UML面向对象设计与分析基础教程

本书全面介绍使用UML进行软件设计、分析与开发的知识。UML适合于以 体系结构为中心、用例驱动、迭代式和渐增式的软件开发过程，其应用领域 非常广泛。本书内容包括面向对象的分析方法和设计方法，面向对象分析的 三层设计，用例图、类图、对象图和包图、活动图、顺序图和协作图、状态 图、构造组件图和部署图等，UML核心语义以及扩展机制的三个重要组成部 分：构造型、标记值和约束，使用与UML紧密结合的RUP进行软件开发，对象 约束语言，UML在Web应用程序中的应用，使用C++语言实现UML模型（重点介 绍类图模型的实现）的基本原理和方法。 本书适合作为普通高校计算机专业教材，也可以作为软件设计人员和开 发人员的参考资料。

第1章 UML与面向对象 1.1 面向对象开发 1.1.1 理解面向对象开发 1.1.2 面向对象的主要概念 1.1.3 OO开发的优点 1.2 OO开发中的三层设计 1.3 UML简介 1.3.1 为什么对系统建模 1.3.2 UML的发展 1.3.3 UML的构成 1.3.4 “统一”的意义 1.4 UML视图 1.5 UML图 1.6 模型元素 1.6.1 事物 1.6.2 关系 1.7 通用机制 1.8 使用UML建模 1.9 思考与练习 第2章 用例图 2.1 用例图的构成 2.1.1 系统 2.1.2 参与者 2.1.3 用例 2.1.4 关系 2.2 泛化 2.2.1 泛化用例 2.2.2 泛化参与者 2.3 描述用例 2.4 用例之间的关系 2.4.1 包含关系 2.4.2 扩展关系 2.5 用例建模 2.5.1 确定系统涉及的总体信息 2.5.2 确定系统的参与者 2.5.3 确定用例与构造用例模型 2.6 思考与练习 第3章 类图、对象图和包图 3.1 类图 3.1.1 概述 3.1.2 类及类的表示 3.1.3 定义类 3.2 关联关系 3.2.1 二元关联 3.2.2 关联类 3.2.3 或关联与反身关联 3.2.4 聚合 3.2.5 组成 3.3 泛化关系 3.3.1 泛化的含义和用途 3.3.2 泛化的层次与多重继承 3.3.3 泛化约束 3.4 依赖关系和实现关系 3.5 构造类图模型 3.6 抽象类 3.7 接口 3.8 对象图 3.8.1 对象和链 3.8.2 使用对象图建模 3.9 包图 3.9.1 理解包图 3.9.2 导入包 3.9.3 使用包图建模 3.10 思考与练习 第4章 活动图 4.1 定义活动图 4.2 认识活动图标记符 4.2.1 活动 4.2.2 状态 4.2.3 转移 4.2.4 控制点 4.2.5 判断节点与合并节点 4.2.6 综合应用 4.3 其他标记符 4.3.1 事件和触发器 4.3.2 分叉和汇合 4.3.3 泳道 4.3.4 对象流 4.4 建造活动图模型 4.4.1 建模活动图步骤 4.4.2 标识用例 4.4.3 建模主路径 4.4.4 建模从路径 4.4.5 添加泳道 4.4.6 改进高层活动 4.5 思考与练习 第5章 顺序图 5.1 定义顺序图 5.2 顺序图的组成 5.2.1 对象与生命线 5.2.2 消息 5.2.3 激活 5.3 创建对象和分支、从属流 5.3.1 创建对象 5.3.2 分支和从属流 5.4 建模时间 5.5 建模迭代 5.6 消息中的参数和序号 5.7 管理复杂交互的顺序图片段 5.8 创建顺序图模型 5.8.1 确定用例与工作流 5.8.2 布置对象与添加消息 5.9 思考与练习 第6章 通信图 6.1 通信图的构成 6.1.1 对象和类角色 6.1.2 关联角色 6.1.3 通信链接 6.1.4 消息 6.2 对消息使用序列号和控制点 6.3 在通信图中创建对象 6.4 迭代 6.5 顺序图与通信图 6.6 思考与练习 第7章 时序图 7.1 时序图构成 7.1.1 时序图中的对象 7.1.2 状态 7.1.3 时间 7.1.4 状态线 7.1.5 事件与消息 7.2 时间约束 7.3 时序图的替代表示法 7.4 思考与练习 第8章 交互概况图和组合结构图 8.1 交互概况图的组成 8.2 为用例建模交互概况图 8.2.1 交互 8.2.2 组合交互 8.3 组合结构图 8.3.1 内部结构 8.3.2 使用类 8.3.3 合作 8.4 思考与练习 第9章 状态机图 9.1 定义状态机图 9.1.1 状态机 9.1.2 对象、状态和事件 9.1.3 状态机图 9.2 认识状态机图中的标记符 9.2.1 状态 9.2.2 转移 9.2.3 决策点 9.2.4 同步 9.3 指定状态机图中的动作和事件 9.3.1 事件 9.3.2 动作 9.4 组成状态 9.4.1 顺序子状态 9.4.2 并发子状态 9.4.3 