【正文】 本節(jié)還解釋了在 UML 的開發(fā)過程中產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)論，特別是有違直覺和容易引起激烈爭論的設(shè) 計(jì)結(jié)論。 示例 本小節(jié)展示如何使用表示法以及有關(guān)概念的運(yùn)用。通常，表示法段與其參考的語義描述段平行，并 UML 參考手冊 vi 且通常與語義描述段有相同的劃分。有時(shí)，對一個(gè)主要概念的說明分散在多個(gè)邏輯子項(xiàng)中而不是在一處。對于具有從屬結(jié)構(gòu)特性的概念，在概括性語義說明后面的 “結(jié)構(gòu) ”子 標(biāo)題下有一系列特性名。概念的精確涵義參考后面的主體解釋短文。建議初學(xué)者首先閱讀本書第 二部分或其他 UML 的介紹性讀物，如《 UML 用戶指南》。大全的這種組織形式使得每個(gè)概念在一致的層次中，避免了嵌套性的解釋說明來回查找?guī)淼穆闊? 大全部分的格式約定 本書的大全部分是一個(gè)按 字母表順序組織的條目表，每一條目都較為詳細(xì)地描述了一個(gè)概念。標(biāo)準(zhǔn)元素是 UML 的擴(kuò)展部分，相信應(yīng)該能得到廣泛使用。因此，凡是第二部分提到的概念，在大全中都有更詳細(xì)的進(jìn)一步闡述。概述的目的不是提供一個(gè)完整的教材或?qū)Ω鞣N概念進(jìn)行全面敘述，而主要是總結(jié)性地闡述 UML 的各種概念，它是進(jìn)一步詳細(xì)閱讀本書中術(shù)語和概念大全的起點(diǎn)。 第一部分是 UML 綜述 —UML 的歷史、目標(biāo)及使用 —幫助理解 UML 的來源和它能滿足的需求。 使用 UML 并不局限于某一種專門的開發(fā)過程，本書也不針對某一種開發(fā)過程進(jìn)行討論和介紹。雖然這些書中采用的某些表示法現(xiàn)在已有了變化，但是一些書中介紹的面向?qū)ο蟮母拍钊匀挥杏?，?[Rumbaugh91]、 [Booch94]、[Jacobson92]和 [Meyer88]等書，所以這里沒有必要重新討論這些基本概念。本書涵蓋了能夠滿足絕大部分軟件開發(fā)人員需要的細(xì)節(jié)內(nèi)容，對于某些源于原始標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)，往往指明了其出處。對廣大專業(yè)軟件開發(fā)人員來說，這是一本使用方便、內(nèi)容全面的參考讀物。我們希望這些研究最終通過較準(zhǔn)確的翻譯文字使讀者受益。 在科技著作的翻譯中，保證準(zhǔn)確和通順的關(guān)鍵因素不僅僅是外文水平，還取決于譯者真正了解所涉及的技術(shù)內(nèi)容。對個(gè)別有爭議的問題，在充分討論的 基礎(chǔ)上采取放棄己見、服從大局的態(tài)度，從而形成了一個(gè)譯法一致的詞匯表。這三本書的譯者以往曾分別開展過一些與 UML 有關(guān)的研究和寫作，對有 UML 參考手冊 iii 些術(shù)語的譯法互有差異。但是該書介紹的軟件開發(fā)過程是三位作者在開發(fā) UML 時(shí)一直在頭腦中思考的，因此很切合 UML 的特點(diǎn)?！?UML 參考手冊》對UML 的組成和概念作了詳細(xì)的介紹，包括這些概念的語義、語法、表示法 和用途，是一本適合軟件專業(yè)人員使用的方便而全面的參考讀物。對于想學(xué)習(xí)和使用 UML 的廣大讀者，這是一套難得的好書。以往國內(nèi)外也曾發(fā)表過一些介紹或評述 UML 的著作或論文，但是與 UML 的豐富內(nèi)容相比，這些介紹遠(yuǎn)不能滿足讀者的要求。我國軟件界對 UML 也相當(dāng)關(guān)注。 UML 的問世引起了計(jì)算機(jī)軟件界的廣泛重視，因?yàn)樗砹艘环N積極的方向 —多種方法相互借鑒、相互融合、趨于一致、走向標(biāo)準(zhǔn)化。D 方法中吸取了大量的概念，并在 “UML 語義 ”、 “UML 表示法指南 ”、 “對象約束語言規(guī)約 ”等 UML 文獻(xiàn)中對這些概念的語義、圖形表示法和使用規(guī)則作了完整而詳細(xì)的定義?？傊?， UML 是吸收多種方法的成果、凝結(jié)許多組織和個(gè)人智慧的產(chǎn)物。該版本于 1997 年 11 月 4 日被 OMG 采納。鑒于統(tǒng)一行動(dòng)的產(chǎn)物只是一種建模語言，而不是一種建模方法，（因?yàn)椴话^程指導(dǎo)），所以自 版起，改稱 “統(tǒng)一建模語言 ”（ Unified Modeling Language）。