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1、计算机管理信息系统章计算机管理信息系统章第1页，此课件共57页哦2022/9/171第8章 运行与维护10.1 模型的作用v借助于模型实现对复杂系统的认识，是一种有效手段；借助于模型实现对复杂系统的认识，是一种有效手段；实际的管理信息系统是一个复杂的系统，我们要开发以计算机处理为基础的现实际的管理信息系统是一个复杂的系统，我们要开发以计算机处理为基础的现代管理信息系统，首先就得认识、理解原有的系统或手工业务，经过反复讨论代管理信息系统，首先就得认识、理解原有的系统或手工业务，经过反复讨论和修改以后，构造出新的管理信息系统方案。在这一过程中，模型起着非常关和修改以后，构造出新的管理信息系统方案。
2、在这一过程中，模型起着非常关键的作用。键的作用。v模型可以帮助我们以化简的形式捕捉现实系统中问题的本质；模型可以帮助我们以化简的形式捕捉现实系统中问题的本质；v通过模型可以把被讨论的概念可视化，把你心目中的系统实现方案勾勒出来，把它通过模型可以把被讨论的概念可视化，把你心目中的系统实现方案勾勒出来，把它变成大家能够看得见的东西，便于讨论和修改；变成大家能够看得见的东西，便于讨论和修改；v模型有助于在由模型有助于在由“问题问题”到到“方案方案”的过渡过程中更好的认知、理解和沟通。的过渡过程中更好的认知、理解和沟通。v结论：学习建模是学习软件开发（包括管理信息系统开发）的一项基本技能。结论：学习建
3、模是学习软件开发（包括管理信息系统开发）的一项基本技能。第2页，此课件共57页哦2022/9/172第8章 运行与维护 10.1 模型的作用v10.1.1 10.1.1 什么是模型什么是模型v10.1.2 10.1.2 建模的价值建模的价值第3页，此课件共57页哦2022/9/173第8章 运行与维护 10.1.1 10.1.1 什么是模型什么是模型v模型并不深奥。模型并不深奥。在你和别人讨论问题时，把你想表达的东西以简化的形式画到纸上，这就是模在你和别人讨论问题时，把你想表达的东西以简化的形式画到纸上，这就是模型，哪怕是随便勾画了几笔，只要有助于表达问题，它就是模型了。型，哪怕是随便勾画了几
4、笔，只要有助于表达问题，它就是模型了。v模型可以描述系统的静态结构，也可以描述系统的动态行为；可以描述系统的宏观模型可以描述系统的静态结构，也可以描述系统的动态行为；可以描述系统的宏观面貌，也可以描述系统内的微观交互场景。面貌，也可以描述系统内的微观交互场景。v简单地讲，模型是对现实的简化、或者说，模型是简化的现实；简单地讲，模型是对现实的简化、或者说，模型是简化的现实；v模型会先于方案而存在，模型提供了营造方案的蓝图。模型会先于方案而存在，模型提供了营造方案的蓝图。第4页，此课件共57页哦2022/9/174第8章 运行与维护 建模是有目的v建模的目的，是为了认识复杂的问题（或系统）；简化是
5、认识复杂系统的一种有建模的目的，是为了认识复杂的问题（或系统）；简化是认识复杂系统的一种有效方法；而建模是简化问题的有效手段；效方法；而建模是简化问题的有效手段；v“简化简化”是有目的的进行的是有目的的进行的准确地讲，一个具体的模型是人对现实系统抽象认知的结果，这一结果取决准确地讲，一个具体的模型是人对现实系统抽象认知的结果，这一结果取决于人和他观察问题的角度。人是认知活动的主体，他在认识一个事物的时候，于人和他观察问题的角度。人是认知活动的主体，他在认识一个事物的时候，往往是带有主观意志的，即他会从自己的立场或角度来看问题。往往是带有主观意志的，即他会从自己的立场或角度来看问题。v从某个角度
6、看问题，排除不必要的干扰，把问题化简，抓住主要矛盾和事物的本从某个角度看问题，排除不必要的干扰，把问题化简，抓住主要矛盾和事物的本质，这就是建模的目的。质，这就是建模的目的。打一个比方，一座大楼在土木设计师眼里可能是一堆钢筋混凝土和表面材质；打一个比方，一座大楼在土木设计师眼里可能是一堆钢筋混凝土和表面材质；在管道设计师眼里可能是一堆管子和接头；在网络工程师眼里可能是一堆网在管道设计师眼里可能是一堆管子和接头；在网络工程师眼里可能是一堆网络设备和布线。不同主体对同一客体的认识结果有赖于各自的视角，即看问络设备和布线。不同主体对同一客体的认识结果有赖于各自的视角，即看问题的角度。这样能更好地集中
