UML 建模、設計與分析（從新手到高手）

目    錄
準備篇
第1章  UML概述    2
1.1  認識UML    3
　　1.1.1  UML的發(fā)展歷程    3
　　1.1.2  UML統(tǒng)一的作用    3
　　1.1.3  UML體系結(jié)構    4
　　1.1.4  UML建模流程    5
1.2  UML的組成    5
　　1.2.1  事物    5
　　1.2.2  關系    7
　　1.2.3  圖    7
1.3  UML的視圖和通用機制    10
　　1.3.1  UML的視圖    10
　　1.3.2  通用機制    11
1.4  Rational統(tǒng)一過程    12
　　1.4.1  過程的特點    12
　　1.4.2  階段和迭代    12
　　1.4.3  任務和制品    13
　　1.4.4  制品    14
1.5  面向?qū)ο箝_發(fā)    15
　　1.5.1  面向?qū)ο蟮母拍?nbsp;   15
　　1.5.2  面向?qū)ο箝_發(fā)的概述    15
　　1.5.3  面向?qū)ο蟮闹饕卣?nbsp;   17
　　1.5.4  面向?qū)ο蟮膶?nbsp;   18
　　1.5.5  面向?qū)ο蟮哪Ｐ?nbsp;   19
第2章  UML建模工具概述    20
2.1  常用UML建模工具    21
　　2.1.1  Visio    21
　　2.1.2  PowerDesigner    22
　　2.1.3  StarUML    22
2.2  使用Rational Rose建模    23
　　2.2.1  Rational Rose概述    23
　　2.2.2  Rational Rose工作環(huán)境    25
　　2.2.3  Rational Rose中的視圖    26
2.3  Rational Rose建模的基本操作    27
　　2.3.1  新建Rational Rose模型    27
　　2.3.2  創(chuàng)建Rational Rose框圖    28
　　2.3.3  保存與發(fā)布模型    30
　　2.3.4  導入與導出模型    31
　　2.3.5  設置全局選項    31
2.4  雙向工程    32
　　2.4.1  正向工程    32
　　2.4.2  逆向工程    34
　　
基礎篇
第3章  用例和用例圖    36
3.1  用例圖的構成    37
　　3.1.1  什么是用例圖    37
　　3.1.2  系統(tǒng)    37
　　3.1.3  參與者    38
　　3.1.4  用例    39
　　3.1.5  關系    41
3.2  用例關系和描述    41
　　3.2.1  泛化關系    41
　　3.2.2  包含關系    43
　　3.2.3  擴展關系    44
　　3.2.4  用例描述    45
3.3  繪制用例圖    47
　　3.3.1  新建用例圖    47
　　3.3.2  創(chuàng)建內(nèi)容    48
3.4  建模實例：創(chuàng)建BBS論壇用例圖    50
　　3.4.1  確定系統(tǒng)信息    50
　　3.4.2  前臺功能概述    51
　　3.4.3  構造用例模型    52
3.5  新手訓練營    54
第4章  類圖    57
4.1  類圖的概念    58
　　4.1.1  類圖概述    58
　　4.1.2  類    59
　　4.1.3  定義類    62
　　4.1.4  接口    63
4.2  泛化關系    64
　　4.2.1  泛化的含義和用途    64
　　4.2.2  泛化的層次與多重繼承    64
　　4.2.3  泛化約束    65
4.3  依賴關系和實現(xiàn)關系    66
　　4.3.1  依賴關系    66
　　4.3.2  實現(xiàn)關系    67
4.4  關聯(lián)關系    68
　　4.4.1  二元關聯(lián)    68
　　4.4.2  關聯(lián)類    72
　　4.4.3  或關聯(lián)與反身關聯(lián)    72
　　4.4.4  聚合關系    73
　　4.4.5  組合關系    73
4.5  繪制類圖    74
　　4.5.1  創(chuàng)建類圖    74
　　4.5.2  操作類圖    75
　　4.5.3  類圖的規(guī)范    76
4.6  建模實例：創(chuàng)建BBS論壇類圖    78
　　4.6.1  創(chuàng)建實體類    78
　　4.6.2  創(chuàng)建類與類之間的關系圖    80
4.7  新手訓練營    81
第5章  對象圖和包圖    83
