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1、(中职）UML与Rose建模应用子情境2.3ppt课件学习情境学习情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机UML及Rose建模应用子情境子情境2.2 2.2 静态结构建模静态结构建模子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机子情境描述子情境描述根据子情境根据子情境2.1的和的和2.2用例分析分别得到了需求用例分析分别得到了需求分析表和用例图。现在对该系统的结构特征进行分析表和用例图。现在对该系统的结构特征进行分析，并建立静态结构模型，其任务包括：分析，并建立静态结构模型，其任务包括：l识别类识别类l建立类图建立类图子情景
2、子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 1 1类类 类图描述了系统的静态结构。类图不仅定义系统中的类，表示类的类图描述了系统的静态结构。类图不仅定义系统中的类，表示类的内部结构（属性和操作），还表示了系统中类之间的关系，包括关联内部结构（属性和操作），还表示了系统中类之间的关系，包括关联（AssociationAssociation）、依赖）、依赖(Dependency)(Dependency)以及聚合以及聚合(Aggregation)(Aggregation)等。等。相关知识相关知识 （1）类类 类是一组具有相同属性、相同行为、和其他
3、对象有相同关系、有相类是一组具有相同属性、相同行为、和其他对象有相同关系、有相同表现的对象描述。类是对象的抽象，对象是类的实例。现实世界中所同表现的对象描述。类是对象的抽象，对象是类的实例。现实世界中所有的事物都具有属性，并且通过特有方式向外界展示自己的行为，以账有的事物都具有属性，并且通过特有方式向外界展示自己的行为，以账户为例，具有名字、年龄、性别等属性，账户有存款、取款等行为。户为例，具有名字、年龄、性别等属性，账户有存款、取款等行为。子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 在在UMLUML模型图中，类图标如图模型图中，类图
4、标如图2-132-13所示。可以看出，类的描述由三部分所示。可以看出，类的描述由三部分组成。上方的组成。上方的“账户账户”为类名，中间的为类名，中间的“namename、ageage、sexsex”类属性，下类属性，下方的方的“opname()opname()”为类操作，各部分之间有一条横线分割开。类图标可为类操作，各部分之间有一条横线分割开。类图标可以详细描述类的属性和操作。以详细描述类的属性和操作。相关知识相关知识图图2-13 类图标类图标 子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 (2)(2)属性属性 属性是类的信息包含，它可
5、以确定并区分对象以及对象的状态。属属性是类的信息包含，它可以确定并区分对象以及对象的状态。属性一般描述类的某个特征，属性的完整语法为：性一般描述类的某个特征，属性的完整语法为：可见性可见性 属性名属性名 多重性多重性：类名：类名=初值初值特殊串特殊串相关知识相关知识 (3)(3)操作操作 操作的完整语法形式为：操作的完整语法形式为：可见性可见性 操作名操作名 参数表参数表：返回类型：返回类型特殊串特殊串 操作分三个部分：操作名、操作参数和操作返回值。参数是操作的操作分三个部分：操作名、操作参数和操作返回值。参数是操作的输入变元，返回是操作的输出。输入变元，返回是操作的输出。子情景子情景2.3
6、静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 (4)(4)对象对象 对象是一个类的实例。对象的每一个属性都有具体的值。在图形上，对象是一个类的实例。对象的每一个属性都有具体的值。在图形上，对象图标可表示为如图对象图标可表示为如图2-142-14所示的图形。所示的图形。相关知识相关知识图图2-14 对象图标对象图标子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 2.关系关系 系统一般不会只包含一个类，而往往是由多个类组成的。寻找系统系统一般不会只包含一个类，而往往是由多个类组成的。寻找系统中类之间的相互
7、关系，是建模必不可少、也是非常关键的一个过程。中类之间的相互关系，是建模必不可少、也是非常关键的一个过程。两个类之间的关系一般包括关联、聚合、泛化和依赖，还包括他们的构两个类之间的关系一般包括关联、聚合、泛化和依赖，还包括他们的构造型关系。造型关系。相关知识相关知识 （1 1）关联关联 当两个类之间在概念上有连接关系时，类之间的连接称为关联。关联当两个类之间在概念上有连接关系时，类之间的连接称为关联。关联关系描述给定类的对象之间语义上的连接。它提供了不同类的对象可以关系描述给定类的对象之间语义上的连接。它提供了不同类的对象可以相互作用的连接。相互作用的连接。子情景子情景2.3 静态结构建模静态
