【正文】 息連接。如電梯按鈕是電梯類的一個組成部分，電梯由電梯按鈕、門、樓層、響鈴等組成。 2022/2/9 12 對象和類 Elevator door ： Door +processPossibleArrival()： void elevatorButton elevatorRef : Elevator +pressButton() :void Door open : bool +closeDoor() :void 圖 組合關(guān)系 2022/2/9 13 對象和類 組合和聚合。聚合關(guān)系中則比較松散，一個部分對象可以屬于幾個整體對象。 （ 3）實例連接 對象之間的實例連接稱作鏈接，對象類之間的實例連接稱作關(guān)聯(lián)。 2022/2/9 14 多態(tài)性 所謂多態(tài)性是指不同對象接收相同的消息時產(chǎn)生不同的行為。即在類等級的不同層次中可以共享 (公用 )一個行為 (方法 )的名字，然而不同層次中的每個類卻各自按自己的需要來實現(xiàn)這個行為。如圖，當(dāng)向按鈕對象發(fā)送消息 pressButton（）時 ,不同按鈕對象如電梯內(nèi)部按鈕和樓層按鈕會自動判斷自己的所屬類并執(zhí)行相應(yīng)的服務(wù)。對象模型定義了 “ 做什么 ” 的實體，功能模型指明了系統(tǒng)應(yīng)該 “ 做什么 ” ，動態(tài)模型明確規(guī)定在何種狀態(tài)下，接受什么事件的觸發(fā)而 “ 做什么 ” 。 面向?qū)ο蟮哪Ｐ? 2022/2/9 16 1. 對象模型是一個類（屬性和方法）、對象（類的實例）、類或?qū)ο笾g關(guān)系的定義集。 ? 對象模型把面向?qū)ο蟮母拍钆c常用的信息建模概念結(jié)合起來，增強了模型的可理解性和表達(dá)能力。類 /對象之間的關(guān)系一般可概括為關(guān)聯(lián)、歸納（繼承）、組合（或聚集）三類。 ? 對象有自己的生命周期，它由多個階段組成，每個特定階段都有規(guī)范該對象行為的一組運行規(guī)則。對象對事件的響應(yīng)，取決于當(dāng)時的狀態(tài)，響應(yīng)包括改變自己的狀態(tài)，或者是形成一個新的觸發(fā)行為（事件）。 2022/2/9 18 3. 功能模型指明了系統(tǒng)應(yīng)該 “ 做什么 ” ，直接地反映了用戶對目標(biāo)系統(tǒng)的需求。 ? 用例模型描述了待開發(fā)系統(tǒng)的功能需求 ? 用例模型將系統(tǒng)看作黑盒，從外部執(zhí)行者的角度來理解系統(tǒng) ? 用例模型驅(qū)動了需求分析之后各階段的開發(fā)工作，不僅在開發(fā)過程中保證了系統(tǒng)所有功能的實現(xiàn)，而且被用于驗證和檢測所開發(fā)的系統(tǒng)，從而影響到開發(fā)工作的各個階段和 UML 的各個模型。 面向?qū)ο蟮哪Ｐ? 2022/2/9 19 傳統(tǒng)程序設(shè)計方法的主要思想是自頂向下逐步分解。這要求程序設(shè)計師必須對系統(tǒng)的調(diào)用關(guān)系非常清楚，這對于開發(fā)大型系統(tǒng)來講是是非困難的，而且構(gòu)建的系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，任何上層子程序的修改都會引整個系統(tǒng)的改變。 本節(jié)就介紹這種軟件開發(fā)的方法，它將軟件開發(fā)過程分為 3個階段：面向?qū)ο蟮姆治觥⒚嫦驅(qū)ο蟮脑O(shè)計、面向?qū)ο蟮膶崿F(xiàn)。 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計過程 2022/2/9 20 面向?qū)ο蟮姆治? 面向?qū)ο蠓治龅娜蝿?wù)是確定 系統(tǒng)能夠做什么？誰來使用這個系統(tǒng)？同時建立用例模型，并定義系統(tǒng)中的問題領(lǐng)域類，主要由系統(tǒng)用戶和開發(fā)人員合作完成。用例模型的主要構(gòu)件是用例、角色和系統(tǒng)邊界。 