5.1  對象圖    84
　　5.1.1  對象和類    84
　　5.1.2  對象和鏈    84
　　5.1.3  對象圖概述    85
　　5.1.4  對象圖和類圖的區(qū)別    86
　　5.1.5  使用對象圖測試類圖    87
5.2  包圖    88
　　5.2.1  包    88
　　5.2.2  導入包    90
　　5.2.3  包圖概述    90
　　5.2.4  包之間的關系    92
　　5.2.5  包圖和類圖的區(qū)別    93
5.3  對象圖和包圖建模    93
　　5.3.1  使用對象圖建模    93
　　5.3.2  使用包圖建模    93
5.4  繪制對象圖    94
　　5.4.1  繪制方法    94
　　5.4.2  繪制實例    94
5.5  繪制包圖    95
　　5.5.1  繪制包圖    95
　　5.5.2  規(guī)范使用的共性    96
　　5.5.3  繪制嵌套包圖    97
5.6  建模實例：創(chuàng)建機房系統(tǒng)對象圖    98
　　5.6.1  創(chuàng)建對象元素    98
　　5.6.2  創(chuàng)建對象關系    98
5.7  新手訓練營    99
第6章  活動圖    100
6.1  活動圖概述    101
　　6.1.1  定義活動圖    101
　　6.1.2  活動圖的主要元素    102
　　6.1.3  了解活動和動作    102
6.2  活動圖的組成元素    103
　　6.2.1  基本組成元素    103
　　6.2.2  其他組成元素    105
6.3  控制節(jié)點    110
　　6.3.1  分支與合并    110
　　6.3.2  分叉與匯合    111
6.4  繪制活動圖    112
　　6.4.1  創(chuàng)建活動圖    112
　　6.4.2  操作活動圖    112
6.5  建模實例：創(chuàng)建BBS論壇
活動圖    116
　　6.5.1  建模步驟    116
　　6.5.2  創(chuàng)建活動圖    117
6.6  新手訓練營    118
第7章  順序圖    120
7.1  順序圖概述    121
　　7.1.1  什么是順序圖    121
　　7.1.2  順序圖的元素    121
7.2  順序圖的構成元素    122
　　7.2.1  對象    122
　　7.2.2  生命線    123
　　7.2.3  消息    123
　　7.2.4  激活    128
7.3  建模和執(zhí)行    128
　　7.3.1  建模時間    128
　　7.3.2  執(zhí)行規(guī)范    129
　　7.3.3  建模迭代    130
7.4  繪制順序圖    130
　　7.4.1  創(chuàng)建順序圖    130
　　7.4.2  操作元素    131
　　7.4.3  限制因素和圖形項配置    132
7.5  建模實例：創(chuàng)建BBS論壇順序圖    133
　　7.5.1  會員用戶功能順序圖    133
　　7.5.2  普通用戶功能順序圖    134
7.6  新手訓練營    135
第8章  通信圖和時序圖    137
8.1  通信圖概述    138
　　8.1.1  什么是通信圖    138
　　8.1.2  對象與類角色    138
　　8.1.3  關聯(lián)角色與鏈接    139
　　8.1.4  消息    140
8.2  操作消息元素    140
　　8.2.1  消息序列號與控制點    140
　　8.2.2  創(chuàng)建對象    141
　　8.2.3  消息迭代    141
8.3  時序圖概述    142
　　8.3.1  什么是時序圖    142
　　8.3.2  時序圖中的對象    143
　　8.3.3  狀態(tài)    143
　　8.3.4  時間    143
　　8.3.5  狀態(tài)線    144
　　8.3.6  事件與消息    144
8.4  時間約束和替代    145
　　8.4.1  時間約束    145
　　8.4.2  時序圖的替代表示法    146
8.5  繪制通信圖    147
　　8.5.1  創(chuàng)建通信圖    147
　　8.5.2  操作通信圖    147
8.6  建模實例：創(chuàng)建BBS論壇通信圖    149
　　8.6.1  會員用戶功能通信圖    149
　　8.6.2  普通用戶功能通信圖    150
8.7  新手訓練營    151
第9章  狀態(tài)機圖    153
9.1  狀態(tài)機概述    154
