UML建模语言及工具是由李妮娅主讲的课件

建模语言及工具UML欢迎来到建模语言及工具的课程！本课程将深入探讨统一建模语UML言（）及其在软件开发中的应用通过本课程，您将掌握的UML UML基本概念、组成元素和各种图的绘制方法，并学会使用和StarUML等建模工具本课程旨在帮助您提升软件建模能力Enterprise Architect，为软件开发过程中的需求分析、系统设计和测试提供有力支持课程简介的重要性及应用UML的重要性的应用UML UML统一建模语言（）作为软件开发领域的重要工具，能的应用非常广泛，几乎涵盖了软件开发的各个阶段UML UML够帮助开发团队在项目初期更好地理解和定义需求通过从需求分析、系统设计到测试和维护，都可以发挥重UML图形化的方式，可以清晰地表达系统的结构和行为，要作用在需求分析阶段，可以使用用例图来描述用户需UML减少沟通障碍，提高开发效率掌握对于软件工程师求；在系统设计阶段，可以使用类图、顺序图等来设计系UML来说至关重要，是构建高质量软件的基础统的结构和行为此外，还可以用于生成代码、文档UML等，提高软件开发效率课程目标掌握建模及工具UML使用理解基本概念掌握建模方法UML UML12本课程旨在让学员全面理解本课程将详细介绍的各UML的基本概念，包括事物种建模方法，包括用例图、UML、关系和图等通过学习，类图、顺序图、活动图和状学员能够掌握的各种元态图等学员将学习如何根UML素及其在软件建模中的应用据不同的需求选择合适的图，为后续的实践操作打下坚进行建模，并能够熟练地绘实的基础制各种图UML熟练使用工具UML3本课程将介绍常用的建模工具，如和UML StarUML Enterprise学员将学习这些工具的安装、配置和基本操作，并能够Architect使用这些工具进行建模，提高建模效率UML概述什么是？UML UML定义目的统一建模语言（）是一种标的主要目的是为软件开发提UML UML准化的通用建模语言，用于软件供一种通用的、标准化的建模语和系统的可视化、构造和文档化言，以便开发人员可以使用相同它是一种图形化的语言，可以的语言来描述、设计和文档化软用来描述软件系统的结构和行为件系统它可以帮助开发团队更，帮助开发人员更好地理解和沟好地协作，提高软件开发的效率通和质量特点具有简单、统

一、可视化、可扩展等特点它包含了各种图形化的元UML素，可以清晰地表达系统的结构和行为同时，也支持各种扩展机制UML，可以根据不同的需求进行定制的历史与发展UML起源1的起源可以追溯到世纪年代初，当时软件开发领域存在多种UML2090不同的建模语言为了解决这个问题，、Grady BoochJames Rumbaugh和三位专家开始合作，试图创建一个统一的建模语言Ivar JacobsonUML

1.02年，（）发布了标准，标志1997OMG ObjectManagement GroupUML

1.0着正式成为一种标准化的建模语言包含了用例图、类图UML UML

1.

