【文章內(nèi)容簡介】 好。面向?qū)ο蟮姆椒ò炎罘€(wěn)定的部分 —— 對象作為構(gòu)筑系統(tǒng)的基本單位，把最容易發(fā)生的變化部分 ——— 屬性和服務(wù)封裝在對象之內(nèi)。外部操作只能通過消息請求對象的服務(wù)而不能直接對對象進(jìn)行操作，因此不必涉及對對象的內(nèi)部操作。 對需求變化的適應(yīng)性。面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法各階段采用一致的表示方法，這使得在任何階段都可以對系統(tǒng)加以擴(kuò)充和修改，能較好地適應(yīng)需求的變化，這是結(jié)構(gòu)化方法無法做到的。 可重用性好。對象具有的封裝性和消息隱蔽性，使對象可以派生出新類，類可以產(chǎn)生實(shí)例對象，這就實(shí)現(xiàn)了對象類的軟件復(fù)用。現(xiàn)在面向?qū)?象的程序 設(shè)計(jì)語言一般都提供大量的公共的動(dòng)態(tài)連接庫，可以省去大量的程序 代碼的編寫，提高了軟件開發(fā)的效率和質(zhì)量。 可維護(hù)性好。對象的封裝使得對錯(cuò)誤的修改僅限于對象本身，而不至于牽一發(fā)而動(dòng)全身。 高校教材管理現(xiàn)狀及軟件開發(fā)方法分析 6 強(qiáng)大功能的對象建模工具 UML 近 15 年軟件技術(shù)、軟件工程得到了異常迅猛的發(fā)展，軟件已經(jīng)成為信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代下社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心基礎(chǔ)設(shè)施，世界軟件的滲透性、復(fù)雜度和規(guī)模都達(dá)到了空前的水平。同時(shí)，這 15 年又是全球軟件的 OO （面向?qū)ο螅┘夹g(shù)時(shí)代，對象科技在許多方面都取得了里程碑式的重要成果和進(jìn)展，面向?qū)ο缶幊?（ OOP）、面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（ OOD）和面向?qū)ο蠓治觯?OOA）均獲得了長足的進(jìn)步?？梢?，作為主流的軟件構(gòu)建技術(shù)，面向?qū)ο箝_方法的顯著進(jìn)步無疑在當(dāng)代軟件的技術(shù)革新浪潮中起到了核心的作用。因此，在實(shí)際的軟件項(xiàng)目開發(fā)中，我們應(yīng)該如何直觀、準(zhǔn)確、有效地表達(dá)過去一直隱蔽在人們頭腦中的軟件設(shè)計(jì)方案和思路？顯然無法用具體的實(shí)現(xiàn)語言。于是九年前（ 1997 年末）， UML 作為一種表達(dá)方式迥異于 Java、 C++、 C 等具象編程語言的新式統(tǒng)一對象建模語言應(yīng)運(yùn)而生。 UML的出現(xiàn)，進(jìn)一步的推進(jìn)面向?qū)ο蠓椒ǖ陌l(fā)展 . 統(tǒng)一建模語言 UML 的背景 面向?qū)ο蠓椒ǔ霈F(xiàn)于 20世紀(jì) 70年代中期，從 1989年到 1994年，面向?qū)ο蠓椒◤牟坏?10個(gè)增加到 50多個(gè)，這些不同的面向?qū)ο蠓椒ň哂胁煌慕７栿w系，用戶很難找到一個(gè)完全滿足自己要求的建模語言。不同的建模語言，使得軟件設(shè)計(jì)人員，開發(fā)人員和用戶之間的交流十分困難。因此，有必要建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)﹑統(tǒng)一的建模語言。 20世 紀(jì) 90年代， 3個(gè)最為流行的面向?qū)ο蠓椒ǎ海希停苑椒ǎㄓ?James Rumbaugh提出）﹑ Booch方法 (由 Grady Booch提出 )和 OOSE方法（由 Iver Jacoboson提出），每個(gè)方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)， 20世紀(jì) 90年代中， James Rumbaugh﹑ Grady Booch ﹑ Iver Jacoboso借鑒了彼此的優(yōu)缺點(diǎn)，但是符號仍然沒有統(tǒng)一。 在這樣的歷史背景下， UML了誕生了，結(jié)束了ＯＭＴ方法﹑ Booch方法﹑ OOSE方法之間的“方法大戰(zhàn)”。同時(shí)引入了很多關(guān)于面向?qū)ο蟮暮芏嗪玫母拍睢? UML 的 主要特點(diǎn) （ 1） 面向?qū)ο蟆?UML支持面向?qū)ο蠹夹g(shù)的主要概念，提供了一批基本的模型高校教材管理現(xiàn)狀及軟件開發(fā)方法分析 7 元素的表示圖形和方法，能簡潔明了地表達(dá)面向?qū)ο蟮母鞣N概念。 (2)可視化，表示能力強(qiáng)。通過 UML的模型圖能清晰地表示系統(tǒng)的邏輯模型和實(shí)現(xiàn)模型?？捎糜诟鞣N復(fù)雜系統(tǒng)的建模。 (3)獨(dú)立于過程。 UML是系統(tǒng)建模語言，獨(dú)立于開發(fā)過程。 (4)獨(dú)立于程序設(shè)計(jì)語言。用 UML建立的軟件系統(tǒng)模型可以用 Java、 VC++、SmalltaIk等任何一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。 (5)易于掌握使用。 UML圖形結(jié)構(gòu)清晰，建模簡潔明了，容易掌握使用。 使用 UML進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)，可以加速開發(fā)進(jìn)程，提高代碼質(zhì)量，支持動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)需求。 UML適用于各種規(guī)模的系統(tǒng)開發(fā)。能促進(jìn)軟件復(fù)用，方便地集成已有的系統(tǒng)，并能有效處理開發(fā)中的各種風(fēng)險(xiǎn)。 UML 的組成 UML 建模語言有三種基本的組成部分 :事物 (things)﹑關(guān)系 (Relationships) ﹑圖 (Diagrams).事物是 UML中基本的組成部分。關(guān)系把事物緊密聯(lián)系在一起。圖是很多有相互關(guān)聯(lián)關(guān)系的事物的組。 UML 的事物 UM L建模語言的事物分為結(jié)構(gòu)事物 (Structural things)、動(dòng)作事物(Behavioral things)、分組事物 (Grouping things)和注釋事物 (Notational things).這些事物 UML模型中最基本的面向?qū)ο蟮慕ㄖK。它們在模型中屬于最靜態(tài)的部分，代表概念上的元素。 結(jié)構(gòu)事物 總共有七種結(jié)構(gòu)化事物。 首先是類 (class),類是描述具有相同屬性、方法、關(guān)系和語義的對象的集合。一個(gè)類實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口。在 UML中類被畫為一個(gè)矩形，通常包括它的名字、屬性和操作 (也稱方法 )。 第二種是接口 (interface)，接口是指類或組件所提供的特定服務(wù)的一組操作的集合。因此，一個(gè)接口描述了類或組件的對外的可見的動(dòng)作。一個(gè)接口可以高校教材管理現(xiàn)狀及軟件開發(fā)方法分析 8 實(shí)現(xiàn)類或組件的全部動(dòng)作，也可以只實(shí)現(xiàn)其中的一部分。接口在 UML中被畫成一個(gè)圓和它的名字。 第三種是協(xié)作 (collaboration)，協(xié)作定義了交互的操作，也就是一些角色和其它元素一起工作，提供一些合作的動(dòng)作，這些動(dòng)作比元素的總和要大。因此，協(xié)作具有結(jié)構(gòu)化、動(dòng)作化、維的特性。一個(gè)給定的類可能是幾個(gè)協(xié)作的組成部分。這些協(xié)作代表構(gòu)成系統(tǒng)的模式的實(shí)現(xiàn)。協(xié)作在 UML中用一個(gè)虛線畫的橢圓和它的名字來表示。 第四種是用例 (use case)，用例用來 描述一系列的動(dòng)作，這些動(dòng)作是系統(tǒng)對一個(gè)特定角色執(zhí)行，產(chǎn)生值得注意的結(jié)果的值。在模型中用例通常用來組織動(dòng)作事物。用例是通過協(xié)作來實(shí)現(xiàn)的。在 UML中，用例畫為一個(gè)實(shí)線橢圓，通常還有它的名字。 第五種是活動(dòng)類 (active class),活動(dòng)類是這樣的類，它的對象有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程或線程?；顒?dòng)類和類很相象，只是它的對象代表的元素的行為和其他的元素是同時(shí)存在的。在 UML中活動(dòng)類的畫法和類相同，只是邊框用粗線條。 第六種是構(gòu)件 (ponent)，構(gòu)件是物理上或可替換的系統(tǒng)部分，它實(shí)現(xiàn)了一個(gè)接口集合。 