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UML系统分析与设计


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薛均晓 李占波 主编 李庆宾 韩英 副主编 李俊锋 张朝阳 参编
978-7-111-47669-6
35.00
236
2014年09月09日

计算机 > 软件工程及软件方法学 > UML

1765
简体中文
16

教材
高等院校软件工程专业规划教材








《UML系统分析与设计》将以“实用性”和“应用性”为基本理念,坚持“理论扎实”和“实践操作为重”的原则,全书将在系统介绍系统分析与设计以及UML统一建模语言基础理论的基础上,通过完整的建模案例讲解如何在工程实践中使用面向对象的思想和UML建模方法。
本书结合软件工程专业对UML系统分析与设计的教学要求,以“实用性”和“应用性”为基本理念,坚持“理论扎实为主”和“实践操作为重”的原则,在介绍系统分析与设计以及UML统一建模语言理论的基础上,通过完整的建模案例讲解如何在工程实践中使用面向对象的思想和UML建模方法。

本书主要内容
面向对象系统分析与设计的概述及发展历程
统一建模UML的模型元素及其基本图形的表示方法
需求分析与用例模型的建模方法
系统静态分析与静态模型的建模方法
系统动态分析与交互模型的建模方法
系统动态分析与行为模型的建模方法
系统设计与实现模型的建模方法
综合实例“银行核心业务系统”巩固UML建模的全过程
自20世纪40年代问世以来,计算机在人类社会的各个领域得到了广泛的应用。随着性能的提高和应用范围的迅速扩大,计算机软件系统的规模越来越大,复杂程度越来越高,软件可靠性问题也越来越突出。为了解决长期以来计算机软件开发的低效率问题,面向对象分析与设计成为现代软件企业广为采用的一项有效技术。
统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不只局限于支持面向对象的分析与设计,还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。UML综合了在大型、复杂系统的建模领域得到认可的优秀的软件工程方法。至少在近10年内,UML是面向对象技术领域内占主导地位的标准建模语言。
UML的重要内容包含下列五类模型:
1)用例模型:从用户角度描述系统功能,并指出各功能的操作者。
2)静态模型:描述系统的静态结构,包括类图和对象图。
3)交互模型:描述对象间的交互关系,包括序列图和协作图。
4)行为模型:描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系,包括状态图和活动图。
5)实现模型:描述系统代码部件的物理结构及系统中软硬件的物理体系结构,包括包图、构件图和部署图。
Rational Rose是基于UML的可视化建模工具,使用它可以进行项目需求分析、结构规划和生成框架代码。
本书将以“实用性”和“应用性”为基本理念,坚持“理论扎实为主”和“实践操作为重”的原则,在介绍系统分析与设计以及UML统一建模语言基础理论的基础上,通过完整的建模案例讲解如何在工程实践中使用面向对象的思想和UML建模方法。
在内容安排上,本书主要包含面向对象思想、UML通用知识点、Rational Rose的安装和操作、使用Rose设计UML图(用例图、类图、对象图、序列图、协作图、状态图、活动图、包图、构件图、部署图)以及统一软件过程RUP等。
全书理论与实践并重,遵循从简单到复杂、从浅显到深入的思路,将理论分析与UML系统建模的实际应用相结合,重在应用,让读者快速掌握UML系统建模的方法和技巧。本书对于相关知识点都给出了相应的应用案例,使读者能够了解现实项目中UML的具体应用。同时,每一章的后面都提供了针对性的习题,使读者通过强化实训练习,达到巩固并加深理解所学知识的目的。
全书分为9章,由薛均晓、李占波主编,李占波教授对本书的定位和总体规划提出了指导性建议。编写分工如下:薛均晓编写了第1章、第2章和第9章,李庆宾(郑州航空工业管理学院)编写了第3章和第4章,李俊锋编写了第5章,韩英编写了第6章,张朝阳编写了第7章和第8章,最后由薛均晓负责全书的通稿工作。
本书在编写过程中得到了出版社和编者所在学校的帮助和大力支持,在此表示最诚挚的感谢。由于时间仓促且水平有限,书中难免有疏漏和欠妥之处,恳请专家和广大读者批评指正。

