UML基礎(chǔ)與Rose建模實(shí)用教程

前言

本書(shū)將帶領(lǐng)讀者進(jìn)入U(xiǎn)ML知識(shí)的殿堂，通過(guò)有效的學(xué)習(xí)掌握統(tǒng)一建模語(yǔ)言的基礎(chǔ)內(nèi)容，并以完整的開(kāi)發(fā)過(guò)程為實(shí)例，介紹如何將UML運(yùn)用到實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中。本書(shū)內(nèi)容本書(shū)分為入門(mén)基礎(chǔ)、圖、案例、附錄共4個(gè)部分。·入門(mén)基礎(chǔ)（第l～4章）：著重介紹uML和Rational Rose的預(yù)備知識(shí)，包括面向?qū)ο蟾攀觥ML概述、Rational Rose概述、Rational統(tǒng)一過(guò)程。·圖（第5～12章）：著重介紹UML的各種圖，包括用例圖、類(lèi)圖、對(duì)象圖、序列圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、包圖、構(gòu)件圖與部署圖等，對(duì)UML圖的介紹方式為：圖的基本概念一圖的組成一圖的創(chuàng)建概述一圖的創(chuàng)建示例。通過(guò)這種方式能夠使讀者完整而系統(tǒng)地去把握和了解每一種UML圖?！ぐ咐ǖ?3～14章）：著重介紹兩個(gè)案例，即圖書(shū)管理系統(tǒng)和超市信息管理系統(tǒng)。通過(guò)這兩個(gè)案例全面而系統(tǒng)地對(duì)如何使用Rational Rose進(jìn)行建模給予說(shuō)明?！じ戒洠ǜ戒汚～附錄H）：附錄A介紹了Rational Rose的安裝和應(yīng)用，目的是幫助讀者熟練使用：Rational Rose進(jìn)行建模；附錄B一附錄G詳細(xì)給出了6個(gè)系統(tǒng)的建模過(guò)程，附錄H是各章后練習(xí)的習(xí)題答案，方便讀者參考。本書(shū)特點(diǎn)·理論實(shí)際，緊密結(jié)合：本書(shū)在介紹理論知識(shí)的同時(shí)，每一章還給出了大量的案例講解，力求讓讀者在理解基礎(chǔ)知識(shí)后，就能學(xué)以致用，快速上手?！づ涮捉虒W(xué)，源碼視頻：在隨書(shū)附贈(zèng)的光盤(pán)中，提供了每一章的源文件和多媒體教學(xué)視頻，整體的多媒體教學(xué)長(zhǎng)達(dá)20個(gè)小時(shí)。讀者可以隨時(shí)觀看視頻，從而同步學(xué)習(xí)?！D文并茂，步驟詳細(xì)：在具體介紹Rational Rose軟件功能的時(shí)候，本書(shū)提供了詳細(xì)的圖例，詳盡說(shuō)明了每一步功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。本書(shū)主要由謝星星、張華杰主持編寫(xiě)，張華杰老師編寫(xiě)了其中的第1～10章，此外，胡書(shū)敏、王相羽、韓浩陽(yáng)、張瑛、吳小莉、袁潤(rùn)非、葉明、崔寧、盧宏、程?hào)|、王勤、張銳、汪小鋒、李葵、葉浩、肖飛、宋海劍、林勇、朱衡勇和許小榮等同志也參加了本書(shū)的編寫(xiě)，在此，編者對(duì)他們表示衷心的感謝。

內(nèi)容概要

　　《UML基礎(chǔ)與Rose建模實(shí)用教程（附光盤(pán)）》系統(tǒng)地講解了學(xué)習(xí)UML圖和創(chuàng)建圖中模型元素的基礎(chǔ)理論，并通過(guò)兩個(gè)完整的建模案例講解Rose建模工具的使用?！　∪珪?shū)內(nèi)容分為4部分：入門(mén)基礎(chǔ)（第1-4章）介紹了面向?qū)ο?、UML、Rational Rose和Rational統(tǒng)-過(guò)程的相關(guān)知識(shí)：圖（第5-12章）針對(duì)UML的各種圖，包括用例圖、類(lèi)圖、對(duì)象圖、序列圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、包圖、構(gòu)件圖和部署圖進(jìn)行介紹；案例（第13-14章），以圖書(shū)管理系統(tǒng)和超市信息管理系統(tǒng)為例，介紹如何使用UML分析和設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)際的項(xiàng)目；附錄（附錄 A-附錄B）針對(duì)RationalRose的安裝和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)介紹，并給出章末練習(xí)答案?！