8、结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 在在UMLUML中，关联用一根实线来表示。关联具有方向性，用箭头表示关中，关联用一根实线来表示。关联具有方向性，用箭头表示关联的方向如果关联中不明确指明关联的方向，则默认关联式双向的。联的方向如果关联中不明确指明关联的方向，则默认关联式双向的。如图如图2-152-15所示，银行对应账户库，这是一种单向关联；账户在多个所示，银行对应账户库，这是一种单向关联；账户在多个ATMATM机机上，上，ATMATM机上有多个账户，这是一种双向关联。机上有多个账户，这是一种双向关联。相关知识相关知识图图2-15 关联关系关联关系子情景子情景2
9、.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 （2 2）聚合）聚合 聚合是类之间的一种整体与部分的关系，也就是说，一个整体类是聚合是类之间的一种整体与部分的关系，也就是说，一个整体类是由多个类组成的。部分类和整体类之间存在的这种关联关系称为聚合。由多个类组成的。部分类和整体类之间存在的这种关联关系称为聚合。聚合体现了一种层次结构，整体类位于部分类的上层，多个部分类聚合体现了一种层次结构，整体类位于部分类的上层，多个部分类处于并列的层次。处于并列的层次。在在UMLUML建模中，聚合图标表示为尾端带一个菱形的单箭头直线，菱形建模中，聚合图标表示为尾端带一
10、个菱形的单箭头直线，菱形指向整体部分，绘图时从整体类拖动鼠标到部分类。银行类与属性类的指向整体部分，绘图时从整体类拖动鼠标到部分类。银行类与属性类的关系如图关系如图2-162-16所示。图所示。图2-162-16（b b）将聚合表示成为一棵树，只是表示方式）将聚合表示成为一棵树，只是表示方式不同而已，表示没有任何附加的意义。不同而已，表示没有任何附加的意义。相关知识相关知识子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 （3 3）泛化）泛化面向对象思想的一个重要概念是继承。继承是在现有类的基础上定义和面向对象思想的一个重要概念是继承。继承
11、是在现有类的基础上定义和实现一个新类的技术，刻画了类的一般性和特殊性。被继承的类称为父实现一个新类的技术，刻画了类的一般性和特殊性。被继承的类称为父类或超类，继承的类称为子类。子类将父类作为自己的内容，并加入若类或超类，继承的类称为子类。子类将父类作为自己的内容，并加入若干新的内容。子类继承了超过一个以上的父类的属性和操作，称为多继干新的内容。子类继承了超过一个以上的父类的属性和操作，称为多继承，否则为单继承。承，否则为单继承。相关知识相关知识图图2-16 银行类与属性类之间聚合关系银行类与属性类之间聚合关系子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模
12、ATMATM机机 UML UML将继承描述为泛化关系，即泛化将继承描述为泛化关系，即泛化关系是机制中产生的类与类之间的关系。关系是机制中产生的类与类之间的关系。有时也称泛化为有时也称泛化为“is a part ofis a part of”关系：一个事物是另一个事物的种类。关系：一个事物是另一个事物的种类。泛化意味着子类的对象可以被用在父类泛化意味着子类的对象可以被用在父类可能出现的任何地方，但反过来不是这可能出现的任何地方，但反过来不是这样。换句话说，泛化意味着子类可以替样。换句话说，泛化意味着子类可以替换父类。子类继承父类的特性，特别是换父类。子类继承父类的特性，特别是父类的属性和操作。通
13、常，子类除了具父类的属性和操作。通常，子类除了具有父类的属性和操作，还具有另外的属有父类的属性和操作，还具有另外的属性和操作。性和操作。在图形上，泛化表示一条带有空心在图形上，泛化表示一条带有空心大箭头的有向实线，箭头指向父类，如大箭头的有向实线，箭头指向父类，如图图2-172-17所示。所示。相关知识相关知识图图2-17 泛化关系泛化关系子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 （4 4）组成）组成在类的众多关系中，组合关系与在类的众多关系中，组合关系与聚合关系的异同之处在于组成的聚合关系的异同之处在于组成的关系中，整体类同样都是