7、注意力，从而有效地解决关键问题。题的角度。这样能更好地集中注意力，从而有效地解决关键问题。第5页，此课件共57页哦2022/9/175第8章 运行与维护 建模是有原则的v在建立模型的过程中，建模者的主观立场或认识问题的角度，被强调为认知活动的在建立模型的过程中，建模者的主观立场或认识问题的角度，被强调为认知活动的原则，这很重要。原则，这很重要。v建模过程就是简化问题的过程，就是要把某些主要的关键的东西勾勒出来，把对讨建模过程就是简化问题的过程，就是要把某些主要的关键的东西勾勒出来，把对讨论问题无关紧要的东西暂时略去，以免干扰视线。论问题无关紧要的东西暂时略去，以免干扰视线。因此，在讨论一个系统
8、中的某个问题的时候，我们不是把整个系统都详细地表因此，在讨论一个系统中的某个问题的时候，我们不是把整个系统都详细地表述出来以后再进行讨论，而习惯于从某个角度整理出一个从某个侧面观察的问述出来以后再进行讨论，而习惯于从某个角度整理出一个从某个侧面观察的问题模型，这就是建模的原则。题模型，这就是建模的原则。v对于一个系统，基于不同的简化动机（目的）和简化水平（原则），可以得到多个对于一个系统，基于不同的简化动机（目的）和简化水平（原则），可以得到多个模型，这样有助于更深刻和更准确地把握系统的本质。模型，这样有助于更深刻和更准确地把握系统的本质。第6页，此课件共57页哦2022/9/176第8章 运
9、行与维护 对模型的评价v利用价值高的模型就是好模型；利用价值高的模型就是好模型；针对特定的建模针对特定的建模“动机动机”和和“原则（抽象层次）原则（抽象层次）”，我们通常会忽略那些与特，我们通常会忽略那些与特定抽象层次无关的次要因素，而强调那些具有广泛影响力的主要因素，这就是定抽象层次无关的次要因素，而强调那些具有广泛影响力的主要因素，这就是在追求模型的使用价值。在追求模型的使用价值。换言之，内容多的模型未必是好模型，因为价值高的内容有可能被价值不高的换言之，内容多的模型未必是好模型，因为价值高的内容有可能被价值不高的内容淹没了。内容淹没了。模型的的好坏，取决于两个因素，即建模的模型的的好坏，
10、取决于两个因素，即建模的“视角（动机）视角（动机）”和和“抽象层次抽象层次”，这两个因素决定了模型有没有把握问题的本质和有没有洽到好处的排除掉干，这两个因素决定了模型有没有把握问题的本质和有没有洽到好处的排除掉干挠视线的次要因素，便于清晰的认识问题。挠视线的次要因素，便于清晰的认识问题。第7页，此课件共57页哦2022/9/177第8章 运行与维护 模型的表述v模型是一组具有完整语义的信息，包括两个方面的含义：模型是一组具有完整语义的信息，包括两个方面的含义：一方面，模型是对现实的简化；一方面，模型是对现实的简化；另一方面，模型反映了认知主体（开发人员）对问题域认识的另一方面，模型反映了认知主
11、体（开发人员）对问题域认识的视角视角和和抽象层次抽象层次。不同的视角，表现为各种类型的图（不同的视角，表现为各种类型的图（DiagramDiagram）及其包含的元素和关联；不同）及其包含的元素和关联；不同的抽象层次，表现为不同类型的视图（的抽象层次，表现为不同类型的视图（ViewView）。两者都是模型不可或缺的要素。）。两者都是模型不可或缺的要素。v尽管说模型是简化的现实，并强调化简价值，但这并不意味着可以片面地夸大图示尽管说模型是简化的现实，并强调化简价值，但这并不意味着可以片面地夸大图示信息的作用，好的模型应该是图文并茂，其关键是可用和易用。信息的作用，好的模型应该是图文并茂，其关键是
12、可用和易用。第8页，此课件共57页哦2022/9/178第8章 运行与维护 10.1.2 10.1.2 建模的价值建模的价值v建模（建模（ModelingModeling）是捕捉问题本质的过程。为了降低风险和获得高回报，建模活动）是捕捉问题本质的过程。为了降低风险和获得高回报，建模活动普遍应用于各种行业，信息系统（软件）开发更不例外。为了说明建模的价值，普遍应用于各种行业，信息系统（软件）开发更不例外。为了说明建模的价值，Grady BoochGrady Booch曾经给出过一个经典的类比：曾经给出过一个经典的类比：盖一个宠物窝棚、修一个乡间别墅和建一座摩天大楼，三种工作对建筑规划图盖一个宠物