第七種是結(jié)點(diǎn) (node),結(jié)點(diǎn)是一個(gè)物理元素，它在運(yùn)行時(shí)存在，代表一個(gè)可計(jì)算的資源，通常占用一些內(nèi)存和具有處理能力點(diǎn)，一個(gè)組件集合一般來說位于一個(gè)結(jié)點(diǎn)，但有可能從一個(gè)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)到另一個(gè)結(jié)點(diǎn)。 類 、接 口 、協(xié)作、用例、活動(dòng)類、構(gòu)件和結(jié)點(diǎn)這七個(gè)元素是在 UML模型中使用 的最基本的結(jié)構(gòu)化事物。系統(tǒng)中還有這七種基本元素的變化體，如角色、信號 (某 種類 )，進(jìn)程和線程〔某種活動(dòng)類 )，應(yīng)用程序、文檔、文件等。 動(dòng)作事物 動(dòng)作事物是 UML模型中的動(dòng)態(tài)部分。它們是模型的動(dòng)詞，代表時(shí)間和空間上的 動(dòng)作。總共有兩種主要的動(dòng)作事物。 高校教材管理現(xiàn)狀及軟件開發(fā)方法分析 9 第一種是交 互 (Interaction) 交互是由一組對象之間在特定上下文中，為達(dá)到特定的目的而進(jìn)行的一系列消息交換而組成的動(dòng)作。在交互中組成動(dòng)作的對象的每個(gè)操作都要詳細(xì)列出，包括消息、動(dòng)作次序 (消息產(chǎn)生的動(dòng)作 )、連接 (對象之間的連接 )。在 UML中消息畫成帶箭頭的直線，通常加上操作的名字。 第二種是狀態(tài)機(jī) (state machine)，狀態(tài)機(jī)由一系列對象的狀態(tài)組成。 交互和狀態(tài)機(jī)是 UML模型中最基本的兩個(gè)動(dòng)態(tài)事物元素，它們通常和其他的結(jié)構(gòu)元素、主要的類、對象連接在一起。 分組事物 分組事物是 UML模型中組織的部分，可以 把它們看成是個(gè)盒子，模型可以在其中被分解。總共只有一種分組事物，稱為包 (package)。 包是一種將有組織的元素分組的機(jī)制。結(jié)構(gòu)事物、動(dòng)作事物甚至其他的分組事物都有可能放在一個(gè)包中。與組件 (存在于運(yùn)行時(shí) )不同的是包純粹是一種概念上的東西，只存在于開發(fā)階段。 UML 中的關(guān)系 UML 中有四種基本的關(guān)系 : （ 1）依賴 (Dependencies) （ 2） 關(guān)聯(lián) (Association) （ 3）一般化 (generalization) （ 4）實(shí)現(xiàn) (realuzation) UML 中的圖 用事見元素 描述模型元素是面向?qū)ο蠼７椒ǖ囊淮筇攸c(diǎn)。 UML 符號的表示法也定義了視見元素，并為開發(fā)者或開發(fā)工具使用這些圖形符號和文本語法進(jìn)行高校教材管理現(xiàn)狀及軟件開發(fā)方法分析 10 系統(tǒng)建模提供了標(biāo)準(zhǔn)。這些圖形符號和文字所表達(dá)的是應(yīng)用級的模型，在語義上它是 UML 元模型的實(shí)例。還應(yīng)注意到 UML 表示法同 UML 語義之間具有相互解釋、相輔相成、密不可分的關(guān)系。 UML 表示法的主要內(nèi)容可由下列五類圖 (九種模型圖 )來定義： 第一類是用例圖 (Use case diagram) 從用戶角度描述系統(tǒng)功能，并指出各功能的操作者。 第二類是靜態(tài)圖 (Static diagram) 包括類圖 (Class diagram)、對象圖 (Object diagram).其中類圖描述系統(tǒng)中類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。不僅定義系統(tǒng)中的類，表示類之間的聯(lián)系如關(guān)聯(lián)、依賴、聚合等，也包括類的內(nèi)部結(jié)構(gòu) (類的屬性和操作 )。類圖描述的是一種靜態(tài)關(guān)系，在系統(tǒng)的整個(gè)生命周期都是有效的。對象圖是類圖的實(shí)例，幾乎使用與類圖完全相同的標(biāo)識。它們的不同點(diǎn)在于對象圖可顯示類的多個(gè)對象實(shí)例，而不是實(shí)際的類。一個(gè)對象圖是類圖的一個(gè)實(shí)例。由于對象存在生命周期，因此對象圖只能在系統(tǒng)某一時(shí)間段存在。包由包或類組成，表示包與包之間的關(guān)系。包圖 (Package diagram)用于描述系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，包圖也可以看成是類圖的一種特殊形式。有些人將包圖從類圖中分出，這也就是為什么在國內(nèi)的有些文章將 UML 的表示法說成是五類圖 (十種模型圖 )的原因。 