编者
2014年7月
前言
教学建议
第1章面向对象分析与设计引论1
1.1 软件系统概述1
1.1.1 软件的概念和特点1
1.1.2 软件的本质2
1.1.3 软件工程3
1.2 面向对象的含义4
1.2.1 什么是面向对象4
1.2.2 对象5
1.2.3 类5
1.2.4 消息5
1.2.5 封装6
1.2.6 继承6
1.2.7 多态6
1.3 面向对象的有效性7
1.3.1 面向过程方法的困难7
1.3.2 面向对象方法的有效性7
1.4 面向对象项目开发8
1.4.1 面向对象建模 8
1.4.2 面向对象编程9
1.4.3 面向对象编程语言9
1.4.4 面向对象系统开发过程10
1.4.5 面向对象分析与面向对象设计11
1.5 总结12
习题13
第2章统一建模语言UML与建模工具Rational Rose14
2.1 模型与建模14
2.1.1 软件开发模型14
2.1.2 分析模型与设计模型16
2.2 UML简介16
2.2.1 什么是UML16
2.2.2 UML发展历史17
2.2.3 UML与软件开发18
2.2.4 UML 的模型、视图、图与系统架构建模19
2.3 UML视图、图与建模元素20
2.3.1 用例视图20
2.3.2 逻辑视图21
2.3.3 构件视图21
2.3.4 并发视图21
2.3.5 部署视图21
2.3.6 UML图22
2.3.7 UML模型元素26
2.4 通用机制和扩展机制27
2.4.1 通用机制27
2.4.2 扩展机制28
2.5UML建模工具概述29
2.6Rational Rose安装与基本操作31
2.6.1Windows XP系统下Rational Rose安装步骤31
2.6.2Windows 7系统安装Rational Rose启动报错处理36
2.6.3Rational Rose启动与主界面37
2.6.4使用Rational Rose建模42
2.6.5 Rational Rose全局选项设置44
2.7Rational Rose的四种视图模型45
2.7.1用例视图45
2.7.2 逻辑视图47
2.7.3构件视图49
2.7.4 部署视图50
2.8Rational Rose双向工程51
2.8.1 正向工程51
2.8.2逆向工程53
2.8.3用Rational Rose对VC++进行逆向工程54
2.9总结61
习题61
第3章需求分析与用例模型63
3.1需求分析面面观63
3.1.1需求分析的难点63
3.1.2需求分析的要点64
3.1.3需求分析建模65
3.2用例模型基本概念66
3.3用例图组成要素及表示方法67
3.3.1参与者67
3.3.2用例68
3.3.3关系69
3.4描述用例72
3.4.1 事件流72
3.4.2 描述用例模板74
3.5用例图建模及案例分析75
3.5.1创建用例图75
3.5.2用例图工具箱按钮75
3.5.3创建参与者与用例76
3.5.4创建关系77
3.5.5用例图建模案例78
3.6总结80
习题80
第4章系统静态分析与静态模型82
4.1类图82
4.1.1类图概述82
4.1.2类及类的表示82
4.1.3接口86
4.1.4类之间的关系87
4.2关联关系87
4.2.1二元关联87
4.2.2导航性87
4.2.3标注关联88
4.2.4聚合与组合88
4.2.5关联、组合与聚合关系辨析89
4.3泛化关系91
4.3.1泛化及其表示方法91
4.3.2抽象类与多态92
4.4依赖关系与实现关系93
4.5类图建模及案例分析94
4.5.1 创建类94
4.5.2创建类与类之间的关系95
4.5.3案例分析96
4.6对象图99
4.6.1对象图的组成99
4.6.2类图和对象图的区别100
4.6.3创建对象图100
4.7总结101
习题101
第5章系统动态分析与交互模型103
5.1交互模型概述103
5.2序列图定义和组成要素104
5.2.1序列图定义104
5.2.2序列图组成要素104
5.3序列图建模及案例分析108
5.3.1 创建对象108
5.3.2创建生命线111
5.3.3创建消息112
5.3.4销毁对象115
5.4协作图定义和组成要素119
5.4.1 协作图定义119
5.4.2协作图组成要素120
5.5协作图建模及案例分析123
5.5.1创建对象123
5.5.2创建消息125
5.5.3创建链126
5.6总结128
习题129
第6章系统动态分析与行为模型131
6.1基于状态的对象行为建模131
6.1.1状态机131
6.1.2状态图基本概念132
6.2状态图组成要素133
6.2.1状态133
6.2.2转换138
6.2.3判定140
6.2.4同步140
6.2.5事件141
6.3状态图建模及案例分析143
6.3.1创建状态图143
6.3.2创建初始和终止状态144
6.3.3创建状态144
6.3.4创建状态之间的转换146
6.3.5创建事件146
6.3.6创建动作146
6.3.7创建监护条件147
6.4基于活动的系统行为建模149
6.4.1活动图概述149
6.4.2活动图基本概念149
6.4.3活动图与流程图的区别150
6.5活动图组成要素152
6.5.1动作状态152
6.5.2活动状态152
6.5.3组合活动153
6.5.4分叉与结合153
6.5.5分支与合并154
6.5.6泳道154
6.5.7对象流155
6.6 活动图建模及案例分析157
6.6.1 创建活动图157
6.6.2创建初始和终止状态158
6.6.3创建动作状态158
6.6.4创建活动状态159
6.6.5创建转换159
6.6.6创建分叉与结合159
6.6.7创建分支与合并160
6.6.8创建泳道160
6.6.9创建对象流161
6.7总结164
习题165
第7章系统设计与实现模型168
7.1系统体系结构概述168
7.1.1系统设计主要任务168
7.1.2系统体系结构建模主要活动169
7.2包图169
7.2.1包图的基本概念169
7.2.2包的表示方法171
7.2.3可见性171
7.2.4 包之间的关系172
7.2.5使用Rational Rose创建包图172
7.3构件图的基本概念174
7.3.1构件175
7.3.2构件图177
7.4部署图的基本概念178
7.4.1结点178
7.4.2部署图180
7.5构件图与部署图建模及案例分析180
7.5.1创建构件图180
7.5.2创建部署图184
7.5.3案例分析188
7.6总结189
习题190
第8章软件工程引论与统一软件过程RUP191
8.1软件开发中的经典阶段191
8.2传统软件开发方法学192
8.2.1传统软件开发方法学简介192
8.2.2瀑布模型193
8.3软件开发新方法学194
8.3.1什么是统一过程RUP194
8.3.2RUP的发展历程及其应用194
8.3.3RUP二维模型195
8.3.4RUP的核心工作流200
8.3.5RUP的迭代开发模型201
8.3.6RUP的应用优势和局限性 202
8.4其他软件开发模型203
8.4.1喷泉模型203
8.4.2原型模型203
8.4.3XP模型204
8.5总结205
习题205
第9章综合实例—银行核心业务系统206
9.1需求分析206
9.2系统建模206
9.2.1创建系统用例模型206
9.2.2创建系统静态模型208
9.2.3创建系统动态模型212
9.2.4创建系统部署模型225
9.3总结226
参考文献227
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