　　9.1.1  狀態(tài)機及其構成    154
　　9.1.2  狀態(tài)機圖標記符    154
9.2  轉(zhuǎn)移    155
　　9.2.1  轉(zhuǎn)移的定義    155
　　9.2.2  事件    156
　　9.2.3  動作    158
　　9.2.4  轉(zhuǎn)移的類型    159
9.3  組合狀態(tài)    160
　　9.3.1  順序狀態(tài)    160
　　9.3.2  并發(fā)子狀態(tài)    160
　　9.3.3  同步狀態(tài)    161
　　9.3.4  歷史狀態(tài)    161
　　9.3.5  子狀態(tài)機引用狀態(tài)    162
9.4  繪制狀態(tài)機圖    162
　　9.4.1  創(chuàng)建狀態(tài)機圖    162
　　9.4.2  繪制各類元素    163
9.5  建模實例：創(chuàng)建自動取款機
狀態(tài)機圖    165
　　9.5.1  分析狀態(tài)機圖    165
　　9.5.2  創(chuàng)建狀態(tài)機圖    166
9.6  新手訓練營    167
第10章  組件圖和部署圖    169
10.1  構造實現(xiàn)方式圖概述    170
　　10.1.1  組件圖概述    170
　　10.1.2  部署圖概述    170
　　10.1.3  組合組件圖和部署圖    171
10.2  組件圖    171
　　10.2.1  組件    171
　　10.2.2  接口    173
10.2.3  組件間的關系與
組件嵌套    174
　　10.2.4  組件圖的建模應用    174
　　10.2.5  組件圖的適用情況    175
10.3  部署圖    176
　　10.3.1  節(jié)點和連接    176
　　10.3.2  部署間的關系    177
10.3.3  部署圖的適用情況及
繪制    177
　　10.3.4  部署圖的建模應用    178
10.4  繪制部署圖    179
10.4.1  初識部署圖    179
10.4.2  添加元素    179
10.5  繪制組件圖    180
10.5.1  創(chuàng)建組件圖    180
10.5.2  添加組件元素    181
10.6  建模實例：創(chuàng)建BBS論壇組
件圖和部署圖    182
10.6.1  實現(xiàn)BBS論壇組件圖    182
10.6.2  實現(xiàn)BBS論壇部署圖    183
10.7  新手訓練營    183
第11章  組合結(jié)構圖和交互概覽圖    186
11.1  組合結(jié)構圖    187
11.1.1  內(nèi)部結(jié)構    187
11.1.2  端口    188
11.1.3  協(xié)作    189
11.2  交互概覽圖    190
11.2.1  組成部分    190
11.2.2  使用交互    191
11.2.3  組合交互    192
11.3  建模實例：創(chuàng)建網(wǎng)上購物
 系統(tǒng)用例圖    193
11.3.1  系統(tǒng)概述    193
11.3.2  創(chuàng)建用例圖    195
11.4  新手訓練營    197
進階篇
第12章  UML與RUP    200
12.1  RUP概述    201
12.1.1  理解軟件開發(fā)過程    201
12.1.2  什么是RUP    201
12.1.3  RUP的作用    202
12.1.4  RUP的特點    203
12.2  RUP的二維空間    203
12.2.1  時間維    204
12.2.2  RUP的靜態(tài)結(jié)構    205
12.3  核心工作流程    207
12.3.1  需求獲取工作流    207
12.3.2  分析工作流    209
12.3.3  設計工作流    210
12.3.4  實現(xiàn)工作流    211
12.3.5  測試工作流    212
12.4  Rational Rose在RUP模型中的
應用    214
12.4.1  可視化建模    214
12.4.2  Rational Rose建模與
RUP    214
12.4.3  Rational Rose建模與RUP
應用實例    215
12.5  建模實例：創(chuàng)建網(wǎng)上購物系統(tǒng)
靜態(tài)模型    217
12.5.1  定義系統(tǒng)的類    217
12.5.2  創(chuàng)建類關系    218
12.6  新手訓練營    218
第13章  對象約束語言    221