為此， Rational公司的 G. Booch 和 J. Rumbaugh 決定將他們各自的方法結(jié)合起來成為一種方法。 各種面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)方法都為面向?qū)ο罄碚撆c技術(shù)的發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。截至 1994 年，公開發(fā)表并具有一定影響的 OOA amp。此時(shí)，面向?qū)ο蠓椒ㄩ_始向系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段延伸，出現(xiàn)了如 Booch8 GOOD（通用面向?qū)ο蟮拈_發(fā) ） 、 HOOD（層次式面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)）、 OOSD（ 面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）等一批 OOD（ “面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì) ”或 “面向?qū)ο蟮拈_發(fā) ”的縮寫）方法。只有在分析和設(shè)計(jì)階段建立 了良好的系統(tǒng)模型，才有可能保證工程的正確實(shí)施。大型的、復(fù)雜的軟件系統(tǒng)的開發(fā)是一項(xiàng)工程，必須按工程學(xué)的方法組織軟件的生產(chǎn)與管理，必須經(jīng)過分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、測試、維護(hù)等一系列的軟件生命周期階段。然而這種進(jìn)步又立刻 促使人們把更多、更復(fù)雜的問題交給計(jì)算機(jī)去解決。這使得計(jì)算機(jī)軟件的規(guī)模和復(fù)雜性與日俱增，從而使軟件技術(shù)不斷地受到新的挑戰(zhàn)。人們在越來越多的領(lǐng)域希望把更多、更難的問題交給計(jì)算機(jī)去解決。每當(dāng)出現(xiàn)一種先進(jìn)的方法與技術(shù)，都會(huì)使軟件危機(jī)得到一定程度的緩和。其間的差別，借用 G. Booch 的比喻，如同建造一座大廈和搭一個(gè)狗窩的差別。編程仍然是重要的，但是更具有決定意義的是系統(tǒng)建模。繼 Smalltalk80 之后， 20 世紀(jì) 80 年代又有一大批面向?qū)ο蟮木幊陶Z言問世，標(biāo)志著面向?qū)ο蠓椒ㄗ呦虺墒旌蛯?shí)用。D）方法，如 Booch 方法、 Coad/Yourdon 方法、 Firesmith 方法、 Jacobson 的 OOSE、 Martin/Odell 方法、 Rumbaugh 等人的 OMT、 Shlaer/Mellor 方法等等。目前，大多數(shù)較先進(jìn)的軟件開發(fā)組織已經(jīng)從分析、設(shè)計(jì)到編程、測試階段全面地采用面向?qū)ο蠓椒?，使面向?qū)ο鬅o可置疑地成為當(dāng)前軟件領(lǐng)域的主流技術(shù)。這些差異所帶來的問題是，不利于面向?qū)ο蠓椒ㄏ蛞恢碌姆较虬l(fā)展，也會(huì)給用戶的選擇帶來一些困惑。 1996 年 6 月發(fā)布了第 2 個(gè)版本 。此后，又把其他幾 UML 參考手冊 ii 家分頭向 OMG 提交建模語言提案的公司擴(kuò)大到 UML 伙伴組織中，并為反映他們的意見而對 UML 進(jìn)一步做了修改，產(chǎn)生了 版。這里想著重指出的是以下三點(diǎn)：第一點(diǎn)是 UML 的三位發(fā)起人 G. Booch、 J. Rumbaugh 和 I. Jacobson 是從事面向?qū)ο笱芯康闹麑＜?，他們各自的方法和著作在該領(lǐng)域均具有很大的影響；第二點(diǎn)是眾多的大公司加入了 UML 陣營，為 UML 的制定和推廣提供了強(qiáng)有力的支持；第三點(diǎn)是 UML 經(jīng)過數(shù)年的努 力終于被 OMG 采納，成為該組織承認(rèn)的一種標(biāo)準(zhǔn)建模語言。因?yàn)樗鼜母鞣NOOAamp。當(dāng)然，隨之而來的問題是，它的復(fù)雜性也超出了以往任何一種方法。學(xué)習(xí)和使用 UML 已經(jīng)成為一種潮流。由于 UML 的復(fù)雜性，僅通過 UML 的標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)來 學(xué)習(xí)和使用它確實(shí)不是一件輕松的事。