14、由部分关系中，整体类同样都是由部分类组成，但是部分类需要整体类类组成，但是部分类需要整体类才能存在，当整体类被销毁时，才能存在，当整体类被销毁时，部分类将同时被销毁。这正是组部分类将同时被销毁。这正是组合所表达的内涵：为组成类的内合所表达的内涵：为组成类的内在部分建模。表示组成关系的符在部分建模。表示组成关系的符号与聚集关系类似，但是端末的号与聚集关系类似，但是端末的菱形是实心的。菱形是实心的。相关知识相关知识图图2-15 组成关系示例组成关系示例如图如图2-182-18所示，代表数据库的整体所示，代表数据库的整体类类DBEmployeeDBEmployee由表由表TableEmployeeT
15、ableEmployee和和表表TableSaloryTableSalory组成，这些关联使用组成，这些关联使用组成关系表示，因为如果数据库不组成关系表示，因为如果数据库不存在类，数据库中的标也不存在了。存在类，数据库中的标也不存在了。子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-19 2-19 新建类图新建类图 在在浏浏览览窗窗口口中中右右键键单单击击“Logical Logical ViewView”（逻逻辑辑视视图图），在在弹弹出出的的菜菜单单上上选选择择菜菜单单项项“NewNew”（新新建建）下下的的“Class Clas
16、s DiagramDiagram”（类类图图）命命令令，如图如图2-192-19所示。所示。新建类图新建类图 步骤步骤1 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-20 2-20 类图重命名类图重命名类图重命名类图重命名 步骤步骤2 如图如图2-202-20所示，在用例图所示，在用例图“NewDiagramNewDiagram”上单击鼠标右键，上单击鼠标右键，在弹出的菜单上单击在弹出的菜单上单击“RenameRename”命命令，从键盘输入令，从键盘输入“ATMATM类类”，按回车，按回车键后，实现重命名键后，
17、实现重命名。任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-21 2-21 Class工具工具 如如图图2-212-21所所示示，单单击击选选定定该该图图标标，然然后后移移动动光光标标到到类类图图窗窗口口，在在适适当当位位置置单单击击鼠鼠标标左左键键，出出现现名名为为“NewClassNewClass”的的类类创建类创建类步骤步骤3 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-22 类重命名示例类重命名示例 鼠鼠标标左左键键双双击击“N
18、ewClassNewClass”类类，弹弹出出如如图图2-2-2222所所 示示 的的 对对 话话 框框，在在 标标 签签“NameName”对对应应的的文文本本框框中中输输入入“银银行行”，单单击击“OKOK”按按钮钮，即可实现重命名。即可实现重命名。对对“NewClass”重命名重命名步骤步骤4 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-23 创建类创建类 参照步骤参照步骤3 3、4 4，创建其它，创建其它类，最后得到的效果如图类，最后得到的效果如图2-232-23所示。所示。创建其它类创建其它类步骤步骤5
19、 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-24 2-24 选择聚合工具选择聚合工具 图图2-25 2-25 聚合示例聚合示例 如如图图2-242-24，从从工工具具箱箱中中选选择择aggregationaggregation工工具具，组组合合工工具具 如如图图2-252-25，按按“从从银银行行到到银行储蓄库银行储蓄库”的方向拖动。的方向拖动。创建聚合关系创建聚合关系步骤步骤6 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-26
20、ATM机聚合关系机聚合关系 对对照照步步骤骤7 7的的方方法法，依依次次创创建建其其它它类类间间的的聚聚合合关关系系，如如图图2-262-26所示。所示。创建其它类间聚合关系创建其它类间聚合关系步骤步骤7 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机如图如图2-272-27所示的对话框，进行设置。所示的对话框，进行设置。图图2-27 聚合对话框聚合对话框 更改类组合关系为组成关系更改类组合关系为组成关系步骤步骤8 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATM
21、ATM机机 接着移动光标指向页框接着移动光标指向页框“Role B Role B detaildetail”单击鼠标左键，切换至单击鼠标左键，切换至“Role B detailRole B detail”页框。然后移动页框。然后移动光标指向光标指向“By ValueBy Value”选项，如图选项，如图2-2-2929所示，单击选定该项。所示，单击选定该项。图图2-29 选定选定“By Value”选项选项 最后单击最后单击“OKOK”按钮，按钮，如图如图2-302-30所示，注意到空菱形箭头变成所示，注意到空菱形箭头变成了黑色菱形箭头，此时组合关就变了黑色菱形箭头，此时组合关就变成组成关系。
22、成组成关系。任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-30 组成关系示例组成关系示例 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 参参照照步步骤骤9 9的的方方法法，依依次次创创建建其其它它类类间间的的组组成成关关系系，最最后后得得到到的的效效果图如图果图如图2-312-31所示。所示。图图2-31 类间的组成关系类间的组成关系创建其它类间的组成关系创建其它类间的组成关系步骤步骤9 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结
23、构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-32 选择选择“New Attribute”命令命令 鼠标右键单击鼠标右键单击“帐户帐户”类，对类，对弹出的菜单上选择弹出的菜单上选择“New New AttributeAttribute”（新属性）命令，如（新属性）命令，如图图2-322-32所示，单击鼠标左键。所示，单击鼠标左键。创建创建“账户账户”类的属性类的属性步骤步骤10 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 如图如图2-332-33（a a）所示，出现名为）所示，出现名为“nam
24、ename”的属性，从键盘输的属性，从键盘输入入“账户类型账户类型:char:char”（【注意注意】输入冒号时请切换至英文方式），输入冒号时请切换至英文方式），按回车确认，实现对按回车确认，实现对“账户账户”类的属性创建，如图类的属性创建，如图2-332-33（b b）所示。）所示。图图2-33 2-33 创建类属性创建类属性（a a）（b b）任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 鼠标左键单击鼠标左键单击“类型设置类型设置”属性左边的图标，出现如图属性左边的图标，出现如图2-2-3434（a a）所示的权限图
25、标列表，在其中选择）所示的权限图标列表，在其中选择“带钥匙带钥匙”的图标，设置的图标，设置类类“账户类型账户类型”的属性的访问权限为私有的访问权限，如图的属性的访问权限为私有的访问权限，如图2-2-3434（b b）所示。）所示。图图2-34 2-34 设置类属性访问权限设置类属性访问权限（a a）（b b）设置类属性访问权限设置类属性访问权限步骤步骤11 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 鼠标右键单击鼠标右键单击“帐户帐户”类，类，对弹出的菜单上选择对弹出的菜单上选择“New New OperationOp
26、eration”（新操作）命令，（新操作）命令，如图如图2-352-35所示，单击鼠标左键。所示，单击鼠标左键。图图2-35 2-35 选择选择“New Operation”命令命令 设置设置“账户账户”类的操作类的操作步骤步骤12 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 如图如图2-362-36（a a）所示，出现名为）所示，出现名为“opname()opname()”的操作，从键盘输入的操作，从键盘输入“设置类型设置类型()()”（【注意注意】输入圆括号时请切换至英文方式），按回输入圆括号时请切换至英文方式），
27、按回车确认，实现对车确认，实现对“账户账户”类的操作创建，如图类的操作创建，如图2-362-36（b b）所示。）所示。（a a）（b b）图图2-36 2-36 创建类的操作创建类的操作 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 图图2-37 2-37 操作调用权限示例操作调用权限示例（a a）（b b）鼠标左键单击鼠标左键单击“设置类型设置类型()()”操作左边的图标，出现如图操作左边的图标，出现如图2-372-37（a a）所示的调用权限图标列表，在其中选择第一个图标，设置所示的调用权限图标列表，在其中选择第一