0、顺序图等多种图，可以用于描述软件系统的各个方面UML

2.03年，发布了标准，对进行了全面的改进和扩展2005OMG UML

2.0UML增加了活动图、状态图等新的图，并对原有的图进行了优化，UML

2.0使其更加强大和灵活的特点与优势UML可视化标准化通用性采用图形化的方是一种标准化的不仅可以用于软UML UML UML式描述软件系统，使建模语言，具有统一件开发，还可以用于得系统结构和行为更的语法和语义这意其他领域的系统建模加直观易懂开发人味着不同的开发团队例如，可以使用员可以通过图快可以使用相同的语言来描述业务流程UML UML速了解系统的设计，进行建模，提高协作、硬件系统等减少沟通障碍效率的基本组成元素事物、关UML系、图事物事物是中最基本的组成元素，代表了模型中的各种实体UML，如类、对象、接口、组件等事物可以是物理的，也可以是概念的关系关系用于描述事物之间的联系，如关联、依赖、泛化、实现等关系可以表达事物之间的结构和行为图图是由事物和关系组成的图形，用于描述系统的不同方面包含了多种图，如用例图、类图、顺序图等UML中的事物结构事物UML接口接口是定义了一组操作的规范，但2不包含具体的实现类可以实现一类个或多个接口，从而具备接口定义类是具有相同属性、方法和关系的的操作1对象的集合它是面向对象编程的基本概念，也是中最常用的事UML组件物之一组件是系统中可替换的物理部分，3封装了实现并提供了一组接口组件可以独立部署和复用中的事物行为事物UML交互交互描述了对象之间的消息传递和协作顺序图和通信图是描述交互的常用1图状态机2状态机描述了对象在其生命周期内可能经历的状态以及状态之间的转换状态图是描述状态机的常用图活动3活动描述了系统中的一个执行步骤活动图是描述活动流程的常用图中的事物分组事物UML包1包是一种将模型元素组织在一起的机制包可以包含其他包、类、接口等，用于构建复杂的系统模型子系统2子系统是一种特殊的包，代表了系统中的一个独立部分子系统可以独立开发和部署中的事物注释事物UML1注释注释用于对模型进行解释和说明注释可以添加到任何图中，帮UML助开发人员更好地理解模型中的关系关联UML定义示例关联是一种结构关系，描述了两个或多个类之间的连接例如，一个学生可以选修多门课程，一门课程可以被多个关联可以是单向的，也可以是双向的学生选修学生和课程之间存在关联关系中的关系依赖UML定义1依赖是一种弱关系，表示一个类使用了另一个类如果被依赖的类发生变化，则依赖该类的类可能需要修改示例2例如，一个类需要使用另一个类的方法来完成某个功能，则该类依赖于另一个类中的关系泛化UML定义泛化是一种继承关系，表示一个类是另一个类的特殊类型子类继承父类的属性和方法，并可以添加新的属性和方法示例例如，学生是人的一种特殊类型，学生类继承人类的属性和方法，并可以添加学号、专业等属性中的关系实现UML定义示例实现是一种类与接口之间的关系，表示类实现了接口定义例如，一个类实现了接口，则该类必须实现方Runnable run的操作类可以实现多个接口法中的图用例图UML定义用途组成用例图描述了系统与参与者之间的交用例图主要用于需求分析阶段，帮助用例图由参与者、用例和关系组成互它从用户的角度描述了系统的功开发人员理解用户需求，并确定系统能需求的功能范围用例图的组成参与者定义示例参与者是与系统交互的外部实体，1可以是人、系统或其他组织参与例如，在网上购物系统中，参与者2者代表了系统的用户或外部接口可以是顾客、管理员等用例图的组成用例定义用例是系统提供给参与者的一个功能单元它描述了参与者与系统之间1的一次交互过程示例2例如，在网上购物系统中，用例可以是浏览商品、添加到购物车、提交订单等用例图的组成关系关联1关联描述了参与者与用例之间的连接它表示参与者可以使用用例包含2包含描述了一个用例包含另一个用例它表示一个用例是另一个用例的一部分扩展3扩展描述了一个用例扩展了另一个用例它表示一个用例在特定条件下会执行另一个用例用例图示例网上购物系统12顾客管理员浏览商品、添加到购物车、提交订单、支付订单、查看订管理商品、管理订单、管理用户单状态中的图类图UML定义用途类图描述了系统中的类、接口以及它们之间的关系它是类图主要用于系统设计阶段，帮助开发人员设计系统的结一种静态结构图，用于表示系统的静态模型构，并确定类之间的关系类图的组成类定义组成12类是具有相同属性、方法和关系的对象的集合它类由类名、属性和方法组成类名表示类的名称，是面向对象编程的基本概念，也是类图中最常用的属性表示类的特征，方法表示类的行为元素类图的组成属性定义属性是类的特征，用于描述类的状态属性可以是基本数据类型，也可以是其他类的对象可见性属性具有可见性，用于控制属性的访问权限可见性可以是public、或private protected类图的组成方法定义可见性方法是类的行为，用于描述类的方法具有可见性，用于控制方法操作方法可以访问类的属性，的访问权限可见性可以是public并可以与其他对象进行交互、或private protected类之间的关系关联、聚合、组合关联关联是一种结构关系，描述了两个或多个类之间的连接关联可以是单向的，也可以是双向的聚合聚合是一种特殊的关联关系，表示一个类包含另一个类被包含的类可以独立存在组合组合是一种更强的聚合关系，表示一个类包含另一个类被包含的类不能独立存在，其生命周期与包含类相同类之间的关系泛化、实现泛化实现泛化是一种继承关系，表示一个类1实现是一种类与接口之间的关系，是另一个类的特殊类型子类继承表示类实现了接口定义的操作类2父类的属性和方法，并可以添加新可以实现多个接口的属性和方法类图示例学生信息管理系统12学生类课程类学号、姓名、性别、年龄、专业课程号、课程名、学分3选课关系学生可以选修多门课程，一门课程可以被多个学生选修中的图顺序图UML定义用途顺序图描述了对象之间的交互顺序它是一种动态行为图顺序图主要用于系统设计阶段，帮助开发人员设计对象之，用于表示对象之间的消息传递过程间的交互流程，并确定消息传递的顺序顺序图的组成对象定义1对象是顺序图中的参与者，代表系统中的一个实体对象可以是类的实例，也可以是其他对象表示2对象用矩形表示，矩形内包含对象名和类名顺序图的组成生命线定义生命线表示对象在交互过程中存在的时间生命线是一条垂直的虚线，从对象矩形向下延伸用途生命线用于表示对象的活动时间，以及对象接收和发送消息的时间顺序图的组成消息定义表示消息表示对象之间的交互信息消息用箭头表示，箭头从发送对消息可以是同步消息，也可以是象指向接收对象箭头上可以包异步消息含消息名和参数顺序图示例用户登录流程1用户输入用户名和密码2系统验证用户名和密码，返回登录结果中的图活动图UML定义用途活动图描述了系统中的活动流程它是一种动态行为图，活动图主要用于系统设计阶段，帮助开发人员设计系统中用于表示系统中的活动和动作的顺序的活动流程，并确定活动的顺序活动图的组成活动定义1活动表示系统中的一个执行步骤活动可以是自动执行的，也可以是需要人工干预的表示2活动用圆角矩形表示，矩形内包含活动名活动图的组成动作定义动作表示活动中的一个执行步骤动作是不可中断的，它在执行完毕后才会进入下一个活动表示动作用矩形表示，矩形内包含动作名活动图的组成分支与合并分支合并分支表示活动流程中的一个判断合并表示活动流程中的一个汇合点根据不同的条件，活动流程点多个分支的活动流程会汇合会进入不同的分支到一起，继续执行活动图示例订单处理流程12用户提交订单系统审核订单系统接收订单信息判断订单信息是否完整、有效3系统处理订单生成订单号、更新库存信息中的图状态图UML定义用途状态图描述了对象在其生命周期内可能经历的状态以及状状态图主要用于系统设计阶段，帮助开发人员设计对象的态之间的转换它是一种动态行为图，用于表示对象的状状态变化，并确定状态之间的转换条件态变化状态图的组成状态定义1状态表示对象在其生命周期内的一个稳定状态对象在某个状态下会执行特定的操作表示2状态用圆角矩形表示，矩形内包含状态名状态图的组成转换定义转换表示对象从一个状态到另一个状态的迁移转换是由事件触发的表示转换用箭头表示，箭头从起始状态指向目标状态箭头上可以包含事件名和条件状态图示例电梯运行状态123空闲状态运行状态停止状态电梯停留在某个楼层，等待用户呼叫电梯向上或向下运行，前往目标楼层电梯到达目标楼层，停止运行，打开电梯门建模工具介绍UML StarUML特点StarUML是一款流行的建模工具，它支持标准具有简单易用、功能强大、跨平台等特点它支StarUML UML UML

