1.1 為什么要建模
建立大廈和建立狗窩的區(qū)別是建設(shè)狗窩不需要設(shè)計。要生產(chǎn)合格的軟件就要有一套關(guān)于體系結(jié)構(gòu)、過程和工具的規(guī)范。
建模的定義:建模是對現(xiàn)實的簡化。
建模的目標(biāo):
1)模型幫助我們按照實際情況或按照我們所需要的樣式對系統(tǒng)進行可視化。
2)模型允許我們詳細說明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為。
3)模型給出一個知道我們構(gòu)造系統(tǒng)的模板。
4)模型對我們的決策進行文檔化。
建模就是把復(fù)雜的系統(tǒng)變成小的系統(tǒng),采用“各個擊破”的原則逐一解決。
1.2 建模原理
1)選擇創(chuàng)建什么模型很重要,模型要反映你難于處理的開發(fā)問題。
2)模型要在不同的精度級別上來表示。你可以根據(jù)觀察的角色和觀察的原因來選擇精度。
3)建造模型要和現(xiàn)實相連。
4)重要的系統(tǒng)需要用一組獨立的模型去處理。在面向?qū)ο蟮能浖w系中,為了理解系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),你需要幾個互補和連鎖的視圖:用例圖、設(shè)計視圖、進程視圖、實現(xiàn)視圖和實施視圖。
1.3 面向?qū)ο蟮慕?/SPAN>
面向算法的建模在需求發(fā)生變化或者系統(tǒng)增長后就變得難以維護。
面向?qū)ο蟮慕0褜ο蠛皖愖鳛槠渲饕獦?gòu)造塊。例如,在三層結(jié)構(gòu)中,我們可以在用戶接口層、中間層和數(shù)據(jù)庫層中找到你想要的對象。
2 UML介紹
2.1 概述
UML可以對軟件密集型系統(tǒng)的制品進行可視化、詳述、構(gòu)造和文檔化。最好把它用于以用況(用例)為驅(qū)動、以體系結(jié)構(gòu)為中心、跌代及增量的過程中。
UML是一種語言,它是一種可視化的語言,它是一組圖形符號。它可用于詳細描述。它又是一種構(gòu)造語言,可以直接生成代碼。用Rational XDE就可以實現(xiàn)從UML到C#,或者從C#到UML的雙向工程。
2.2 UML的概念模型
學(xué)習(xí)建模的三個要素:UML的基本構(gòu)造塊、這些構(gòu)造塊放在一起的規(guī)則、一些運用于整個UML的公共機制。
UML中由一些四種事物
1)結(jié)構(gòu)事物 --- 類、接口、協(xié)作(它是一個交互,它是由一組共同工作以提供某協(xié)作行為的角色和其它元素構(gòu)成的一個群體。)、用例、主動類(至少擁有一個進程或者線程,其元素的行為可以和其它元素的行為并發(fā))、構(gòu)件(如COM+和Java Bean)、節(jié)點。
2)行為事物 --- 交互、狀態(tài)機(描述了一個對象或者一個交互在生命期內(nèi)響應(yīng)事件所經(jīng)歷的狀態(tài)序列)。
3)分組事物 --- 包
4)注釋事物 --- 注解
UML中的四種關(guān)系
1)依賴 --- 兩個事物間的語義關(guān)系
2)關(guān)聯(lián) --- 是一種結(jié)構(gòu)關(guān)系,如聚合
3)泛化 --- 一般/特殊關(guān)系
4)實現(xiàn) --- 用在兩種地方:接口和實現(xiàn)他們之間的類和構(gòu)件之間;用例和實現(xiàn)他們的協(xié)作之間。
UML中的圖
1)類圖 --- 系統(tǒng)的靜態(tài)狀態(tài)圖,包含主動類的類圖給除系統(tǒng)的靜態(tài)進程視圖。
2)對象圖
3)用例圖
4)順序圖
5)協(xié)作圖
6)狀態(tài)圖
7)活動圖 --- 強調(diào)對象間的控制流程
8)構(gòu)件圖
9)實施圖
2.3 體系結(jié)構(gòu)
我們用5個互聯(lián)的視圖來描述軟件密集型系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu):
1)系統(tǒng)的用例圖
2)系統(tǒng)的設(shè)計視圖 --- 靜態(tài)方面由類圖和對象圖描述,動態(tài)方面由交互圖、狀態(tài)圖和活動圖描述。
3)系統(tǒng)的進程視圖 --- 包含了形成系統(tǒng)并發(fā)和同步機制的線程和進程。