13、窝棚、修一个乡间别墅和建一座摩天大楼，三种工作对建筑规划图纸的依赖程度有质的差异。建立一个简单的系统，模型可有可无；建立一个比纸的依赖程度有质的差异。建立一个简单的系统，模型可有可无；建立一个比较复杂的系统，模型的必要性增大；建立一个高度复杂的系统，模型则不可缺较复杂的系统，模型的必要性增大；建立一个高度复杂的系统，模型则不可缺少。应用处理简单系统的方法对待复杂系统通常是行不通的，这好比用搭建一少。应用处理简单系统的方法对待复杂系统通常是行不通的，这好比用搭建一个宠物窝棚的方法来营造一座摩天大厦。个宠物窝棚的方法来营造一座摩天大厦。v建模的意义随着系统复杂程度的增加而越发显著，从起初借助于模型
14、以更好地理解建模的意义随着系统复杂程度的增加而越发显著，从起初借助于模型以更好地理解系统，到后来不得不借助模型来理解系统。人脑对复杂问题的理解能力是有限的，系统，到后来不得不借助模型来理解系统。人脑对复杂问题的理解能力是有限的，与模型相应的特定视角和抽象层次是简化复杂问题的有效出发点。与模型相应的特定视角和抽象层次是简化复杂问题的有效出发点。第9页，此课件共57页哦2022/9/179第8章 运行与维护 v建模对于复杂软件系统的开发是必要的建模对于复杂软件系统的开发是必要的目前，我们开发的软件，特别是商业软件，通常一开始就很不简单，并且复杂性随着时间的演进和技术的发展持续上升。目前，我们开发的
15、软件，特别是商业软件，通常一开始就很不简单，并且复杂性随着时间的演进和技术的发展持续上升。一个复杂软件系统的开发必须面对多种未知因素、多个开发人员、复杂的开发工具和永远不够用的时间。开发人员不可能、一个复杂软件系统的开发必须面对多种未知因素、多个开发人员、复杂的开发工具和永远不够用的时间。开发人员不可能、更没有必要去了解从问题到方案的所有细节。他们需要那些基于特定视角的、有助于解决问题的并且是完整的某一部分信更没有必要去了解从问题到方案的所有细节。他们需要那些基于特定视角的、有助于解决问题的并且是完整的某一部分信息，即所谓的模型。总之，建模对于复杂软件系统的开发是必要的。息，即所谓的模型。总之
16、，建模对于复杂软件系统的开发是必要的。v建模活动是有意识的、有目的、有原则、有计划的严密工作建模活动是有意识的、有目的、有原则、有计划的严密工作广义上讲，无论出于何种动机，只要在问题到方案之间做出一些过渡性的努力，哪怕只是在草稿或白板上画了几广义上讲，无论出于何种动机，只要在问题到方案之间做出一些过渡性的努力，哪怕只是在草稿或白板上画了几笔，实际上就是在建模了。不过有意识和无意识的建模活动对模型的质量或价值的影响很大。有意识的建模活动笔，实际上就是在建模了。不过有意识和无意识的建模活动对模型的质量或价值的影响很大。有意识的建模活动通常是有计划的、有准备的和早动手的。通过这样的建模活动，得到的模
17、型通常是完整的、一致的和可复用的。通常是有计划的、有准备的和早动手的。通过这样的建模活动，得到的模型通常是完整的、一致的和可复用的。无意识的建模活动，通常是随机的、无准备的和补救性的，得到的模型往往是零散的、混乱的和一次性的。无意识的建模活动，通常是随机的、无准备的和补救性的，得到的模型往往是零散的、混乱的和一次性的。v准确地讲，建模活动直观地记录下认知和求解过程，支持团队成员之间的有效沟通，为重复利用各个准确地讲，建模活动直观地记录下认知和求解过程，支持团队成员之间的有效沟通，为重复利用各个阶段积累的智力成果创造了有利的条件。阶段积累的智力成果创造了有利的条件。v概括地讲，建模简化了认知过程
18、，化简了求解过程。概括地讲，建模简化了认知过程，化简了求解过程。第10页，此课件共57页哦2022/9/1710第8章 运行与维护 10.2 统一建模语言UMLv为了表达问题，你可以使用任何能够说明问题的图形符号、文字、表格、线条等，为了表达问题，你可以使用任何能够说明问题的图形符号、文字、表格、线条等，只要能说明问题，所有这些都可以作为建模的工具。只要能说明问题，所有这些都可以作为建模的工具。v在管理信息系统的开发过程中，建模是必不可少的。在结构化的系统分析与设计过在管理信息系统的开发过程中，建模是必不可少的。在结构化的系统分析与设计过程中，我们学过的主要建模工具包括数据流图、数据字典、结构
19、图等；程中，我们学过的主要建模工具包括数据流图、数据字典、结构图等；UMLUML则是面则是面向对象的开发方法中使用的主要建模工具之一。向对象的开发方法中使用的主要建模工具之一。v统一建模语言统一建模语言UMLUML，全称是，全称是Unified Modeling LanguageUnified Modeling Language。v掌握掌握UMLUML的建模技术，是面向对象分析与设计的基本技能之一。的建模技术，是面向对象分析与设计的基本技能之一。第11页，此课件共57页哦2022/9/1711第8章 运行与维护 vJim Rumbaugh是IBM杰出的工程师，如今他正领导IBM Rationa