28、个图标，设置“设置类型设置类型()()”操作为公有的调用权限，如图操作为公有的调用权限，如图2-372-37（b b）所示。）所示。设置设置“设置类型设置类型()”操作的调用权限操作的调用权限步骤步骤13 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机图图2-38 ATM机的类图机的类图 参照步骤参照步骤1111、1212完成其它完成其它类的属性的创建类的属性的创建与权限设置，参与权限设置，参照步骤照步骤1313、1414完完成其它类的操作成其它类的操作的创建与访问权的创建与访问权限的设置，最后限的设置，最后得到效果如图得
29、到效果如图2-2-3838所示。所示。ATM机的类图机的类图步骤步骤14 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机 【提示提示】对象的创建依附于对象的创建依附于“协作图协作图”，也就是就，首先需新建一，也就是就，首先需新建一个个“协作图协作图”，然后在打开协作图窗口的前提下，利用工具箱中的工具，然后在打开协作图窗口的前提下，利用工具箱中的工具“ObjectObject”才能创建对象及对象图，故此，此处只给出一个对象图创建才能创建对象及对象图，故此，此处只给出一个对象图创建的示例，如图的示例，如图2-392-39所示，
30、关于对象的创建与协作图，将在所示，关于对象的创建与协作图，将在2.3.52.3.5任务中任务中再详细介绍。再详细介绍。2-39 创建对象示例创建对象示例创建创建Object（对象）示例（对象）示例步骤步骤15 任务实施任务实施子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机知识或技能拓展知识或技能拓展 许多银行储户组成了储户库。许多银行储户组成了储户库。ATMATM系统包含了许多系统包含了许多ATMATM机。银行机。银行储户及储户及ATMATM机两个类包含哪些属性，哪些操作，它们的可见性及操机两个类包含哪些属性，哪些操作，它们的可见性及操作
31、的返回类型、参数个数、参数类型从类图上都一目了然。更多的作的返回类型、参数个数、参数类型从类图上都一目了然。更多的属性及操作都可以一一加上，使这个类图更详细更完整，从而使参属性及操作都可以一一加上，使这个类图更详细更完整，从而使参与项目的每个成员都能无歧义的明了整个设计的类的结构。同样对与项目的每个成员都能无歧义的明了整个设计的类的结构。同样对于一个真正的银行系统，这个类图过于简单。不同的帐户有不同的于一个真正的银行系统，这个类图过于简单。不同的帐户有不同的余额计算方法，我们可以加上具体的算法。对于不同的帐户可能还余额计算方法，我们可以加上具体的算法。对于不同的帐户可能还有一些它特有的操作，我
32、们也可以加上，通过类图不仅可以使设计有一些它特有的操作，我们也可以加上，通过类图不仅可以使设计者明确的表达自己的设计意图，也能帮组自己整理思路，充实及优者明确的表达自己的设计意图，也能帮组自己整理思路，充实及优化自己的设计。化自己的设计。子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机知识或技能拓展知识或技能拓展 许多银行储户组成了储户库。许多银行储户组成了储户库。ATMATM系统包含了许多系统包含了许多ATMATM机。银行机。银行储户及储户及ATMATM机两个类包含哪些属性，哪些操作，它们的可见性及操机两个类包含哪些属性，哪些操作，它们的
33、可见性及操作的返回类型、参数个数、参数类型从类图上都一目了然。更多的作的返回类型、参数个数、参数类型从类图上都一目了然。更多的属性及操作都可以一一加上，使这个类图更详细更完整，从而使参属性及操作都可以一一加上，使这个类图更详细更完整，从而使参与项目的每个成员都能无歧义的明了整个设计的类的结构。同样对与项目的每个成员都能无歧义的明了整个设计的类的结构。同样对于一个真正的银行系统，这个类图过于简单。不同的帐户有不同的于一个真正的银行系统，这个类图过于简单。不同的帐户有不同的余额计算方法，我们可以加上具体的算法。对于不同的帐户可能还余额计算方法，我们可以加上具体的算法。对于不同的帐户可能还有一些它特有的操作，我们也可以加上，通过类图不仅可以使设计有一些它特有的操作，我们也可以加上，通过类图不仅可以使设计者明确的表达自己的设计意图，也能帮组自己整理思路，充实及优者明确的表达自己的设计意图，也能帮组自己整理思路，充实及优化自己的设计。化自己的设计。子情景子情景2.3 静态结构建模静态结构建模情境情境2 2：桌面系统建模：桌面系统建模ATMATM机机子情景总结子情景总结通过本任务的实施，应掌握下列知识和技能：通过本任务的实施，应掌握下列知识和技能：l 类与对象之间的关系类与对象之间的关系l 类的属性、操作的设置类的属性、操作的设置l 组成、聚合关系的区别组成、聚合关系的区别