4)系統(tǒng)的實現(xiàn)視圖 --- 主要針對系統(tǒng)發(fā)布的配置管理。
5)系統(tǒng)的實施視圖
2.4 軟件開發(fā)生命周期
用況驅(qū)動
以體系結(jié)構(gòu)為中心
跌代過程 --- 涉及到一連串可執(zhí)行發(fā)布的管理。
軟件開發(fā)生命周期的四個階段:
初始
細化
構(gòu)造
移交
3 Hello World
4 類
4.3.1 對系統(tǒng)的詞匯建模
需要做如下工作:
1)識別用戶用于描述問題或解決問題的事物。
2)對于每個抽象,識別一個職責(zé)集。
3)提供為實現(xiàn)每個類的職責(zé)所需的屬性和操作。
4.3.2 對系統(tǒng)中職責(zé)的分布建模
抽象出來的類要適中,不要過大過小。
需要如下工作:
1) 識別一組為了完成某些行為而緊密協(xié)同工作的類。
2) 對上面的每一個類識別出一組職責(zé)。
3) 從整體上觀察這些類,過大的分解,過小的合并。
4) 考慮相映的協(xié)作方式,重新分配職責(zé)。
5 關(guān)系
面向?qū)ο蠼V腥N最重要的關(guān)系:
依賴 --- 使用關(guān)系
泛化 --- 一般/特殊關(guān)系
關(guān)聯(lián) --- 結(jié)構(gòu)關(guān)系
當(dāng)你開始建模是,特別是解決這些對象的動態(tài)協(xié)作時,你還會遇到兩種其它的關(guān)系:鏈(可能發(fā)送消息的對象間的實例)和轉(zhuǎn)換(狀態(tài)機中不同狀態(tài)的連接)
對簡單依賴建模 ---(如一個類作為另一個類的參數(shù)) 依賴從操作的類指向當(dāng)作參數(shù)的類。
對單繼承建模
對結(jié)構(gòu)關(guān)系建模
6 公共機制
四個公共機制可以使UML簡化:詳述、修飾、公共劃分和擴展
構(gòu)造型、標(biāo)記值和約束使UML提供的用以增加新的構(gòu)造塊、創(chuàng)建新的特性以及描述新的語義的機制。
7 圖
有5種最重要的互補視圖:用例視圖、設(shè)計視圖、進程視圖、實現(xiàn)視圖和實施視圖
每一種視圖包含結(jié)構(gòu)建模(靜態(tài))和行為建模(動態(tài))
建圖的兩種方法:正向工程和逆向工程
一些術(shù)語:
系統(tǒng):由子系統(tǒng)組成; 子系統(tǒng):由元素組成; 模型:對現(xiàn)實的簡化; 視圖:對系統(tǒng)模型的組織和結(jié)構(gòu)的投影,注重于系統(tǒng)的一個方面。
結(jié)構(gòu)圖:類圖、對象圖、構(gòu)件圖、實施圖。
行為圖: 用況圖、順序圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動圖。
順序圖和協(xié)作圖統(tǒng)稱交互圖。順序圖強調(diào)消息的時間次序,協(xié)作圖強調(diào)收發(fā)消息的對象的結(jié)構(gòu)組織。
活動圖強調(diào)對象之間的控制流。
如何選擇視圖來建模?
1)視圖能夠表達系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),能夠暴露項目的技術(shù)風(fēng)險。
2)決定用哪些制品來捕獲視圖的基本細節(jié)。
3)作為你的過程策略的一部分,決定把那種視圖至于某種形式或者半形式的控制之下。
4)保留廢棄的視圖。
兩種系統(tǒng)建模的方法:
1)針對同一模型,用不同層次上的細節(jié)描述圖。
2)在不同的抽象層次上,從一個模型跟蹤到另一個模型的方法建模。
8 類圖
類圖包括如下內(nèi)容:
類
接口
協(xié)作
依賴、泛化和關(guān)聯(lián)關(guān)系。
對系統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計視圖建模時使用類圖的3種方式:
1)對系統(tǒng)的詞匯建模
2)對簡單協(xié)作建模 --- 協(xié)作提供的一些合作行為強于其所有元素行為之和。
3)對邏輯數(shù)據(jù)庫模式建模
9 高級類
在UML中更一般的構(gòu)造塊是類元,類元包括:類、接口、數(shù)據(jù)類型、信號、構(gòu)件、節(jié)點、用況和子系統(tǒng)。他是描述結(jié)構(gòu)特性和行為特性的機制。
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