20、l分部的软件建模工作。他和Grady Booch、Ivar Jacobson并称为发明UML的“三友”，UML在1997年被国际对象组织接收为建模标准。他也参与了RUP的开发并且曾经是面向对象分析与设计方面的OMT的主要开发者。上周，InfoWorld编辑在在Santa Clara召开的SD West2005会议上对Rumbaugh进行了访谈，讨论了UML、SOA(service-oriented architectures)和 ESB(enterprise service bus)技术。Rumbaugh对微软及其在UML上的骑墙姿势表示了不屑。第12页，此课件共57页哦2022/9/1712
21、第8章 运行与维护 UML的来历 v2020世纪世纪9090年代初，很多面向对象的方法已经拥有自己的符号体系，其中有三种比较年代初，很多面向对象的方法已经拥有自己的符号体系，其中有三种比较突出：突出：Jim RumbaughJim Rumbaugh的的OMTOMT方法，方法，Grady BoochGrady Booch的的BoochBooch方法方法Ivar JacobsonIvar Jacobson的的OOSEOOSE方法。方法。v不同的方法和符号体系各有所长：不同的方法和符号体系各有所长：OMTOMT擅长分析，擅长分析，BoochBooch擅长设计，擅长设计，OOSEOOSE则擅长业务则擅
22、长业务建模。那个时期的面向对象技术人员没有我们这么幸运，为了建立比较丰满的模型建模。那个时期的面向对象技术人员没有我们这么幸运，为了建立比较丰满的模型并进行有效的沟通，他们需要掌握不同的符号体系，并且花费一些精力去翻译和转并进行有效的沟通，他们需要掌握不同的符号体系，并且花费一些精力去翻译和转述用不同符号体系表述的模型。述用不同符号体系表述的模型。第13页，此课件共57页哦2022/9/1713第8章 运行与维护 UML的来历v在后来的几年中，上述三位大师在各自的著作中自然而然地融入了其他两种方法的在后来的几年中，上述三位大师在各自的著作中自然而然地融入了其他两种方法的技术内容。技术内容。vJ
23、im RumbaughJim Rumbaugh于于19941994年离开年离开GEGE加入加入Grady BoochGrady Booch所在的所在的RationalRational公司，开始和公司，开始和Grady Grady BoochBooch协同研究一种统一的方法。一年后，协同研究一种统一的方法。一年后，Unified Method 0.8Unified Method 0.8诞生了。诞生了。v同年，同年，RationalRational收购了收购了Ivar JacobsonIvar Jacobson所在的所在的ObjectoryObjectory公司，公司，Ivar JacobsonI
24、var Jacobson从此从此也成为也成为RationalRational的一员。的一员。Unified MethodUnified Method不久更名为不久更名为UMLUML。v仰仗三位面向对象方法学大师的威望，基于数十位业内重量级人物历时两年的通力仰仗三位面向对象方法学大师的威望，基于数十位业内重量级人物历时两年的通力合作，并充分考虑到多个合作伙伴的反馈意见，合作，并充分考虑到多个合作伙伴的反馈意见，UMLUML一步步趋于成熟。一步步趋于成熟。19971997年年9 9月，月，UML1.1UML1.1被提交到国际对象管理组织，同年被提交到国际对象管理组织，同年1111月被该组织认定为标
25、准的建模语言。月被该组织认定为标准的建模语言。v统一建模语言，顾名思义有三个要点：统一（统一建模语言，顾名思义有三个要点：统一（UnifiedUnified）、建模（）、建模（ModelingModeling）和语）和语言（言（LanguageLanguage）。）。第14页，此课件共57页哦2022/9/1714第8章 运行与维护 把握UML的优势和学习方法v“统一统一”是是UMLUML的核心。它提升了开发团队的沟通效率，节约了以往用于翻译和转的核心。它提升了开发团队的沟通效率，节约了以往用于翻译和转述的开销，屏蔽了藏匿于含糊语义中的风险。述的开销，屏蔽了藏匿于含糊语义中的风险。在传统的方法