第三類是行為圖 (Behavior diagram)，描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型和組成對象間的交互關(guān)系。包括狀態(tài)圖 (State chart diagram)和活動(dòng)圖 (Activity diagram).其中狀態(tài)圖描述類的對象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā)生時(shí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件。通常，狀態(tài)圖是對類圖的補(bǔ)充。在實(shí)用上并不需要為所有的類畫狀 態(tài)圖，僅為那些有多個(gè)狀態(tài)，其行為受外界環(huán)境的影響并且發(fā)生改變的類畫狀態(tài)圖。而活動(dòng)圖描述滿足用例要求所要進(jìn)行的活動(dòng)以及活動(dòng)間的約束關(guān)系，有利于識別并行活動(dòng)。 第四類是交互圖 (Interactive diagram),描述對象間的交互關(guān)系。包括順序圖 (Sequence diagrams)和協(xié)作圖 (Collaboration diagram).其中順序圖顯示對象之間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系，它強(qiáng)調(diào)對象之間消息發(fā)送的順序，同時(shí)顯示對象之間的交互 。協(xié)作圖描述對象間的協(xié)作關(guān)系，協(xié)作圖跟順序圖相似，顯示對象間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系。除顯示 信息交換外，協(xié)作圖還顯示對象以及它們之間的關(guān) 系。如果強(qiáng)調(diào)時(shí)間和順序，則使用順序圖 :如果強(qiáng)調(diào)上下級關(guān)系，則選擇協(xié)作圖 。 高校教材管理現(xiàn)狀及軟件開發(fā)方法分析 11 第五類是實(shí)現(xiàn)圖 (Implementation diagram).包括構(gòu)件圖 (Component diagram)和配置圖 (Deployment diagram)。其中構(gòu)件圖描述代碼部件的物理結(jié)構(gòu)及各部件之間的依賴關(guān)系。一個(gè)部件可能是一個(gè)資源代碼部件、一個(gè)二進(jìn)制部件或一個(gè)可執(zhí)行部件。它包含邏輯類或?qū)崿F(xiàn)類的有關(guān)信息。構(gòu)件圖有助于分析和理解部件之間的相互影響程度。配置圖定義系統(tǒng)中軟硬件的物理體 系結(jié)構(gòu)。它可以顯示實(shí)際的計(jì)算機(jī)和設(shè)備 (用節(jié)點(diǎn)表示 )以及它們之間的連接關(guān)系，也可顯示連接的類型及部件之間的依賴性。在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，放置可執(zhí)行部件和對象以顯示節(jié)點(diǎn)跟可執(zhí)行軟件單元的對應(yīng)關(guān)系 . 系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的工具 —— Rational rose Rational Rose 由美國 Rational 軟件公司的軟件工程專家 Booch﹑Jacobson﹑ Rumbaugh 等人研制，它是用來分析和設(shè)計(jì)面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)的強(qiáng)大工具，也是當(dāng)前業(yè)界最流行的可視化軟件開發(fā)工具之一。 Rational Rose 具有下面 5 方面的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）易 于使用：即便對于那些建模方法和實(shí)踐的新手也能使用。 （ 2）靈活性：支持當(dāng)前開發(fā)人員必須建模的復(fù)雜系統(tǒng)，包括使用多種構(gòu)件和多種語言的系統(tǒng)。 （ 3）整合到應(yīng)用程序生命周期的容易程度高，支持雙向工程參與迭代式開發(fā)。 （ 4）可伸縮性：支持大型﹑復(fù)雜的項(xiàng)目和大型而且通常隊(duì)員分散的各個(gè)不同的地方的開發(fā)團(tuán)隊(duì)。 (5)對 UML 的完全支持 基于上面五方面的特點(diǎn)，本系統(tǒng)的分