2.0StarUML，并提供了丰富的功能，可以帮助开发人员快速创建各种持多种操作系统，并提供了丰富的插件，可以扩展其功能图UML的安装与配置StarUML下载安装StarUML StarUML12从官网下载安装运行安装包，按照提示完StarUML包成安装配置StarUML3根据需要配置的参数，例如字体、颜色等StarUML的基本操作StarUML创建项目创建模型打开，创建新的项目在项目中创建新的模型StarUML绘制图形在模型中绘制图形，例如类图、用例图等UML使用绘制用例图StarUML添加参与者添加用例添加关系在用例图中添加参与在用例图中添加用例在用例图中添加关系者，例如关联、包含、扩展等使用绘制类图StarUML添加类在类图中添加类添加属性在类中添加属性添加方法在类中添加方法添加关系在类之间添加关系，例如关联、聚合、组合、泛化、实现等使用绘制顺序图StarUML添加生命线2为对象添加生命线添加对象1在顺序图中添加对象添加消息在对象之间添加消息3使用绘制活动图StarUML添加活动1在活动图中添加活动添加动作2在活动中添加动作添加分支与合并3在活动流程中添加分支与合并使用绘制状态图StarUML添加状态1在状态图中添加状态添加转换2在状态之间添加转换建模工具介绍UML Enterprise Architect特点Enterprise Architect是一款功能强大的建模工具，它支具有功能全面、性能高效、可扩展性强Enterprise ArchitectUMLEnterprise Architect持标准，并提供了全面的建模、仿真、测试和项目等特点它支持多种建模语言，并提供了丰富的插件，可UML