26、中，它们各自拥有专用的符号系统，这也是长期以来潜在的沟通在传统的方法中，它们各自拥有专用的符号系统，这也是长期以来潜在的沟通壁垒，而使用壁垒，而使用UMLUML表述的内容能被各类人员所理解，包括用户、领域专家、分表述的内容能被各类人员所理解，包括用户、领域专家、分析师、设计师、程序员、测试人员和培训师等。通过析师、设计师、程序员、测试人员和培训师等。通过UMLUML，他们可以充分地理，他们可以充分地理解并表述自己所关注的那部分内容。解并表述自己所关注的那部分内容。v“建模建模”体现了体现了UMLUML的使用价值。的使用价值。UMLUML在制定过程中汲取了多种建模方法的精华，包在制定过程中汲取了
27、多种建模方法的精华，包括业务建模和数据建模等。括业务建模和数据建模等。UMLUML的使用价值不可能脱离特定类型的建模活动。对于学习者而言，如果以掌的使用价值不可能脱离特定类型的建模活动。对于学习者而言，如果以掌握握UMLUML的符号和规则为最终目的，你将所获甚微。尽管的符号和规则为最终目的，你将所获甚微。尽管UMLUML所表述的内容可以贯所表述的内容可以贯穿系统开发的整个生命周期，但穿系统开发的整个生命周期，但UMLUML不同于普通的程序设计语言，所以仅仅掌不同于普通的程序设计语言，所以仅仅掌握握UMLUML的符号和规则并不能得到实际的解决方案。的符号和规则并不能得到实际的解决方案。第15页，
28、此课件共57页哦2022/9/1715第8章 运行与维护 把握UML的优势和学习方法v“语言语言”是是UMLUML的普遍价值的表现的普遍价值的表现语言的一层基本含义是一套按照特定规则和模式组成的符号系统，被拥有相同传统和习惯的人群所使用。语言的一层基本含义是一套按照特定规则和模式组成的符号系统，被拥有相同传统和习惯的人群所使用。我们在日常生活中将我们在日常生活中将“拥有共同语言拥有共同语言”看做是能够有效沟通的必要条件。近年来，软件开发所涉及的技看做是能够有效沟通的必要条件。近年来，软件开发所涉及的技术飞速发展，不同技术门类所使用的建模语言自成体系，同时也具有很大的局限性，表现形式的差异往术飞
29、速发展，不同技术门类所使用的建模语言自成体系，同时也具有很大的局限性，表现形式的差异往往掩盖了本质内容的相通。幸好，与人类的自然语言不同的是，在软件开发过程中使用的建模语言不涉往掩盖了本质内容的相通。幸好，与人类的自然语言不同的是，在软件开发过程中使用的建模语言不涉及宗教和文化等诸多历史或地域障碍。在博采众长的基础上，及宗教和文化等诸多历史或地域障碍。在博采众长的基础上，UMLUML作为一种共通的和可扩展的语言，其描述能力作为一种共通的和可扩展的语言，其描述能力适用于软件开发中各种技术门类的建模活动。自然语言是人类对客观世界建模最直接有效的表述形式；类似地，适用于软件开发中各种技术门类的建模活
30、动。自然语言是人类对客观世界建模最直接有效的表述形式；类似地，UMLUML是迄是迄今为止，软件开发人员进行统一建模活动最直接有效的表述形式。不仅如此，今为止，软件开发人员进行统一建模活动最直接有效的表述形式。不仅如此，UMLUML还是能被软件开发环还是能被软件开发环境所理解的语言。境所理解的语言。v通常，我们没必要在掌握所有的词汇和语法之后才开始使用一种语言。掌握语言的关键在于有目的地通常，我们没必要在掌握所有的词汇和语法之后才开始使用一种语言。掌握语言的关键在于有目的地使用，学习使用，学习UMLUML的情况很类似。在开始阶段，基于一个明确目标，集中精力理解一些必要的词汇和语法，在使的情况很类
31、似。在开始阶段，基于一个明确目标，集中精力理解一些必要的词汇和语法，在使用中深入体会才是事半功倍的做法。用中深入体会才是事半功倍的做法。第16页，此课件共57页哦2022/9/1716第8章 运行与维护 10.3 UML模型v下面以实用为目标，简单介绍一些UML的基本语义、内容组织与表述规则，内容包括三小节：v10.3.1 10.3.1 模型的基本内容模型的基本内容v10.3.2 UML10.3.2 UML的语义扩展的语义扩展v10.3.3 10.3.3 模型的组织结构模型的组织结构第17页，此课件共57页哦2022/9/1717第8章 运行与维护 10.3.1 10.3.1 模型的基本内容模