13.1  對象約束語言概述    222
13.1.1  對象約束語言簡介    222
13.1.2  語言結(jié)構    222
13.1.3  語言語法    223
13.1.4  表達式    225
13.2  數(shù)據(jù)類型    225
13.2.1  基本數(shù)據(jù)類型    226
13.2.2  集合類型    227
13.2.3  OclMessage類型    227
13.2.4  OclVoid和OclAny類型    227
13.2.5  模型元素類型    228
13.3  集合    229
13.3.1  創(chuàng)建集合    229
13.3.2  操作集合    229
13.3.3  Collection類型    230
13.3.4  Set類型    231
13.3.5  Bag類型    232
13.3.6  Sequence類型    233
13.4  語言約束    234
13.4.1  使用約束    234
13.4.2  對象級約束    236
13.4.3  消息級約束    237
13.4.4  約束和泛化    238
13.5  建模實例：創(chuàng)建網(wǎng)上購物系統(tǒng)的交互模型    239
13.5.1  順序圖    239
13.5.2  通信圖    241
13.6  新手訓練營    241
第14章  UML擴展機制    243
14.1  UML的體系結(jié)構    244
14.1.1  UML擴展機制概述    244
14.1.2  4層元模型體系結(jié)構    244
14.1.3  元元模型層    245
14.1.4  元模型層    246
14.2  UML核心語義    247
14.2.1  模型元素    247
14.2.2  視圖元素    248
14.3  構造型    249
14.3.1  表示構造型    249
14.3.2  UML標準構造型    249
14.3.3  使用UML擴展機制
進行建模    252
14.4  標記值    253
14.4.1  表示標記值    254
14.4.2  UML標準標記值    254
14.4.3  自定義標記值    254
14.4.4  標記值應用元素    254
14.5  約束    255
14.5.1  表示約束    255
14.5.2  UML標準約束    256
14.5.3  自定義約束    258
14.6  建模實例：完成網(wǎng)上購物系統(tǒng)的
創(chuàng)建    258
14.6.1  創(chuàng)建狀態(tài)機圖    258
14.6.2  創(chuàng)建實現(xiàn)方式圖    260
14.7  新手訓練營    261
第15章  UML與數(shù)據(jù)庫設計    263
15.1  數(shù)據(jù)庫設計概述    264
15.1.1  數(shù)據(jù)庫設計與UML模型    264
15.1.2  數(shù)據(jù)庫接口    264
15.2  類圖到數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換    265
15.2.1  基本映射轉(zhuǎn)換    265
15.2.2  類到表的轉(zhuǎn)換    266
15.2.3  關聯(lián)關系的轉(zhuǎn)換    268
15.2.4  需要避免的映射情況    268
15.3  完整性與約束驗證    269
15.3.1  父表的約束    269
15.3.2  子表的約束    270
15.4  數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)與轉(zhuǎn)換技術    271
15.4.1  類映射到數(shù)據(jù)庫技術    271
15.4.2  UML模型轉(zhuǎn)換為
數(shù)據(jù)庫    272
15.4.3  SQL語句實現(xiàn)
數(shù)據(jù)庫功能    273
15.5  建模實例：創(chuàng)建圖書管理
系統(tǒng)用例圖    274
15.5.1  需求分析    274
15.5.2  識別參與者和用例    275
15.5.3  用例描述    276
15.6  新手訓練營    278
第16章  基于C 的UML模型實現(xiàn)    280
16.1  模型元素的簡單實現(xiàn)    281
16.1.1  類    281
16.1.2  實現(xiàn)原理    281
16.2  實現(xiàn)關聯(lián)    283
16.2.1  基本關聯(lián)    283