2.5管理功能以满足各种建模需求的安装Enterprise Architect与配置下载安装Enterprise Enterprise12Architect Architect从官网运行安装包，按照提示完Enterprise Architect下载安装包成安装配置Enterprise Architect3根据需要配置的参数，例如数据库连接、Enterprise Architect代码生成等的基本Enterprise Architect操作创建项目创建模型打开，创在项目中创建新的模型Enterprise Architect建新的项目绘制图形在模型中绘制图形，例如类图、用例图等UML使用进Enterprise Architect行需求分析创建需求模型绘制用例图进行需求分析使用使用使用Enterprise EnterpriseEnterprise创建需求模绘制用例图进行需求分Architect ArchitectArchitect型，定义系统的功能，描述用户与系统之析，识别需求的优先需求、性能需求和约间的交互级、风险和依赖关系束条件使用进行系统Enterprise Architect设计创建设计模型使用创建设计模型，定义系统的架构、模块和接Enterprise Architect口绘制类图使用绘制类图，描述系统的类、接口和关系Enterprise Architect绘制顺序图使用绘制顺序图，描述对象之间的交互流程EnterpriseArchitect绘制活动图使用绘制活动图，描述系统中的活动流程EnterpriseArchitect在软件开发过程中的应用UML系统设计阶段2使用类图、顺序图、活动图等设计系统的结构和行为需求分析阶段1使用用例图描述用户需求，确定系统的功能范围测试阶段使用模型生成测试用例，提高UML3测试覆盖率在需求分析阶段的应用UML1用例图描述用户需求，确定系统的功能范围2补充文档编写补充文档，详细描述用例的流程和业务规则在系统设计阶段的应用UML类图顺序图活动图设计系统的结构，确定类、接口和关设计对象之间的交互流程设计系统中的活动流程系在测试阶段的应用UML生成测试用例验证系统行为12使用模型生成测试用例，提高测试覆盖率使用模型验证系统行为是否符合设计要求UMLUML建模的最佳实践UML选择合适的图保持模型简洁使用标准规范根据不同的需求选择合适的图避免过度建模，保持模型简洁易遵循标准规范，保证模型的可UMLUML例如，使用用例图描述用户需懂读性和可维护性求，使用类图设计系统结构如何选择合适的图UML需求分析系统设计状态变化使用用例图描述用户使用类图、顺序图、使用状态图描述对象需求活动图等设计系统结的状态变化构和行为。