32、型的基本内容v概念上，概念上，UMLUML用于描述模型的基本词汇有三类：要素、关系和图。用于描述模型的基本词汇有三类：要素、关系和图。“要素要素”是模型中的核心内容，可以形象地理解为是模型中的核心内容，可以形象地理解为“点点”；“关系关系”在逻辑上将要素联系在一起，可以形象地理解为在逻辑上将要素联系在一起，可以形象地理解为“线线”；“图图”将一组要素和关系展现出来，可以形象地理解为将一组要素和关系展现出来，可以形象地理解为“面面”。总体上看，由这些总体上看，由这些“点点”、“线线”、“面面”组成了组成了“立体立体”的模型。的模型。第18页，此课件共57页哦2022/9/1718第8章 运行与维
33、护 1第一类词汇要素vUMLUML中有四种类型的要素。中有四种类型的要素。v（1 1）表述结构的要素，包括）表述结构的要素，包括“Use Case”Use Case”、“类（类（ClassClass）”、“接口接口（InterfaceInterface）”和和“协作（协作（CollaborationCollaboration）”。v（2 2）表述行为的要素，包括）表述行为的要素，包括“交互（交互（InteractionInteraction）”和和“状态机（状态机（State State MachineMachine）”。v（3 3）用于组织模型内容的要素，即）用于组织模型内容的要素，即“包（
34、包（PackagePackage）”。v（4 4）用做辅助说明的要素，即）用做辅助说明的要素，即“注释（注释（NotesNotes）”。第19页，此课件共57页哦2022/9/1719第8章 运行与维护 2第二类词汇关系vUMLUML中有四种类型的关系。中有四种类型的关系。v（1 1）关联关系（）关联关系（AssociationAssociation），表达两个类的实例之间存在连接。聚集关系（），表达两个类的实例之间存在连接。聚集关系（AggregationAggregation）与组合关系）与组合关系（CompositionComposition）是关联关系的两种强化形式。）是关联关系的两种
35、强化形式。v（2 2）依赖关系（）依赖关系（DependencyDependency），依赖者），依赖者“使用使用”被依赖者的关系。被依赖者的关系。v（3 3）泛化关系（）泛化关系（GeneralizationGeneralization），表达），表达“特殊的特殊的”与与“一般的一般的”的关系。的关系。v（4 4）实现关系（）实现关系（RealizationRealization），），“被实现者被实现者”是要求的说明，是要求的说明，“实现者实现者”是针对要求的解决方是针对要求的解决方案。案。第20页，此课件共57页哦2022/9/1720第8章 运行与维护 3第三类词汇图vUMLUML中有
36、九种图，实践中常用的有六种，包括两种静态图和四种动态图。中有九种图，实践中常用的有六种，包括两种静态图和四种动态图。v（1 1）Use CaseUse Case图：图：Use CaseUse Case图是一种静态图，主要用于展示图是一种静态图，主要用于展示Use CaseUse Case、ActorActor及其关系。及其关系。v（2 2）类图：类图也是一种静态图，主要用于展示类、接口、包及其关系。）类图：类图也是一种静态图，主要用于展示类、接口、包及其关系。v（3 3）序列图（）序列图（SequenceSequence）：序列图是一种动态图，用于按时序展示对象间的消息传递场景。）：序列图是一
37、种动态图，用于按时序展示对象间的消息传递场景。v（4 4）协作图（）协作图（CollaborationCollaboration）：协作图是一种动态图，其核心内容与序列图相对应，与序列图表示的是相同的内容，但它并不是）：协作图是一种动态图，其核心内容与序列图相对应，与序列图表示的是相同的内容，但它并不是关注对象之间消息传递的场景，而是强调对象间由于收发消息而关联起来的一种组织结构。序列图和协作图统称交互图关注对象之间消息传递的场景，而是强调对象间由于收发消息而关联起来的一种组织结构。序列图和协作图统称交互图（Interaction DiagramInteraction Diagram）。）。v