子状态机引用状态 9.4.4 同步状态 9.4.5 历史状态 9.5 建造状态机图模型 9.5.1 分析状态机图 9.5.2 完成状态机图 9.6 思考与练习 第10章 构造实现方式图 10.1 组件图概述 10.2 组件及其表示 10.3 接口和组件间的关系 10.4 组件图的应用 10.5 部署图 10.5.1 节点 10.5.2 关联关系 10.5.3 部署图的应用 10.6 组合组件图和部署图 10.7 建模实现方式图 10.7.1 添加节点和关联关系 10.7.2 添加组件、类和对象 10.7.3 添加依赖关系 10.7.4 图书管理系统的实现方式图 10.8 思考与练习 第11章 UML与RUP 11.1 理解软件开发过程 11.2 Rational统一过程（RUP） 11.2.1 理解RUP 11.2.2 为什么要使用RUP 11.3 RUP的二维空间 11.3.1 时间维 11.3.2 RUP的静态结构 11.4 核心工作流程 11.4.1 需求获取工作流 11.4.2 分析工作流 11.4.3 设计工作流 11.4.4 实现工作流 11.4.5 测试工作流 11.5 思考与练习 第12章 UML与数据库设计 12.1 数据库结构 12.2 数据库接口 12.3 数据库结构转换 12.3.1 类到表的转换 12.3.2 关联关系的转换 12.4 完整性与约束验证 12.4.1 父表的约束 12.4.2 子表的约束 12.5 关于存储过程和触发器 12.6 铁路系统UML模型到数据库的转换 12.7 用SQL语句实现数据库功能 12.8 思考与练习 第13章 对象约束语言 13.1 OCL概述 13.2 OCL结构 13.2.1 抽象语法 13.2.2 具体语法 13.3 OCL表达式 13.4 OCL语法 13.4.1 固化类型 13.4.2 数据类型、运算符和操作 13.5 深入固化类型 13.5.1 属性约束建模 13.5.2 对操作约束建模 13.6 使用集合 13.6.1 创建集合 13.6.2 操作集合 13.7 使用消息 13.8 元组 13.9 OCL标准库 13.9.1 OclVoid和OclAny类型 13.9.2 OclMessage类型 13.9.3 集合类型 13.9.4 模型元素类型 13.9.5 基本类型 13.10 思考与练习 第14章 UML扩展机制 14.1 UML的体系结构 14.1.1 四层体系结构 14.1.2 元元模型层 14.1.3 元模型层 14.2 UML核心语义 14.3 构造型 14.3.1 表示构造型 14.3.2 UML标准构造型 14.3.3 数据建模 14.3.4 Web建模和业务建模扩展 14.4 标记值 14.4.1 表示标记值 14.4.2 标记值应用元素 14.4.3 自定义标记值 14.4.4 UML标准标记值 14.5 约束 14.5.1 表示约束 14.5.2 UML标准约束 14.5.3 自定义约束 14.6 思考与练习 第15章 UML模型的实现 15.1 类的实现 15.2 关联关系的实现 15.2.1 一般关联的实现 15.2.2 有序关联的实现 15.2.3 关联类的实现 15.2.4 受限关联的实现 15.3 聚合与组合关系的实现 15.4 泛化关系的实现 15.5 接口类和包的实现 15.6 思考与练习 第16章 图书管理系统的 分析与设计 16.1 系统需求 16.2 需求分析 16.2.1 识别参与者和用例 16.2.2 用例描述 16.3 静态结构模型 16.3.1 定义系统中的对象和类 16.3.2 定义用户界面类 16.3.3 类之间的关系 16.4 动态行为模型 16.4.1 建立顺序图 16.4.2 建立状态图 16.5 物理模型 第17章 嵌入式系统设计 17.1 嵌入式系统的技术特点 17.2 嵌入式系统的开发技术 17.2.1 嵌入式系统开发过程 17.2.2 软件移植 17.3 嵌入式系统的需求分析 17.3.1 MP3播放器的工作原理 17.3.2 外部事件 17.3.3 识别用例 17.3.4 使用顺序图描述用例 17.4 系统的静态模型 17.4.1 识别系统中的 对象或类 17.4.2 绘制类图 17.5 系统的动态模型 17.5.1 状态图 17.5.2 协作图 17.6 体系结构 第18章 Web应用程序设计 18.1 Web应用程序的结构 18.1.1 瘦客户模式 18.1.2 胖客户模式 18.1.3 Web传输模式 18.1.4 程序结构模式对程序的影响 18.2 Web应用系统的UML建模方法 18.3 UML在学生成绩管理系统 建模中的运用 18.3.1 系统需求分析 18.3.2 系统设计 18.4 系统详细设计 18.5 系统部署