這是一套教會(huì)讀者掌握和使用 UML 的教材和指導(dǎo)手冊，而不是枯燥的標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)。其中《 UML 用戶指南》介紹了 UML 的基礎(chǔ)知識，包括 UML 的術(shù)語、規(guī)則和語言特點(diǎn)，以及如何運(yùn)用該語言去解決常見的建模問題，初學(xué)者學(xué)習(xí) UML 最好從閱讀該書開始。實(shí)際上， UML 是獨(dú)立于過程的，可以用于不同的軟件過程。在翻譯過程中，一個(gè)重要問題是要使這套書中的專業(yè)術(shù)語的中文譯法保持一致。經(jīng)過反復(fù)切磋，大部分問題都得到滿意的解決。我們也希望這些工作能為 UML 術(shù)語今后在中文翻譯中的統(tǒng)一貢獻(xiàn)一份力量。因此，這套著作的翻譯不僅是文字方面的工作，還包含譯者在技術(shù)上的研究。書中對 UML 的組成和概念做了詳細(xì)介紹，包括其語義、語法、表示法和用途。對元模型的細(xì)節(jié)感興趣的是 UML 工具的開發(fā)者和研究開發(fā)方法的專家，一般的軟件開發(fā)人員無需了解對象管理組織（ OMG, Object Management Group）制定的這些不易為人了解的細(xì)節(jié)。為方便初學(xué)者，書后的參考文獻(xiàn)中列出了我們和其他作者早期的原作。若要快速學(xué)習(xí) UML，閱讀《 UML 用戶指南》很有幫助。 本書概貌 本書分為三部分：對 UML 歷史和有關(guān)建模知識的概述； UML 基本概念的綜述； UML術(shù)語和概念大全。 該部分首先介紹了一個(gè)用到了各種 UML 視圖的例子，接著分章介紹每一種視圖。所有 UML 術(shù)語，不論重要與否，在大全中都有對應(yīng)條目，大全盡可能提供全面信息。標(biāo)準(zhǔn)元素是使用UML 擴(kuò)充機(jī)制預(yù)定義的一個(gè)特性。參考文獻(xiàn)中所列的許多文獻(xiàn)都提及了一些優(yōu)秀的書籍和雜志文章，有興趣的讀者可據(jù)此進(jìn)一步研究這些方法和概念的形成和發(fā)展。各個(gè)短文中所闡述的概念彼此之間有復(fù)雜的相互參考關(guān)系。但這種編排格式不適于學(xué)習(xí) UML 語言。概念的定義力求抓住該概念的主旨，以簡潔的表達(dá)方式描述，因此，它只是一個(gè)簡要定義。首先給出概念的概括語義。在更復(fù)雜的情況下，特性專門用一段短文敘述，以避免嵌套過多引起混亂。 表示法 本節(jié)對概念的表示法進(jìn)行詳細(xì)的描述。所有用楷體表示的都是注釋說明，不是實(shí)際表示法的一部分。只有一小部分的條目有討論段。 標(biāo)準(zhǔn)元素 本節(jié)列出了標(biāo)準(zhǔn)約束、標(biāo)記、構(gòu)造型和其他約定，這些是預(yù)先規(guī)定好的。 標(biāo)點(diǎn)符號也出現(xiàn)在目標(biāo)字符串中。 expression list, 用逗號來分隔一系列表達(dá)式。 =expression opt 用上劃線來連接兩個(gè)或多個(gè)屬于同一單元的可選的或重復(fù)出現(xiàn)的項(xiàng)目。 字符串。其他所有文字和符號都是實(shí)際的圖形表示法。 這張 CD 還收錄了 OMG 的 有關(guān) UML 標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)說明的全文，這是經(jīng)過 OMG 授權(quán)認(rèn)可的。 致謝 我們感謝所有使 UML 成為現(xiàn)實(shí)的人。他的交際才能和技術(shù)上的斡旋能力使制定 UML 的努力沒有因各種不同觀點(diǎn)的影響而白費(fèi)。 我們還要感謝 Karin Palmkvist 對本書做了極為細(xì)致的校審，并指出了許多技術(shù)上的錯(cuò)誤以及語法、措辭和表達(dá)方式上的缺陷。在此我們不可能一一列舉他們的名字，不經(jīng)過學(xué)術(shù)上的討論也難以理解他們的見解所具有的影響，并且本書是一本工程方面的書，并不是歷史傳記。他所在的 MIT 的 計(jì)算結(jié)構(gòu)組（ Computations Structures Group）所提出的見解已產(chǎn)生了豐碩的成果，這些見解對 UML 的影響也是不小的。 UML 參考手冊 1 第 1 章 UML 綜述 本章是 UML 及其應(yīng)用的一個(gè)快速瀏覽。 