38、（5 5）状态图（）状态图（Statechart DiagramStatechart Diagram）：状态图也是一种动态图，主要用于展示对象在其生命周期中可能经历的状态，以）：状态图也是一种动态图，主要用于展示对象在其生命周期中可能经历的状态，以及在这些状态上对事件的响应能力。及在这些状态上对事件的响应能力。v（6 6）活动图（）活动图（Activity DiagramActivity Diagram）：活动图也是一种动态图，用于展示系统从一个活动流转到另一个活动的可能路）：活动图也是一种动态图，用于展示系统从一个活动流转到另一个活动的可能路径与判断条件。径与判断条件。v其他三种静态图分别为
39、对象图（其他三种静态图分别为对象图（Object DiagramObject Diagram）、构件图（）、构件图（Component DiagramComponent Diagram）和部署图（）和部署图（Deployment DiagramDeployment Diagram）。）。第21页，此课件共57页哦2022/9/1721第8章 运行与维护 10.3.2 UML10.3.2 UML的语义扩展的语义扩展v作为一种语言，作为一种语言，UMLUML除了提供基本词汇，还给出了对自身描述能力的三种扩展机制，即构造型除了提供基本词汇，还给出了对自身描述能力的三种扩展机制，即构造型（Stereo
40、typeStereotype）、标注值（）、标注值（Tagged valueTagged value）和约束（）和约束（ConstraintConstraint）。）。v本书实例中主要使用本书实例中主要使用“构造型构造型”扩展基本模型词汇的语义，来表达新的概念。在后续的分析与设计活动中，扩展基本模型词汇的语义，来表达新的概念。在后续的分析与设计活动中，主要用到以下几种。主要用到以下几种。v（1 1）类的构造型。在系统分析阶段的）类的构造型。在系统分析阶段的“提取分析类提取分析类”活动中将使用实体类活动中将使用实体类、控制类、控制类和边界类和边界类；在；在“确定核心元素确定核心元素”活动中将使用
41、活动中将使用“子系统代理子系统代理”subsystem proxy；在；在“引入外围元素引入外围元素”活动中将使用角色活动中将使用角色。实质上，接口也是类的一种构造型。实质上，接口也是类的一种构造型。v（2 2）包的构造型。在）包的构造型。在“选用构架模式选用构架模式”活动中将使用层次活动中将使用层次；在；在“确定核心元素确定核心元素”活动活动中将使用子系统中将使用子系统。第22页，此课件共57页哦2022/9/1722第8章 运行与维护 10.3.2 UML10.3.2 UML的语义扩展的语义扩展v（3 3）Use CaseUse Case的构造型。的构造型。“Use CaseUse Cas
42、e实现实现”是是Use Use CaseCase的一种构造型，表述用分析或设计元素实现局部需求的协作内容；的一种构造型，表述用分析或设计元素实现局部需求的协作内容；“设计机制设计机制”，表述解决特定技术问题的协作模式。，表述解决特定技术问题的协作模式。v上述构造型是上述构造型是UMLUML应用建模中常见的语义扩展形式，在后面章节结合特定应用场合应用建模中常见的语义扩展形式，在后面章节结合特定应用场合会具体讲到相关的概念和用法。会具体讲到相关的概念和用法。第23页，此课件共57页哦2022/9/1723第8章 运行与维护 10.3.3 10.3.3 模型的组织结构模型的组织结构v总体上，模型的内
43、容通过包以及包的层层嵌套组织在一起。总体上，模型的内容通过包以及包的层层嵌套组织在一起。模型中的包类似于模型中的包类似于WindowsWindows系统管理磁盘文件的目录结构，如图系统管理磁盘文件的目录结构，如图10.110.1所示。所示。包将一堆零散的模型内容简单地组织在一起，目的是更易于理解和管包将一堆零散的模型内容简单地组织在一起，目的是更易于理解和管理。理。v模型应该能够反映建模者和使用者的特定视角，它就是建模动机，表现为的模型中的模型应该能够反映建模者和使用者的特定视角，它就是建模动机，表现为的模型中的“构架视构架视图图”（Archiecture ViewArchiecture Vi
44、ew）。）。正如在土木设计师眼里的大楼可能是一堆钢筋混凝土和表面材质，同样一座大楼，在正如在土木设计师眼里的大楼可能是一堆钢筋混凝土和表面材质，同样一座大楼，在管道设计师眼里可能是一堆管子和接头，在网络工程师眼里可能是一堆网络设备和布管道设计师眼里可能是一堆管子和接头，在网络工程师眼里可能是一堆网络设备和布线：不同主体对同一客体的认识结果有赖于各自的视角，即看问题的角度。这样能更线：不同主体对同一客体的认识结果有赖于各自的视角，即看问题的角度。这样能更好地集中注意力，从而有效地解决关键问题。好地集中注意力，从而有效地解决关键问题。v在模型中，构架视图用包的形式表达。每一种特定的在模型中，构架视