禪ML基礎(chǔ)與Rose建模實(shí)用教程（附光盤(pán)）》注重學(xué)習(xí)的漸進(jìn)性和實(shí)踐性，對(duì)UML每一種圖的講解均通過(guò)“圖的基本概念一圖的組成一圖的創(chuàng)建概述一圖的創(chuàng)建示例”方式進(jìn)行，從而完整地把握每一種UML圖。通過(guò)建模的具體案例，幫助讀者達(dá)到學(xué)以致用的目的。此外，每章附有操作練習(xí)題，著重培養(yǎng)讀者的動(dòng)手能力，使其在練習(xí)過(guò)程中能快速提高實(shí)際應(yīng)用水平?！　　禪ML基礎(chǔ)與Rose建模實(shí)用教程（附光盤(pán)）》適合軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)人員學(xué)習(xí)參考，更適合作為高等院校計(jì)算機(jī)軟件工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材或教學(xué)參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章 面向?qū)ο蟾攀?1 1.1 面向?qū)ο蟮幕靖拍?1 1.1.1 什么是對(duì)象 1 1.1.2 面向?qū)ο笈c面向過(guò)程的區(qū)別 2 1.1.3 對(duì)象與類(lèi)的確定 4 1.1.4 消息和事件 5 1.2 面向?qū)ο蟮幕咎卣?5 1.2.1 抽象 5 1.2.2 封裝 7 1.2.3 繼承 7 1.2.4 多態(tài) 8 1.3 面向?qū)ο蠓椒ㄕ?9 1.3.1 面向?qū)ο蠓治?9 1.3.2 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì) 13 1.4 面向?qū)ο蠼?15 1.4.1 為什么要用UML建模 15 1.4.2 以面向?qū)ο蠼榛A(chǔ)的開(kāi)發(fā)模式 16 1.5 本章小結(jié) 20 習(xí)題1 21 第2章 UML概述 22 2.1 UML的起源與發(fā)展 22 2.2 UML的概念范圍 23 2.2.1 視圖 24 2.2.2 圖 27 2.2.3 模型元素 32 2.3 UML的公共機(jī)制 36 2.3.1 UML的通用機(jī)制 37 2.3.2 UML的擴(kuò)展機(jī)制 38 2.4 UML的對(duì)象約束語(yǔ)言 40 2.5 UML的目標(biāo) 40 2.6 本章小結(jié) 41 習(xí)題2 41 第3章 Rational Rose 概述 43 3.1 Rational Rose的起源 43 3.2 Rational Rose對(duì)UML的支持 44 3.3 Rational Rose的4種視圖模型 46 3.3.1 用例視圖 47 3.3.2 邏輯視圖 50 3.3.3 構(gòu)件視圖 52 3.3.4 部署視圖 54 3.4 Rational Rose的其他技術(shù) 55 3.4.1 Rational Rose雙向工程 55 3.4.2 Rational Rose與xml 59 3.5 本章小結(jié) 59 習(xí)題3 59 第4章 rational 統(tǒng)一過(guò)程 61 4.1 什么是rational統(tǒng)一過(guò)程 61 4.2 rational統(tǒng)一過(guò)程的結(jié)構(gòu) 68 4.2.1 統(tǒng)一過(guò)程的靜態(tài)結(jié)構(gòu)：過(guò)程描述 68 4.2.2 統(tǒng)一過(guò)程的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)：迭代開(kāi)發(fā) 70 4.2.3 統(tǒng)一過(guò)程以架構(gòu)為中心 72 4.3 rational統(tǒng)一過(guò)程的配置和實(shí)現(xiàn) 75 4.3.1 配置rational統(tǒng)一過(guò)程 75 4.3.2 實(shí)現(xiàn)rational統(tǒng)一過(guò)程 75 4.4 本章小結(jié) 77 習(xí)題4 77 第5章 用例圖 78 5.1 用例圖的基本概念 78 5.1.1 用例圖的定義 78 5.1.2 用例圖的作用 79 5.2 用例圖的組成 80 5.2.1 參與者 80 5.2.2 系統(tǒng)邊界 82 5.2.3 用例 83 5.2.4 關(guān)聯(lián) 85 5.3 用例圖的創(chuàng)建概述 89 5.3.1 創(chuàng)建用例圖 89 5.3.2 創(chuàng)建參與者 91 5.3.3 創(chuàng)建用例 92 5.3.4 創(chuàng)建用例之間的關(guān)聯(lián) 93 5.4 用例圖的創(chuàng)建示例 94 5.4.1 