UML 包括概念的語義，表示法和說明，提供了靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、系統(tǒng)環(huán)境及組織結(jié)構(gòu)的模型。 UML 描述了一個(gè)系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)行為。從不同但相互聯(lián)系的角度對系統(tǒng)建立的模型可用 于不同的目的。但可以使用代碼生成器工具將 UML 模型轉(zhuǎn) 換為多種程序設(shè)計(jì)語言代碼，或使用反向生成器工具將程序源代碼轉(zhuǎn)換為 UML。 UML 是一種離散的建模語言，不適合對諸如工程和物理學(xué)領(lǐng)域中的連續(xù)系統(tǒng)建模。這些方法最初由 Constantine、 Demarco、Mellor、 Ward、 Yourdon 和其他一些人發(fā)明和推廣，在一些大型系統(tǒng)，特別是和政府簽約的 UML 參考手冊 2 航空和國防領(lǐng)域的系統(tǒng)中取得了 一定突破，在這些系統(tǒng)中，主持項(xiàng)目的政府官員強(qiáng)調(diào)開發(fā)過程的有組織性和開發(fā)設(shè)計(jì)文檔的完備和充分。一般都認(rèn)為商用系統(tǒng)比較簡單，不論這種看法是否正確，反正它不需要經(jīng)過外界組織的檢查。起初，盡管面向?qū)ο缶幊陶Z言在實(shí)際使用中有一定的局限性，但它仍然吸引了廣泛的注意力。第一階段在1990 年末完成。許多后繼出版的書都照搬前人，自己再做一些小的擴(kuò)充或修改。這些面向?qū)ο蠓椒ㄖg的細(xì)微比較常使人覺得這些概念不知依據(jù)哪個(gè)為好，特別是非專業(yè)的讀者。他們開始合并 OMT 和 Booch 方法中使用的概念，于 1995 年提出了第一個(gè)建議。而在此之前，各種方法的擁護(hù) 者覺得沒有必要放棄自己已經(jīng)采用的概念而接受這種統(tǒng)一的思想。 1997 年 9 月，所有建議終于被合并成一套 UML 方法提交到 OMG。 OMG 承擔(dān)了進(jìn)一步完善 UML 標(biāo)準(zhǔn)的工作。我們希望建模語言的標(biāo)準(zhǔn)化既能促進(jìn)軟件開發(fā)人員廣泛使 用面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)，同時(shí)也能帶來 UML 支持工具和培訓(xùn)市場的繁榮，因?yàn)椴徽撌怯脩暨€是供應(yīng)商都不用再考慮到底應(yīng)該采用哪一種開發(fā)方法。使用 UML 可以對已有的用各種方法建立的模型進(jìn)行描述，并比原來的方法描述得更好。在開發(fā)的不同階段，不必轉(zhuǎn)換概念和表示。也許用某種專用語言來描述一些專門領(lǐng)域更有用，但在大部分應(yīng)用領(lǐng)域中， UML 不但不 比其他的通用語言遜色并且更好。在各種情況下，前部分工作應(yīng)當(dāng)相同或相似，后部分工作因各種開發(fā)媒介的不同而有某種程度上的不同。尤其適用于我們所推薦的迭代式增量開發(fā)過程。這不是統(tǒng)一各種標(biāo)準(zhǔn)的初衷，但卻是統(tǒng)一各種標(biāo)準(zhǔn)最重要的結(jié)果之一。至少，我們希望它能夠替代 OMT， Booch，Objectory 方法以及參與 UML 建議制訂的其他人所使用的方法建立的模型。它不包括一步一步的開發(fā)過程。 UML 包含了所有的概念，我們認(rèn)為這些概念對于支持基于一個(gè)健壯的構(gòu)架來解決用例驅(qū)動(dòng)的需求的迭代式開發(fā)過程是必要的。然而，這樣就意味著 UML 必將十分龐大，不可能像描述一個(gè) 近乎于玩具一樣的軟件系統(tǒng)那樣簡單。但是你不必一下就完全學(xué)會(huì)它，就像學(xué)習(xí)任何一種程序設(shè)計(jì)語言、操作系統(tǒng)或是復(fù)雜的應(yīng)用軟件一樣。 UML 的靜態(tài)組件稱為靜態(tài)視圖。子類在繼承它們共同的父類的結(jié)構(gòu)和行為的基礎(chǔ)上增加了新的結(jié)構(gòu)和行為。靜態(tài)視圖主要使用類圖。 有兩種方式對行為建模。 相互作用對象的系統(tǒng)視圖是一種協(xié)作，一種與語境有關(guān)的對象視圖和相互之間的鏈，通過數(shù)據(jù)鏈對象間存在著消息流。 實(shí)現(xiàn)構(gòu)造。它可以方便地被一個(gè)具有同樣規(guī)格說明的構(gòu)件替換。 模型組織。包是 UML模型通用的層次組織單元，它們可以用于