45、图用包的形式表达。每一种特定的“视角视角”对应一对应一种类型的构架视图，在种类型的构架视图，在Rational RoseRational Rose建模工具中，用建模工具中，用Use CaseUse Case视图（视图（Use Use Case ViewCase View）描述需求模型；用逻辑视图（）描述需求模型；用逻辑视图（Logical ViewLogical View）描述设计模型。还有组）描述设计模型。还有组件视图和部署视图分别用于描述实施模型和系统整体部署。件视图和部署视图分别用于描述实施模型和系统整体部署。图10.1 模型的组织结构 第24页，此课件共57页哦2022/9/1724第
46、8章 运行与维护 10.4 常见图的用法与内容vUMLUML中的主要中的主要“词汇词汇”包括：包括：“要素要素”、“关关系系”和和“图图”；v“图图”UMLUML的主要的主要“词汇词汇”之一，是为了实现之一，是为了实现建模目的而使用的一种表现手段，有时一种建模目的而使用的一种表现手段，有时一种图可用于不同场合以满足特定的要求。图不图可用于不同场合以满足特定的要求。图不仅表述了建模的最终结果，同样记录了认知仅表述了建模的最终结果，同样记录了认知求解的轨迹。求解的轨迹。v基于基于“以用为本以用为本”的原则，本节概念性地说的原则，本节概念性地说明几种图，其中着重强调两方面的内容：明几种图，其中着重强
47、调两方面的内容：第一，图的用法及其在模型中的位置；第一，图的用法及其在模型中的位置；第二，包含的关键内容。第二，包含的关键内容。第25页，此课件共57页哦2022/9/1725第8章 运行与维护 10.4.1 Use Case10.4.1 Use Case图图第26页，此课件共57页哦2022/9/1726第8章 运行与维护 1 1用于描述系统与外部环境交互关系的用于描述系统与外部环境交互关系的Use CaseUse Case图图v（1 1）用法及在模型中的位置）用法及在模型中的位置vUse CaseUse Case图主要用于描述系统和外部环境的交图主要用于描述系统和外部环境的交互关系，如图互
48、关系，如图10.210.2所示。概念上，所示。概念上，Use CaseUse Case的集合的集合表达了拟建系统的全部，表达了拟建系统的全部，ActorActor的集合表达了外部环境，的集合表达了外部环境，Use CaseUse Case和和ActorActor之间的连线的集合则表达拟建之间的连线的集合则表达拟建系统和外部环境的边界。影院售票系统系统和外部环境的边界。影院售票系统Use CaseUse Case图图如图如图10.310.3所示。所示。图图10.2 10.2 描述拟建系统与外部环境的描述拟建系统与外部环境的Use CaseUse Case图图图图10.3 影院售票系统影院售票系统
49、Use Case图图第27页，此课件共57页哦2022/9/1727第8章 运行与维护 v这种用法的这种用法的Use CaseUse Case图通常位于图通常位于“Use CaseUse Case模型模型”的的“Use Cases”Use Cases”包内，如图包内，如图10.410.4所所示。示。v通常将通常将ActorsActors和和Use CaseUse Case放在不同的包中。放在不同的包中。图图10.4 Use Case图在模型中的位置图在模型中的位置第28页，此课件共57页哦2022/9/1728第8章 运行与维护 v（2 2）关键内容。）关键内容。v ActorActor。Ac
50、torActor在图中表现为火柴棍儿。简单讲，在图中表现为火柴棍儿。简单讲，ActorActor代表拟建系统外部和系统代表拟建系统外部和系统进行交互的某类人或系统，可以称为与系统有交互的外部实体。进行交互的某类人或系统，可以称为与系统有交互的外部实体。v Use CaseUse Case。Use CaseUse Case在图中表现为一个椭圆。在图中表现为一个椭圆。Use CaseUse Case定义了一组相关的由系统定义了一组相关的由系统执行的动作序列，将有价值的可见结果提供给执行的动作序列，将有价值的可见结果提供给ActorActor。vUse CaseUse Case与外部的交互活动中可能