需求分析 94 5.4.2 識(shí)別參與者 95 5.4.3 確定用例 96 5.4.4 構(gòu)建用例模型 97 5.5 本章小結(jié) 99 習(xí)題5 100 第6章 類(lèi)圖與對(duì)象圖 102 6.1 類(lèi)圖與對(duì)象圖的基本概念 102 6.1.1 類(lèi)圖與對(duì)象圖的定義 102 6.1.2 類(lèi)圖與對(duì)象圖的作用 104 6.2 類(lèi)圖的組成 105 6.2.1 類(lèi) 105 6.2.2 接口 110 6.2.3 類(lèi)之間的關(guān)系 110 6.3 類(lèi)圖的創(chuàng)建概述 118 6.3.1 創(chuàng)建類(lèi) 118 6.3.2 創(chuàng)建類(lèi)與類(lèi)之間的關(guān)系 124 6.4 類(lèi)圖的創(chuàng)建示例 130 6.4.1 確定類(lèi)和關(guān)聯(lián) 131 6.4.2 確定屬性和操作 132 6.5 對(duì)象圖 132 6.5.1 對(duì)象圖的組成 132 6.5.2 對(duì)象圖的創(chuàng)建 134 6.6 本章小結(jié) 135 習(xí)題 6 136 第7章 序列圖 138 7.1 序列圖的基本概念 138 7.1.1 序列圖的定義 138 7.1.2 序列圖的作用 139 7.2 序列圖的組成 140 7.2.1 對(duì)象（object） 140 7.2.2 生命線(xiàn)（lifeline） 141 7.2.3 激活（activation） 141 7.2.4 消息（messages） 142 7.3 序列圖的高級(jí)概念 143 7.3.1 創(chuàng)建與銷(xiāo)毀對(duì)象 143 7.3.2 分支與從屬流 144 7.3.3 幀化序列圖 144 7.4 序列圖的創(chuàng)建概述 145 7.4.1 創(chuàng)建序列圖 145 7.4.2 創(chuàng)建生命線(xiàn) 148 7.4.3 創(chuàng)建消息 149 7.5 序列圖的創(chuàng)建示例 151 7.5.1 確定工作流程 151 7.5.2 確定對(duì)象 152 7.5.3 確定消息和條件 152 7.5.4 繪制序列圖總圖 154 7.6 本章小結(jié) 154 習(xí)題7 154 第8章 協(xié)作圖 156 8.1 協(xié)作圖的基本概念 156 8.1.1 協(xié)作圖的定義 156 8.1.2 協(xié)作圖的作用 157 8.2 協(xié)作圖的組成 158 8.2.1 對(duì)象 158 8.2.2 消息 158 8.2.3 鏈 159 8.3 協(xié)作圖的創(chuàng)建概述 159 8.3.1 創(chuàng)建對(duì)象 159 8.3.2 創(chuàng)建消息 163 8.3.3 創(chuàng)建鏈 163 8.4 協(xié)作圖的創(chuàng)建示例 164 8.4.1 確定協(xié)作圖的元素 164 8.4.2 確定元素之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系 165 8.4.3 細(xì)化協(xié)作圖 165 8.5 本章小結(jié) 166 習(xí)題8 166 第9章 狀態(tài)圖 168 9.1 狀態(tài)圖的基本概念 168 9.1.1 狀態(tài)圖的定義 168 9.1.2 狀態(tài)圖的作用 171 9.2 狀態(tài)圖的組成 172 9.2.1 狀態(tài) 172 9.2.2 轉(zhuǎn)換 174 9.2.3 判定 177 9.2.4 同步 178 9.2.5 事件 178 9.3 組成狀態(tài) 179 9.4 狀態(tài)圖的創(chuàng)建概述 181 9.4.1 創(chuàng)建狀態(tài)圖 181 9.4.2 創(chuàng)建初始和終止?fàn)顟B(tài) 182 9.4.3 創(chuàng)建狀態(tài) 183 9.4.4 創(chuàng)建狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換 184 9.4.5 創(chuàng)建事件 184 9.4.6 創(chuàng)建動(dòng)作 185 9.4.7 創(chuàng)建監(jiān)護(hù)條件 185 9.5 狀態(tài)圖的創(chuàng)建示例 186 9.5.1 標(biāo)識(shí)建模實(shí)體 186 9.5.2 標(biāo)識(shí)實(shí)體的各種狀態(tài) 186 9.5.3 標(biāo)識(shí)相關(guān)事件并創(chuàng)建狀態(tài)圖 187 9.6 本章小結(jié) 