16.2.2  強制對可選或者
強制關聯(lián)    284
16.2.3  可選對可選關聯(lián)    284
16.2.4  可選對多關聯(lián)    284
16.2.5  強制對多關聯(lián)    285
16.2.6  多對多關聯(lián)    285
16.2.7  有序關聯(lián)的實現(xiàn)    286
16.2.8  關聯(lián)類的實現(xiàn)    286
16.3  受限關聯(lián)的實現(xiàn)    287
16.3.1  受限關聯(lián)概述    287
16.3.2  強制或者可選對可選
受限關聯(lián)    288
16.3.3  可選對強制或者可選
受限關聯(lián)    288
16.3.4  多對可選的受限關聯(lián)    289
16.3.5  多對受限關聯(lián)    290
16.4  UML關系的實現(xiàn)    290
16.4.1  泛化關系的實現(xiàn)    290
16.4.2  聚合與組合關系的
實現(xiàn)    291
16.5  特殊類的實現(xiàn)    291
16.5.1  接口    292
16.5.2  枚舉    292
16.5.3  包    293
16.5.4  模板    293
16.6  建模實例：創(chuàng)建圖書管理系統(tǒng)
靜態(tài)結(jié)構模型    294
16.6.1  定義系統(tǒng)中的
對象和類    294
16.6.2  定義用戶界面類    296
16.6.3  類之間的關系    298
16.7  新手訓練營    299
第17章  UML與建模    303
17.1  數(shù)據(jù)建模    304
17.1.1  數(shù)據(jù)庫設計概述    304
17.1.2  數(shù)據(jù)庫設計的步驟    305
17.1.3  對象模型和數(shù)據(jù)模型的
互相轉(zhuǎn)換    308
17.2  業(yè)務建模    309
17.2.1  業(yè)務建模概述    309
17.2.2  UML業(yè)務建模擴展    310
17.2.3  業(yè)務體系結(jié)構    312
17.3  Web建模    312
17.3.1  Web建模概述    312
17.3.2  Web建模擴展WAE    313
17.3.3  Rational Rose中的
Web建模    315
17.4  建模實例：創(chuàng)建圖書管理
系統(tǒng)動態(tài)行為模型    317
17.4.1  建立順序圖    317
17.4.2  建立狀態(tài)圖    325
17.4.3  物理模型    326
17.5  新手訓練營    327
第18章  Web應用程序設計    329
18.1  Web應用程序的結(jié)構    330
18.1.1  瘦客戶端模式    330
18.1.2  胖客戶端模式    331
18.1.3  Web傳輸模式    332
18.2  Web應用系統(tǒng)的UML建模
方法    332
18.2.1  Web頁面建模    332
18.2.2  表單建模    333
18.2.3  組件建模    333
18.2.4  框架建模    334
18.3  UML在學生成績管理系統(tǒng)建模中的
運用    334
18.3.1  系統(tǒng)需求分析    334
18.3.2  系統(tǒng)設計    335
18.4  系統(tǒng)詳細設計和部署    339
18.4.1  系統(tǒng)詳細設計    340
18.4.2  系統(tǒng)部署    341
第19章  嵌入式系統(tǒng)設計    342
19.1  嵌入式系統(tǒng)概述    343
19.1.1  嵌入式系統(tǒng)的技術特點    343
19.1.2  嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)技術    344
19.2  嵌入式系統(tǒng)的需求分析    345
19.2.1  MP3播放器的工作原理    345
19.2.2  外部事件    346
19.2.3  識別用例    347
19.2.4  使用順序圖描述用例    348
19.3  系統(tǒng)的靜態(tài)模型    349
19.3.1  識別系統(tǒng)中的對象或類    349
19.3.2  繪制類圖    349
19.4  系統(tǒng)的動態(tài)模型    352
19.4.1  狀態(tài)機圖    352
19.4.2  協(xié)作圖    353
19.5  體系結(jié)構    354