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设计模式—UML类图 欢迎关注笔者的微信公众号 UML UML是一种开放的方法，用于说明、可视化、构建和编写一个正在开发的、面向对象的、软件密集系统的制品的开放方法。UML展现了一系列最佳工程实践，这些最佳实践在对大规模，复杂系统进行建模方面，特别是在软件架构层次已经被验证有效。 UML 2.2中一共定义了14种图示。为方便了解，可分类成右侧的结构。 结构性图形（ Structure diagrams ）强调的是系统式的建模： 静态图（static diagram） 类图 对象图 包图 实现图（implementation diagram） 组件图 部署图 剖面图 复合结构图 行为式图形（ Behavior diagrams ）强调系统模型中触发的事件： 活动图 状态图 用例图 交互性图形（ Interaction diagrams ），属于行为图形的子集合，强调系统模型中的资料流程： 通信图 交互概述图（UML 2.0） 时序图（UML 2.0） 时间图（UML 2.0） 类图 类图是什么？ 用于描述系统中的类(对象)本身的组成和类(对象)之间的各种静态关系。 类图的表示 + 公共 public - 私有 private # 保护（即对子类可见）protected ~ 包（对包内其他成员可见） / 推导（即由其他属性推导得出，不需要直接给定其值） 例如：有一个 Person 类

面向对象的特征 *P9* >封装性 >继承性 >多态性 >传递性 建模语言的三个类别 *P14* > - 非形式化的、半形式化的和形式化的 UML 特点*15* 主要有三个特点： >- 1. 统一了Booch、OMT和OOSE等基本概念 >- 2.UML吸取了面向对象技术的优点，当然也有非面向对象技术的影响 > - UML 还提出了许多新说法，增加了模板、职责、扩展机制、线程、过程、分布式、并发、模式、协作、活动等概念，并清晰的区分类型、类和实例、细化、接口和组件等概念。 RUP的三大特点*P28* >- 降低了一个增量上的开支风险。 >- 降低了产品无法按照既定进度进入市场的风险。 >- 加快了整个开发工作的进度。 RUP的开发过程*P30* >- 初始阶段 >- 细化阶段 >- 构造阶段 >- 交付阶段 基数表*P49* 略 需求获取的方法 *P64* >- 1、现场调查 >- 2、网络调查 >- 3、复杂网络和数据挖掘 需求分析的目的 （确定客户需要什么）*P75* >- 用来明确问题需求 >- 为用户和开发人员提供明确需求 >-为用户和开发人员提供一个协商的基础，作为后续的设计和实现的框架 RUP设计过程图*P89* >- >- 见书图9_1 登录UI界面 >- >- P89书图 UML模型划分（静态、动态） >- >- 书P16图 来源： https://www

1.建模 1.1 为什么要建模 建立大厦和建立狗窝的区别是建设狗窝不需要设计。要生产合格的软件就要有一套关于体系结构、过程和工具的规范。 建模的定义：建模是对现实的简化。 建模的目标： 1）模型帮助我们按照实际情况或按照我们所需要的样式对系统进行可视化。 2）模型允许我们详细说明系统的结构和行为。 3）模型给出一个知道我们构造系统的模板。 4）模型对我们的决策进行文档化。 建模就是把复杂的系统变成小的系统，采用“各个击破”的原则逐一解决。 1.2 建模原理 1）选择创建什么模型很重要，模型要反映你难于处理的开发问题。 2）模型要在不同的精度级别上来表示。你可以根据观察的角色和观察的原因来选择精度。 3）建造模型要和现实相连。 4）重要的系统需要用一组独立的模型去处理。在面向对象的软件体系中，为了理解系统的体系结构，你需要几个互补和连锁的视图：用例图、设计视图、进程视图、实现视图和实施视图。 1.3 面向对象的建模 面向算法的建模在需求发生变化或者系统增长后就变得难以维护。 面向对象的建模把对象和类作为其主要构造块。例如，在三层结构中，我们可以在用户接口层、中间层和数据库层中找到你想要的对象。 2 UML介绍 2.1 概述 UML可以对软件密集型系统的制品进行可视化、详述、构造和文档化。最好把它用于以用况（用例）为驱动、以体系结构为中心、跌代及增量的过程中。 UML是一种语言

1. 系统分析员的位置 2. MDA 开发程序 MDA（Model-Driven Architecture）分为以下三个阶段： CIM （Computation Independent Model）——聚焦于系统环境及需求，但不涉及系统内部的结构与运作细节。 PIM （Platform Independent Model）——聚焦于系统内部细节，但不涉及实现系统的具体平台。 PSM （Platform Specific Model）——聚焦于系统落实于特定具体平台的细节。 3. 基金模拟项目案例 开源工具： StarUML 1) CIM-1 ：定义业务流程 （业务用例图） 输入：业务需求（访谈业务人员） 输出：（1）业务用例图；（2）业务用例简述 图1 银行用例图 2) CIM-2 ：分析业务流程 （活动图） 输入：CIM-1业务用例模型中每一个业务用例 输出：用例工作流程的活动图 图2 一般流程的活动图 图3 首购流程的活动图 图4 定期定额流程的活动图 3) CIM-3 ：定义系统范围 （系统用例图） 输入：CIM-1和CIM-2的生成文件 u CIM-2活动图中的每一个动作，都可能称为CIM-3的系统用例 u CIM-1中的业务执行者，以及CIM-2中的动作负责人。都可能成为CIM-3的系统执行者 输出：（1）系统用例图；（2）系统用例简述。 按角色归并