2022/2/9 21 使用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法時，在本階段不需要嚴(yán)格的系統(tǒng)規(guī)格說明書，可以使用圖表（如用例圖）來描述系統(tǒng)的功能，除了用用例圖描述系統(tǒng)需求外，還可以用文字 (或活動圖 )對每個用例進(jìn)行需求說明，更具體地描述該用例與角色的交互。我們可以通過閱讀規(guī)格說明、用例以及尋找系統(tǒng)處理的 概念 來進(jìn)行特定領(lǐng)域分析，也可以通過用戶和領(lǐng)域?qū)＜业挠懻?，以識別出要處理的所有關(guān)鍵類及它們的相互關(guān)系。 在本實例中，可以確定電梯模擬系統(tǒng)中特定領(lǐng)域類為電梯、調(diào)度、門、按鈕、樓層等，并使用類圖來描述系統(tǒng)領(lǐng)域類及其關(guān)系。因為此時還沒有涉及到系統(tǒng)功能的具體實現(xiàn)，不可能準(zhǔn)確、完整地定義它們。 此外，為了描述問題領(lǐng)域中類的動態(tài)行為，可以使用 UML中的任何一種動態(tài)圖 (如順序圖、活動圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖 )。 面向?qū)ο蟮姆治? 2022/2/9 25 設(shè)計階段的任務(wù)是對分析模型進(jìn)行擴展并將模型進(jìn)一步細(xì)化，并考慮技術(shù)細(xì)節(jié)和限制條件。設(shè)計可以分成兩個階段： 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 （ ArchitectureDesign）。很自然，目的是要設(shè)計一個清晰簡單的體系結(jié)構(gòu)，有很少的依賴性，而且盡可能避免雙向依賴。在此階段，所有的類都詳盡地進(jìn)行描述，給編寫代碼的程序員一個清晰的規(guī)范說明。 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計 2022/2/9 26 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計 1． 體系 結(jié)構(gòu)設(shè)計 類圖中包括有助于用戶從技術(shù)邏輯中分離出應(yīng)用邏輯 (領(lǐng)域類 )，從而減少它們之間的依賴性。在商業(yè) MIS中，存在以下包 (或子系統(tǒng) ): 用戶接口包 ：用戶接口類允許用戶訪問系統(tǒng)數(shù)據(jù)和加入新數(shù)據(jù)。 2022/2/9 27 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計 商業(yè)對象包 ： 該包包括域類，這些域類（如elevatorButton,Floor， Light等）來自于分析模型。在設(shè)計階段，詳細(xì)設(shè)計這些類，以完整定義他們的操作，支持對數(shù)據(jù)庫的存取。 數(shù)據(jù)庫包 ：它向商業(yè)對象包中的類提供服務(wù)，以便他們能夠持續(xù)地存儲。 通用包 ：該包含了一些服務(wù)，用來被系統(tǒng)中其他包調(diào)用。不過在詳細(xì)設(shè)計階段，它們是從技術(shù)層次上對系統(tǒng)進(jìn)行更詳盡的描述。 在設(shè)計階段，也可細(xì)化分析階段的狀態(tài)圖，更詳細(xì)的顯示狀態(tài)的變換細(xì)節(jié)。 此外，還可以使用其他圖在實現(xiàn)層上從不同側(cè)面對分析階段建立的模型進(jìn)行細(xì)化。可以選擇某種面向?qū)ο髮ο缶幊陶Z言 (如 c++或 Java)作為實現(xiàn)系統(tǒng)的軟件環(huán)境；二是測試和配置，完成系統(tǒng)編碼后，需要對系統(tǒng)進(jìn)行測試。選擇合適的語言實現(xiàn)設(shè)計階段完成的總體框架的搭建和具體算法的描述。 ? 類圖 :顯示類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和類之間的關(guān)系。 ? 包含某個類的對象的動態(tài)圖 (順序圖、協(xié)作圖、活動圖 ):顯示該類的某個方法的實現(xiàn)或別的對象是如何使用該類的對象的。 