187 習(xí)題9 188 第10章 活動(dòng)圖 190 10.1 活動(dòng)圖的基本概念 190 10.1.1 活動(dòng)圖的定義 190 10.1.2 活動(dòng)圖的作用 191 10.2 活動(dòng)圖的組成 192 10.2.1 動(dòng)作狀態(tài) 192 10.2.2 活動(dòng)狀態(tài) 192 10.2.3 組合活動(dòng) 193 10.2.4 分叉與結(jié)合 193 10.2.5 分支與合并 194 10.2.6 泳道 195 10.2.7 對(duì)象流 195 10.3 活動(dòng)圖的創(chuàng)建概述 197 10.3.1 創(chuàng)建活動(dòng)圖 197 10.3.2 創(chuàng)建初始和終止?fàn)顟B(tài) 198 10.3.3 創(chuàng)建動(dòng)作狀態(tài) 198 10.3.4 創(chuàng)建活動(dòng)狀態(tài) 199 10.3.5 創(chuàng)建轉(zhuǎn)換 200 10.3.6 創(chuàng)建分叉與結(jié)合 200 10.3.7 創(chuàng)建分支與合并 200 10.3.8 創(chuàng)建泳道 201 10.3.9 創(chuàng)建對(duì)象流的狀態(tài)與對(duì)象流 201 10.4 活動(dòng)圖的創(chuàng)建示例 202 10.4.1 標(biāo)識(shí)活動(dòng)圖的用例 202 10.4.2 建模用例的路徑 203 10.4.3 創(chuàng)建活動(dòng)圖 203 10.5 本章小結(jié) 204 習(xí)題10 204 第11章 包圖 206 11.1 模型的組織結(jié)構(gòu) 206 11.2 包圖的基本概念 207 11.3 包圖的創(chuàng)建概述 210 11.4 包圖的創(chuàng)建示例 213 11.5 本章小結(jié) 214 習(xí)題11 214 第12章 構(gòu)件圖與部署圖 216 12.1 構(gòu)件圖與部署圖的基本概念 216 12.1.1 構(gòu)件的基本概念 216 12.1.2 構(gòu)件圖的基本概念 218 12.1.3 部署圖的基本概念 219 12.2 構(gòu)件圖與部署圖的創(chuàng)建概述 221 12.2.1 創(chuàng)建構(gòu)件圖 221 12.2.2 創(chuàng)建部署圖 228 12.3 構(gòu)件圖與部署圖的創(chuàng)建示例 231 12.3.1 創(chuàng)建構(gòu)件圖 232 12.3.2 創(chuàng)建部署圖 233 12.4 本章小結(jié) 234 習(xí)題12 234 第13章 圖書(shū)管理系統(tǒng) 236 13.1 需求分析 236 13.2 系統(tǒng)建模 237 13.2.1 創(chuàng)建系統(tǒng)用例模型 238 13.2.2 創(chuàng)建系統(tǒng)靜態(tài)模型 240 13.2.3 創(chuàng)建系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型 241 13.2.4 創(chuàng)建系統(tǒng)部署模型 264 13.3 本章小結(jié) 265 第14章 超市信息管理系統(tǒng) 266 14.1 需求分析 266 14.2 系統(tǒng)建模 267 14.2.1 創(chuàng)建系統(tǒng)用例模型 267 14.2.2 創(chuàng)建系統(tǒng)靜態(tài)模型 271 14.2.3 創(chuàng)建系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型 272 14.2.4 創(chuàng)建系統(tǒng)部署模型 278 14.3 本章小結(jié) 279 附錄A Rational Rose 的安裝與應(yīng)用 280 附錄B 考試成績(jī)管理系統(tǒng) 309 附錄C 高校教材管理系統(tǒng) 314 附錄D 網(wǎng)上教學(xué)系統(tǒng) 319 附錄E 汽車(chē)租賃系統(tǒng) 324 附錄F atm自動(dòng)取款機(jī)系統(tǒng) 330 附錄G 網(wǎng)上選課系統(tǒng) 334 附錄H 參考答案 338

章節(jié)摘錄