UML由视图（View）、图（Diagrams）、模型元素（Model elements）和通用机制等几个部分构成。 视图用来表示被建模系统的各个方面。由多个图构成，它不是一个图片，而是在某一个抽象层上，对系统的抽象表示。如果要为系统建立一个完整的模型图，只需定义一定数量的视图，每个视图表示系统的一个特殊方面就可以了。视图还把建模语言和系统开发时选择的方法或过程连接起来。 图由各种图片构成，用来描述一个视图的内容。UML语言定了9中不同的图的类型，把它们有机地结合起来就可以描述系统的所有视图。 模型元素代表面向对象中的类、对象、消息和关系等概念，是构成图的最基本的常用概念。 通用机制用于表示其他信息，比如注释、模型元素的语义等。它还提供扩展机制，使UML语言能够适应一个特殊的方法（或过程）、或扩充至一个组织或用户。 UML中的视图包括：用例视图（Use-case view）、逻辑视图（Logical view）、组件视图（Component view）、并发视图（Concurrency view）、展开视图（Deployment view）等五种。 用例视图用于描述系统应该具有的功能集。它是从系统的外部用户角度出发，对系统的抽象表示。 用例视图是其他视图的核心和基础。其他视图的构造和发展依赖于用例视图中所描述的内容。 用例视图还可用于测试系统是否满足用户的需求和验证系统的有效性。

一、类 　　类(Class)封装了数据和行为，是面向对象的重要组成部分，它是具有相同属性、操作、关系的对象集合的总称。 　　在系统中，每个类都具有一定的职责，职责指的是类要完成什么样的功能，要承担什么样的义务。一个类可以有多种职责，设计得好的类一般只有一种职责。在定义类的时候，将类的职责分解成为类的属性和操作（即方法）。类的属性即类的数据职责，类的操作即类的行为职责。设计类是面向对象设计中最重要的组成部分，也是最复杂和最耗时的部分。 　　在软件系统运行时，类将被实例化成对象(Object)，对象对应于某个具体的事物，是类的实例(Instance)。 　　类图(Class Diagram)使用出现在系统中的不同类来描述系统的静态结构，它用来描述不同的类以及它们之间的关系。 在系统分析与设计阶段，类通常可以分为三种，分别是实体类(Entity Class)、控制类(Control Class)和边界类(Boundary Class)，下面对这三种类加以简要说明： 　　(1) 实体类：实体类对应系统需求中的每个实体，它们通常需要保存在永久存储体中，一般使用数据库表或文件来记录，实体类既包括存储和传递数据的类，还包括操作数据的类。实体类来源于需求说明中的名词，如学生、商品等。 　　(2) 控制类：控制类用于体现应用程序的执行逻辑，提供相应的业务操作

UML 即Unified Model Language，是一种建模语言，也是标准建模语言 。 工具安装： 　　 https://sourceforge.net/projects/staruml/files/staruml/5.0 UML中的图可以分成两大类 　　·结构图： UML结构图表示系统的静态方面，描述系统的主要结构因此而稳定的那部分，静态结构图主要包括 　　　　1.类图： 类图描述系统中的类，以及各个类之间的关系 　　　　　　 class Person{ private int id； private String name； private int age；} 　　　　　　 public String getName(){ return name; } public int getAge(){ return age; } public int getId(){ return id; }} 　　　　　　 　　　　　　 类之间的关系： 　　　　　　1、泛化关系（ Generalization） 　　　　 说明：这种关系就是面向对象语言中的继承关系，逻辑上可以用"is a"表示。 　　　　 　代码体现：子类继承父类。 　　　　 　UML符号：一条实线+空心箭头 　　　　　　 2、实现关系（Realization） 　　　　 说明：和泛化关系相似，逻辑上也是用"is a"表示

需求分析： 第十四次作业主要在第十三次作业类图解析的基础上加入了状态机和顺序图的解析、以及按照特定规则检查模型中是否存在违背规则的情况。 设计思路： 统计功能部分代码： 先将输入的UmlElement划分加入List中： 对于某一类的查找就在那些相应的List中去找符合条件的元素： 以在状态机中统计状态数量的Getstatecount为例： 在Getstatecount中实现一个进行统计的静态方法。 统计迁移数量Gettransitioncount与之相似： 统计某一状态的后继状态getSubsequentStateCount稍复杂一点，但思路也相似： 顺序图中的统计也比较相似： 参与对象的统计getParticipantCount： 交互消息的统计getMessageCount： 某一个对象的incoming消息统计getIncomingMessageCount： 检查功能部分代码： 对给定的模型元素容器，不能含有重名的成员(UML002) 针对类图中的类（UMLClass），其成员属性（UMLAttribute）和关联对端所连接的UMLAssociationEnd不能有重名。 代码如下： 不能有循环继承(UML008) 只考虑类的继承关系、类和接口之间实现关系，以及接口之间的继承关系。所谓循环继承，就是按照继承关系形成了环。 代码如下： 以接口为例（多继承）：