的時序圖 31418.2.5 在線購物系統(tǒng)的協(xié)作圖 31618.2.6 在線購物系統(tǒng)的組件圖 31618.2.7 在線購物系統(tǒng)的配置圖 317

章節(jié)摘錄

　?。?）計劃（需求定義）　　第一周期開始利用需求分析技術(shù)理解應(yīng)用領(lǐng)域，獲取初步用戶需求，制訂項目開發(fā)計劃（即整個軟件生命周期計劃）和需求分析計劃。經(jīng)過一個周期后，根據(jù)用戶和開發(fā)人員對上一周期工作成果的評價和評審來修改和完善需求，明確下一周期軟件開發(fā)的目標(biāo)和約束條件，并據(jù)此制訂新一輪的軟件開發(fā)計劃?！　。?）風(fēng)險分析　　根據(jù)本輪制訂的開發(fā)計劃，進(jìn)行風(fēng)險分析，評估可選方案，并構(gòu)造原型進(jìn)一步分析風(fēng)險，給出消除或減少風(fēng)險的途徑。此時根據(jù)風(fēng)險分析的結(jié)果決策項目是否繼續(xù)。所以，螺旋模型是一個風(fēng)險驅(qū)動的模型。　?。?）工程實現(xiàn)　　利用構(gòu)造的原型進(jìn)行需求建模或系統(tǒng)模擬，直至實現(xiàn)軟件系統(tǒng)?！　。?）用戶評價與階段評審　　將原型提交用戶使用并征求改進(jìn)意見。開發(fā)人員應(yīng)在用戶的密切配合下進(jìn)一步完善用戶需求，直到用戶認(rèn)為原型可滿足需求，或?qū)浖a(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行評價或確認(rèn)等?！　÷菪Ｐ蛷牡谝粋€周期的計劃開始，一個周期一個周期地不斷迭代，直到整個軟件系統(tǒng)開發(fā)完成?！　÷菪Ｐ偷膬?yōu)點如下：　　（1）支持用戶需求的動態(tài)變化，這就要求構(gòu)造的原型的總體結(jié)構(gòu)、算法、程序及測試方案應(yīng)具有良好的可擴(kuò)充性和可修改性。也支持軟件系統(tǒng)的可維護(hù)性，每次維護(hù)過程只是沿螺旋模型繼續(xù)多走一兩個周期?！　。?）原型可看做形式的可執(zhí)行的需求規(guī)格說明，易于被用戶和開發(fā)人員共同理解，還可作為繼續(xù)開發(fā)的基礎(chǔ)，并為用戶參與所有關(guān)鍵決策提供了方便?！　。?）螺旋模型特別強(qiáng)調(diào)原型的可擴(kuò)充性和可修改性，原型的進(jìn)化貫穿整個軟件生存周期，這將有助于提高目標(biāo)軟件的適應(yīng)能力?！　。?）螺旋模型為項目管理人員及時調(diào)整管理決策提供了方便，進(jìn)而可降低開發(fā)風(fēng)險?！　÷菪Ｐ偷娜秉c有：　　（1）如果每次迭代的效率不高，致使迭代次數(shù)過多，將會增加成本并推遲提交時間。　?。?）使用該模型需要有相當(dāng)豐富的風(fēng)險評估經(jīng)驗和專門知識，要求開發(fā)隊伍水平較高?！　÷菪Ｐ偷倪m應(yīng)場合是：支持需求不明確、特別是大型軟件系統(tǒng)的開發(fā)，并支持面向規(guī)格說明、面向過程、面向?qū)ο蟮榷喾N軟件開發(fā)方法，是一種具有廣闊前景的模型。　　4.噴泉模型　　噴泉模型是近幾年提出來的軟件生存周期模型。它是以面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法為基礎(chǔ)，以用戶需求為動力，以對象來驅(qū)動的模型。

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　　理論與實例結(jié)合、內(nèi)容繁簡得當(dāng)，使讀者能十分容易入門并逐步精通?！　≡敿?xì)講解了UML中所涉及的關(guān)鍵概念、術(shù)語和技術(shù)，并對UML的基礎(chǔ)概念重新組織和歸納整理?！　睦碚摰母叨汝U述面向?qū)ο笤O(shè)計思想，使讀者真正掌握系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的精髓　　通過多個實際案例對使用Rational Rose進(jìn)行UML建模的全過程進(jìn)行了深入的剖，并對在現(xiàn)實中經(jīng)常遇到并且較難掌握的問題進(jìn)行了深入的講解。

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