插圖：面向?qū)ο蠹夹g(shù)是一種以對(duì)象為基礎(chǔ)、以事件或消息來(lái)驅(qū)動(dòng)對(duì)象執(zhí)行處理的程序設(shè)計(jì)技術(shù)。它是一種自下而上的程序設(shè)計(jì)方法，它不像面向過(guò)程程序設(shè)計(jì)那樣一開(kāi)始就需要使用一個(gè)主函數(shù)來(lái)概括出整個(gè)程序，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)往往從問(wèn)題的一部分著手，一點(diǎn)一點(diǎn)地構(gòu)建出整個(gè)程序。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)是以數(shù)據(jù)為中心，使用類(lèi)作為表現(xiàn)數(shù)據(jù)的工具，類(lèi)是劃分程序的基本單位。而函數(shù)在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中成了類(lèi)的接口，以數(shù)據(jù)為中心而不是以功能為中心來(lái)描述系統(tǒng)，相對(duì)來(lái)講，更能使程序具有穩(wěn)定性。它將數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)的操作封裝到一起，這種作為一個(gè)整體進(jìn)行處理并且采用數(shù)據(jù)抽象和信息隱藏技術(shù)最終被抽象成一種新的數(shù)據(jù)類(lèi)型——類(lèi)。類(lèi)與類(lèi)之間的聯(lián)系以及類(lèi)的重用使得類(lèi)出現(xiàn)了繼承、多態(tài)等特性。類(lèi)的集成度越高，越適合大型應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。另外，面向?qū)ο蟪绦虻目刂屏鞒踢\(yùn)行時(shí)是由事件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的，而不再由預(yù)定的順序進(jìn)行執(zhí)行。事件驅(qū)動(dòng)程序的執(zhí)行圍繞消息的產(chǎn)生與處理，靠消息的循環(huán)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。更加重要的是，可以利用不斷成熟的各種框架，如.NET的.NET Framework等，在實(shí)際的編程過(guò)程中迅速地將程序構(gòu)建起來(lái)。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法還能夠使程序的結(jié)構(gòu)清晰簡(jiǎn)單，從而大大提高代碼的重用性、有效地減少程序的維護(hù)量、提高軟件的開(kāi)發(fā)效率。在結(jié)構(gòu)上，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)也有很大不同。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)首先應(yīng)該確定的是程序的流程怎么走、函數(shù)間的調(diào)用關(guān)系怎么樣、函數(shù)間的依賴(lài)關(guān)系是什么。一個(gè)主函數(shù)依賴(lài)于其子函數(shù)，子函數(shù)又依賴(lài)于更小的子函數(shù)，而在程序中，越小的函數(shù)處理的往往是細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)，具體的實(shí)現(xiàn)又常常變化。這種變化的結(jié)果就是程序的核心邏輯依賴(lài)于外延的細(xì)節(jié)，程序中本來(lái)應(yīng)該是比較穩(wěn)定的核心邏輯，也因?yàn)橐蕾?lài)于易變化的部分而變得不穩(wěn)定起來(lái)，一個(gè)細(xì)節(jié)上的小改動(dòng)也有可能在依賴(lài)關(guān)系上引發(fā)一一系列變動(dòng)?？梢哉f(shuō)這種依賴(lài)關(guān)系也是過(guò)程式設(shè)計(jì)不能很好處理變化的原因之一，而一個(gè)合理的依賴(lài)關(guān)系應(yīng)該由細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于核心邏輯。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)由類(lèi)的定義和類(lèi)的使用兩部分組成，主程序中定義對(duì)象并規(guī)定它們之間消息傳遞的方式，程序中的一切操作都是通過(guò)面向?qū)ο蟮陌l(fā)送消息機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)象接收到消息后，啟動(dòng)消息處理函數(shù)完成相應(yīng)的操作。

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