面向?qū)ο蟮膶崿F(xiàn) 2022/2/9 31 編碼期間也可能會發(fā)現(xiàn)設(shè)計模型的缺陷。修改設(shè)計模型時一定要保持設(shè)計模型與編碼的一致性，以便將來易于維護(hù)。在單元測試中使用類圖和類的規(guī)格說明，對單獨的類或一組類進(jìn)行測試；在集成測試中，使用組件圖和協(xié)作圖，對各組件的合作情況進(jìn)行測試；在系統(tǒng)測試中，使用用例圖，以檢驗所開發(fā)的系統(tǒng)是否滿足例圖所描述的需求。我們的電梯系統(tǒng)有所有電梯都有的基本功能，如上升和下降，開門和關(guān)門，以及能承載乘客。電梯里有每一層對應(yīng)的按鈕，除了第一層和第 N層外，每個樓層都有兩個按鈕，乘客可以呼叫上樓和下樓。當(dāng)電梯停在某一層時，電梯開門，電梯的指示燈表明當(dāng)前電梯運行的方向，這樣乘客知道當(dāng)前電梯運行的方向。為保證電梯系統(tǒng)的安全，在任何不安全的因素下，緊急制動就會促發(fā)，電梯被強制停止。作為響應(yīng)，樓層會重置樓層按鈕，并顯示電梯已經(jīng)到達(dá)指定樓層。隨后，電梯內(nèi)的乘客離開電梯，正在等待電梯的人進(jìn)入電梯。另外，等電梯到達(dá)另一樓層，并重置電梯按鈕后，燈就熄滅。 需求陳述 2022/2/9 34 電梯系統(tǒng)的用例圖如圖 ，主要包括用例、角色和關(guān)系。以下是該用例圖的簡單功能描述。這些場景有乘客的呼叫電梯、電梯按鈕的亮滅、電梯控制器處理電梯呼叫，處理按鈕信息更新等等。 ? 移動停止電梯：這是一臺電梯的主要功能，詳細(xì)的動作包括驅(qū)動速度的改變，停止的判定，電梯的運動方向驅(qū)動。 電梯模擬系統(tǒng)的分析 2022/2/9 37 ? 標(biāo)識電梯位置：類似電梯移動方向，電梯應(yīng)該讓乘客知道他 /她的目的層是否到達(dá)，決定是否離開電梯。這個用例應(yīng)該包括當(dāng)電梯正關(guān)閉時乘客想進(jìn)入，乘客可以使電梯門打開。 系統(tǒng)框架（用例圖中封閉的矩形）包含系統(tǒng)的用例，而邊界代表系統(tǒng)和外界實體交互的界面?？捎檬录鲗ζ渲械挠美M(jìn)行詳細(xì)描述。 (1) 乘客按下第 M層的下行按鈕。 (3) 如果 M被插到下行隊列頭。將 M發(fā)送給電梯作為目的地。將 M發(fā)送給電梯作為目的地。 (5) 電梯自動打開門。 (7) 超重響警鈴。靜態(tài)圖主要描述系統(tǒng)的功能需求 系統(tǒng)給最終用戶提供的服務(wù)。類圖包括整個系統(tǒng)的描述，如系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)，還有類的屬性和操作等細(xì)節(jié)。我們?yōu)闃菍影粹o和電梯按鈕創(chuàng)建一個類，按鈕類，并擁有兩個子類，分別為樓層按鈕和電梯按鈕（他們分別在電梯系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)主要職責(zé)，分別管理呼喚電梯和指揮電梯的移動）。 電梯模擬系統(tǒng)的分析 2022/2/9 43 根據(jù)上面的分析得出系統(tǒng)的類圖。 電梯：電梯在控制下上升和下降（用不同的速度），需要時可以停下?？刂茖ο蠛桶粹o對象通信，得到按鈕是否被按下，反過來控制按鈕燈的發(fā)光。Uml通過類圖描述類之間的關(guān)聯(lián) ,如圖中繼承關(guān)聯(lián) (樓層按鈕合電梯按鈕的關(guān)系 ),組合關(guān)聯(lián) (電梯和門以及電梯按鈕的關(guān)系 ),一般關(guān)聯(lián) (電梯和門的關(guān)系等 )。系統(tǒng)類圖如下： 2022/2/9 46 電梯模擬系統(tǒng)的分析 調(diào)度 (Scheduler) 時鐘 （ Clock） 乘客 （ Person） 樓層 （ Floor） 電梯 （ Elevator） 樓層按鈕 （ floorButton） 燈 （ Light ） 樓層按鈕 （ floorButton） 鈴 （ Bell） 門 （ Door） 圖 電梯模擬系統(tǒng)的類圖 1 調(diào) 度 0..1 0..1 等待 乘 1 坐 1 擁有 1 1 1..2 1..2 1..* 1 2022/2/9 4