UML2.0实战教程(Trufun)

### UML2.0实战教程知识点总结 #### 第一章：理解面向对象 **第一节：对象** - **定义**：面向对象的思想源自于人类对现实世界的观察与理解。在现实中，“对象”既可以指物理实体（如桌子、书籍），也可以指抽象的概念（如交易、经济效益）。在软件领域中，“对象”是指具有特定属性和行为的数据结构。 - **属性与操作**： - **属性**：描述对象特征的信息，例如桌子的颜色、大小、形状等。 - **操作**：对象能够执行的动作或行为，如桌子可以被清洁、搬动和维修。 **第二节：类** - **定义**：类是对一类相似对象的抽象，它定义了这些对象共有的属性和行为。例如，“桌子”可以是一个类，所有具体桌子都是这个类的实例。 - **实例化**：通过类创建具体的对象的过程称为实例化。每个实例都有其独特的属性值。 **第三节：封装** - **定义**：封装是一种隐藏内部实现细节的机制，使得外部只能通过接口访问对象的功能。封装提高了代码的安全性和维护性。 **第四节：继承** - **定义**：继承允许创建一个新的类（子类），该类继承另一个已存在的类（父类）的所有特性，并可以添加新的特性和重写父类的方法。 - **优点**： - 提高代码复用性。 - 支持多态性。 **第五节：消息** - **定义**：消息是指对象之间相互发送请求或数据的方式。在面向对象编程中，当一个对象调用另一个对象的方法时，即为发送消息。 **第六节：结构** - **定义**：在面向对象的设计中，结构是指类之间的组织方式及其相互关系，包括类的层次结构和相互之间的关联。 **第七节：多态** - **定义**：多态是指一个接口可以由不同的类实现或同一消息可以被不同的对象接收并产生不同的行为。 - **实现方式**： - 运行时多态：通过虚函数实现。 - 编译时多态：通过重载函数实现。 **第八节：永久对象** - **定义**：永久对象是指那些在系统生命周期内一直存在的对象。这类对象通常用于保存系统状态或配置信息。 **第九节：主动对象** - **定义**：主动对象是那些能够自主执行某些任务的对象。它们可以在不被其他对象调用的情况下自行启动动作。 **第十节：小结** - 面向对象的基本概念包括对象、类、封装、继承、消息、结构、多态、永久对象和主动对象。 - 面向对象的方法论为软件设计提供了一种新的思考方式，能够提高软件的可维护性和扩展性。 #### 第二章：UML入门 **第一节：UML的发展历史** - **起源**：UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）起源于20世纪90年代，是由Grady Booch、James Rumbaugh和Ivar Jacobson三位专家共同提出的一种标准建模语言。 - **版本演进**：从最初的UML 1.0发展到现在的UML 2.0，其语法和语义得到了进一步的完善。 **第二节：UML介绍** - **核心要素**： - 类图：描述系统的静态结构。 - 对象图：展示特定时间点上的类实例之间的关系。 - 用例图：描述系统的功能需求。 - 序列图和协作图：表示对象间的动态交互。 - 状态图：描述单个对象在其生命周期内的状态变化。 - **视图**： - 用户视图：关注系统提供的服务。 - 结构视图：关注系统的组成部分。 - 行为视图：关注系统的行为模式。 - 实现视图：关注系统的物理架构。 - 环境视图：关注系统的运行环境。 **第三节：小结** - UML是一种广泛应用于软件工程的标准建模语言，它提供了多种视图来描述系统的各个方面，支持从需求分析到系统实现的整个软件开发生命周期。 **第四节：习题** - 练习使用UML的不同视图来描述一个简单的系统，比如图书馆管理系统。 #### 第三章：从需求开始 **第一节：系统描述** - **定义**：系统描述是对系统整体功能和目的的概述，它帮助团队成员理解项目的背景和目标。 **第二节：企业高层需求** - **定义**：企业高层需求是从商业角度出发的需求，包括项目的目标、期望收益等。 **第三节：系统功能** - **定义**：系统功能详细描述了系统将提供的具体服务或功能，它是系统设计的基础。 **第四节：用活动图描述业务流程** - **定义**：活动图是一种UML图，用于描述业务流程或工作流中的步骤和控制流。 - **绘制步骤**： 1. 定义起点和终点。 2. 添加活动节点。 3. 使用箭头连接节点以表示流程方向。 4. 根据需要添加决策节点和并发路径。 **第五节：系统性能** - **定义**：系统性能是指系统在处理数据和响应用户请求时的速度和效率。 **第六节：建模过程** - **定义**：建模过程是指从需求分析到系统实现的各个阶段中使用UML进行系统建模的过程。 - **关键步骤**： 1. 定义用例。 2. 创建类图。 3. 设计交互图。 4. 描述对象行为。 **第七节：小结** - 在软件开发过程中，从需求开始，通过UML建模来描述系统功能、业务流程和性能需求是非常重要的第一步。 **第八节：习题** - 使用活动图来描述一个具体业务流程，如银行转账过程。 #### 第四章：建立用例模型 **第一节：用例模型概述** - **定义**：用例模型是用来描述系统功能需求的一种图形表示，它由一系列用例组成，每个用例描述了一个特定的功能场景。 - **构成元素**： - 参与者：与系统交互的角色。 - 用例：系统提供的服务或功能。 - 关系：参与者与用例之间的关联。 **第二节：系统用例模型** - **定义**：系统用例模型是从系统的角度描述所有可用的服务或功能。 - **创建步骤**： 1. 识别参与者。 2. 确定用例。 3. 描述每个用例的主要事件流。 4. 定义用例之间的关系。 **第三节：业务用例模型** - **定义**：业务用例模型侧重于描述业务流程和业务规则。 - **应用场景**： - 帮助分析人员理解业务逻辑。 - 为后续系统设计提供依据。 **第四节：用例描述文档规范** - **定义**：用例描述文档是对每个用例的详细说明，包括前条件、后条件、正常事件流、异常事件流等。 - **编写指南**： 1. 清晰定义用例名称。 2. 描述参与者。 3. 明确前条件和后条件。 4. 详述事件流。 **第五节：小结** - 用例模型是软件开发中不可或缺的一部分，它帮助开发团队理解系统的功能需求，并为后续的设计和实现提供指导。 **第六节：习题** - 为一个在线购物网站创建一个完整的用例模型。 #### 第七章：创建类图 **第一节：定义类** - **定义**：类是对象的模板，它定义了一组具有相同属性和行为的对象。 - **属性**：描述类的特性，如颜色、尺寸等。 - **操作**：类能够执行的行为，如打印、计算等。 **第二节：定义类的属性** - **定义**：属性是类的一部分，用于描述对象的状态信息。 - **类型**：属性可以有不同的数据类型，如整型、字符串等。 - **可见性**：属性可以设置为公共（public）、保护（protected）或私有（private）。 **第三节：定义类的操作** - **定义**：操作是指类能够执行的方法或函数。 - **参数**：操作可以接受输入参数，并返回结果。 - **可见性**：与属性类似，操作也可以设置不同的可见性。 **第四节：会议管理类图** - **定义**：会议管理类图用于描述会议管理系统中的类及其关系。 - **示例类**：会议室、参与者、议程等。 **第五节：操作步骤** - **步骤**： 1. 识别系统中的主要对象。 2. 定义每个对象的属性和操作。 3. 确定对象之间的关系。 4. 使用类图可视化这些关系。 **第六节：车辆管理系统类图** - **定义**：车辆管理系统类图用于描述车辆管理系统中的类及其关系。 - **示例类**：车辆、驾驶员、维修记录等。 **第八节：小结** - 类图是描述系统静态结构的重要工具，它帮助开发人员理解系统的组成部分及其关系。 **第九节：习题** - 为一个简单的图书管理系统创建类图。 #### 第八章：定义类之间的关系 **第一节：关系** - **定义**：关系是类之间的一种联系或纽带。 - **类型**： - 关联：表示两个类之间的简单连接。 - 聚合：表示部分与整体的关系。 - 组合：类似于聚合，但更加强调部分与整体之间的依赖关系。 - 泛化：表示继承关系。 - 依赖：表示一个类依赖于另一个类。 **第二节：关联** - **定义**：关联是一种简单的类间关系，表示一个类与另一个类之间的联系。 - **示例**：学生与课程之间的关联。 **第三节：聚合和组合** - **定义**： - **聚合**：表示“has-a”的关系，即一个类是另一个类的一部分。 - **组合**：也是一种“has-a”的关系，但它强调部分与整体之间的强耦合关系。 - **区别**：在组合关系中，如果整体对象被销毁，那么部分对象也将被销毁；而在聚合关系中，部分对象可以独立存在。 **第四节：泛化** - **定义**：泛化是一种特殊的继承关系，表示一个类（子类）继承另一个类（父类）的所有特性。 - **示例**：汽车类继承自交通工具类。 **第五节：依赖性** - **定义**：依赖是一种类间关系，表示一个类使用另一个类提供的信息或服务。 - **示例**：一个类使用另一个类的方法。 **第六节：会议管理中的类关系图** - **定义**：会议管理中的类关系图展示了会议管理系统中各主要类之间的关系。 - **示例关系**：会议室与预订之间的关联，参与者与会议之间的聚合关系等。 **第七节：车辆管理中的类关系图** - **定义**：车辆管理中的类关系图展示了车辆管理系统中各主要类之间的关系。 - **示例关系**：车辆与维修记录之间的关联，驾驶员与车辆之间的聚合关系等。 **第八节：操作步骤** - **步骤**： 1. 识别系统中的主要类。 2. 确定类之间的关系类型。 3. 使用UML图表示这些关系。 4. 根据需要调整关系以优化设计。 **第九节：小结** - 定义类之间的关系对于构建清晰且高效的系统设计至关重要。 **第十节：习题** - 为一个简单的仓库管理系统创建类关系图。 #### 第九章：对象交互 **第一节：健壮性分析** - **定义**：健壮性分析是一种技术，用于评估系统在面临异常情况时的稳定性和可靠性。 - **目的**： - 确保系统能够正确处理各种异常情况。 - 提高系统的容错能力。 **第二节：顺序图** - **定义**：顺序图是一种UML图，用于描述对象之间的交互顺序。 - **元素**： - 对象：参与交互的对象。 - 消息：对象之间的通信内容。 - 生命线：表示对象存在的时间段。 - 控制焦点：表示当前哪个对象正在执行操作。 - **创建步骤**： 1. 确定交互中的对象。 2. 排列对象的生命线。 3. 添加消息以表示对象间的通信。 4. 使用控制焦点显示操作执行的顺序。 **第三节：通信图** - **定义**：通信图（协作图）也是一种UML图，用于描述对象之间的交互，但重点在于对象之间的关系。 - **特点**： - 强调对象之间的关系而非顺序。 - 更适合表达复杂的交互关系。 **第四节：顺序图和通信图的区别** - **顺序图**：强调时间顺序，适用于展示对象间的交互顺序。 - **通信图**：强调对象之间的关系，适用于展示对象间的消息传递路径。 **第五节：小结** - 顺序图和通信图都是描述对象间交互的有效工具，选择哪种图取决于具体的场景和需求。 **第六节：习题** - 使用顺序图和通信图来描述一个在线购物过程中的对象交互。 #### 第十章：对象行为 **第一节：状态图** - **定义**：状态图是一种UML图，用于描述单个对象在其生命周期内的状态变化。 - **元素**： - 状态：对象所处的状态。 - 事件：导致状态转换的触发器。 - 动作：进入或离开某个状态时发生的操作。 - **创建步骤**： 1. 确定对象可能的状态。 2. 定义状态之间的转换条件。 3. 描述每个状态下的行为。 4. 使用箭头表示状态转换的方向。 **第二节：小结** - 状态图是描述对象行为的重要工具，有助于理解和设计系统的动态行为。 **第三节：习题** - 为一个简单的自动售货机创建状态图。 #### 第十一章：系统实现 **第一节：组件图** - **定义**：组件图是一种UML图，用于描述系统的物理实现结构，包括组件之间的依赖关系。 - **元素**： - 组件：表示物理模块。 - 接口：组件之间通信的约定。 - 依赖：组件之间的依赖关系。 - **创建步骤**： 1. 确定系统的物理组件。 2. 定义组件之间的接口。 3. 使用UML图表示组件之间的依赖关系。 **第二节：部署图** - **定义**：部署图是一种UML图，用于描述系统的硬件架构和组件在不同节点上的分布情况。 - **元素**： - 节点：表示物理设备。 - 组件：表示安装在节点上的软件组件。 - 连接：表示节点之间的通信链接。 - **创建步骤**： 1. 确定系统所需的硬件设备。 2. 定义组件与节点之间的映射关系。 3. 使用UML图表示节点之间的连接。 **第三节：小结** - 组件图和部署图是描述系统实现的关键工具，它们帮助开发人员理解系统的物理结构和部署情况。 **第四节：习题** - 为一个简单的在线论坛创建组件图和部署图。 #### 第十二章：TUP（Trufun统一过程）简介 **第一节：UML建模与软件开发过程模型** - **定义**：TUP是一种软件开发过程模型，它将UML建模融入到软件开发的各个环节中。 - **目的**：提高软件开发的效率和质量。 **第二节：TUP的定义** - **定义**：TUP是Trufun公司推出的一种软件开发过程模型，它结合了UML建模和其他最佳实践。 - **特点**： - 支持迭代和增量开发。 - 采用UML进行需求分析、设计和实现。 **第三节：TUP的目标** - **目标**：提高软件开发的质量和效率，减少开发周期。 - **策略**： - 早期集成和测试。 - 持续的反馈循环。 - 严格的变更管理。 **第四节：TUP的结构** - **结构**：TUP分为多个阶段，每个阶段都有明确的目标和产出。 - **阶段**： - 需求分析。 - 设计。 - 实现。 - 测试。 - 维护。 **第五节：TUP的阶段** - **阶段详解**： - **需求分析**：收集和分析需求，创建用例模型。 - **设计**：根据用例模型创建类图、序列图等。 - **实现**：编写代码实现设计。 - **测试**：执行各种测试确保软件质量。 - **维护**：发布后持续改进和维护软件。 **第六节：小结** - TUP是一种综合性的软件开发过程模型，它将UML建模与其他最佳实践相结合，旨在提高软件开发的质量和效率。 **第七节：习题** - 为一个简单的在线书店设计一个基于TUP的开发计划。 #### 第十三章：关于楚凡科技 - **公司介绍**：西安楚凡科技(Trufun)有限公司是一家专注于UML建模工具开发的公司，致力于为中国市场提供高质量的建模解决方案。 - **产品和服务**：提供年度最佳UML建模产品TrufunKantX，以及相关的培训课程和服务。 - **愿景**：打造中国人自己的UML建模工具，推动中国软件行业的创新发展。