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UML宝典（美国计算机宝典丛书，Tom Pender 著）
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UML宝典（美国计算机宝典丛书，Tom Pender 著） http://www.polopo.net/Data/tycx006/200509/01.rar UML（统一建模语言，Unified Modeling Language）是一种通用的可视化建模语言，它的发展源于面向对象领域的三位著名方法学家Jacobson，Rumbaugh和Booch的研究成果。之后，OMG（Object Management Group）将其作为业界标准，使得软件界第一次有了一个统一的建模语言。作为一种建模语言，UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。其中，UML语义描述基于UML的精确元模型定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义，这样可以避免建模者因人而异的说明。UML表示法规定UML符号，为建模人员和工具开发商提供UML符号的标准表示方法。UML的设计目标是要提取软件开发中最好的实践精华，为此，它提供了各种各样的图，这些图可用来对各种需求进行分析，对设计细节进行推敲，从而达到定义和创建系统的目的。 本书以UML 1.4和UML 2.0为基础，介绍UML包含的所有内容，在编排上分为7部分。分别阐述UML的定义、发展、结构体系、图、扩展机制以及面向对象的基本概念，类图、对象图、组成结构图和协作的结构与用法，使用各种不同的交互图来模拟应用程序运行时对象之间的通信和对象在生存周期里的状态变化；从用户的角度来解释UML用例图如何模拟系统的行为及活动图如何模拟从工作流到方法实施的任何抽象级的行为，构件图和部署图在模拟实现环境中的应用，实现所需规则和行为的语法语义，最后介绍目前流行的建模工具及其性能。 本书结构清晰，讲解深入透彻、细致完整，并通过丰富、准确的示例来加深读者对相应技术的理解和掌握。 本书适用于项目经理、资深建模人员、程序员、面向对象建模的新手以及对建模进行评估的人员，既可以作为UML的教程，又可以作为案头的参考手册。 译 者 序 UML（统一建模语言，Unified Modeling Language）是一种通用的可视化建模语言，它的发展源于面向对象领域的三位著名方法学家Jacobson，Rumbaugh和Booch的研究成果。之后，OMG（Object Management Group）将其作为业界标准，使得软件界第一次有了一个统一的建模语言。 作为一种建模语言，UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。其中，UML语义描述基于UML的精确元模型定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义，这样可以避免建模者因人而异的说明。UML表示法规定UML符号，为建模人员和工具开发商提供UML符号的标准表示方法。UML的设计目标是要提取软件开发中最好的实践精华，为此，它提供了各种各样的图，这些图可用来对各种需求进行分析，对设计细节进行推敲，从而达到定义和创建系统的目的。UML提供的图可以分为以下几类： ◆ 模型管理图：讲述的是包，它被用来表示子系统、模型等。 ◆ 结构型的图：包括类图、对象图、组成结构图、构件图、部署图以及部署和构件组合图。 ◆ 行为型的图：包括用例图、活动图、交互图、状态机图和协议状态机图。 本书以UML 1.4和UML 2.0为基础，全面介绍了UML包含的所有内容，在编排上分为7个部分。其中，第1部分包含第1章到第4章，讲述UML的定义、发展、结构体系、图、扩展机制以及面向对象的基本概念；第2部分包含第5章到第7章，涵盖了类图、对象图、组成结构图和协作，包括它们的结构与用法，讲解的模型元素有类、属性、操作、关联、对象、链、继承和模式；第3部分包含第8章到第11章，给出了各种不同的交互图，用来模拟应用程序运行时对象之间的通信，该部分还介绍了用来模拟对象在生存周期里变化的状态图，讲解的模型元素包括消息、事件和状态；第4部分包含第12章和第13章，从用户的角度解释UML用例图如何模拟系统的行为，以及活动图如何模拟从工作流到方法实施的任何抽象级的行为，讲解的模型元素包括用例、参与者、依赖、活动、决策、对象流和分叉；第5部分包含第14章到第17章，展示了构件图和部署图在模拟实现环境中的应用，讲解的模型元素包括包、构件、制品、节点、接口和端口；第6部分包含第18章和第19章，讲解实现所需规则和行为的语法语义；第7部分是第20章到第22章，介绍了目前流行的建模工具的性能。 本书作者Tom Pender在软件工程领域有二十多年的工作经验，经历过软件开发过程中的各个阶段，积累了大量宝贵的经验。目前，他是Sun Microsystems 和 DigitalThink公司UML教程的培训教师，在这个职位上他已经工作了六年，并且将自己的工作经验和UML结合起来，取得了很好的效果。 参加本书翻译和审校工作的有林雪红、郭微光、郭军、谬志星、苏帅东、耿国冠、余英莲、熊雪清、张浩亮、叶卓映、汤家丽、余英君、叶仰真、史立奇、赵传启、魏艳春、耿国桐、苏帅华、赵晖、苏帅民、夏文娟、赵书新、李伟、贾国玉、耿国华、Xiaomiao Yuan、蔡慧、Guoqiang Geng、高希庆、王继龙、蔡茂玲、蔡贵田、白刚、李光廷、尹吉吉等。 由于译者水平有限，难免存在错误和疏忽，敬请读者批评指正。 译 者 2003年12月 [ Last edited by 幻影无痕 on 2006-10-13 at 17:00 ] |
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目录 前言 1 第1部分 UML入门 9 第1章 UML是什么 11 1.1 了解UML发展的历史背景 12 1.1.1 早期的建模方法 13 1.1.2 UML的由来 13 1.2 UML的目标及特征 15 1.2.1 UML的目标 15 1.2.2 UML的范围 16 1.2.3 UML的特征 17 1.3 UML 2.0简介 18 1.4 对象管理小组 19 1.4.1 模型驱动体系结构（MDA） 19 1.4.2 元对象机制 （MOF） 22 1.5 小结 24 第2章 UML体系结构 25 2.1 四层元模型体系结构 25 2.2 UML 1.4 27 2.2.1 语言体系结构 28 2.2.2 基本包 28 2.2.3 行为元素包 32 2.2.4 模型管理包 33 2.2.5 对象约束语言 33 2.2.6 动作语义 34 2.2.7 UML 1.4的图 34 2.3 UML 2.0 36 2.3.1 基础构造库 37 2.3.2 上层构造库: UML包 39 2.3.3 UML 2.0的图 39 2.4 小结 41 第3章 UML的图和扩展机制 43 3.1 UML的图及其工作结果 43 3.2 模型管理图 44 3.3 结构型的图 46 3.3.1 类图 46 3.3.2 对象图 48 3.3.3 组成结构图 48 3.3.4 构件图 49 3.3.5 部署图 50 3.3.6 部署和构件组合图 51 3.4 行为型的图 51 3.4.1 用例图 52 3.4.2 活动图 52 3.4.3 交互图 53 3.4.4 状态机图 57 3.4.5 协议状态机图 58 3.5 扩展机制 59 3.5.1 原型 59 3.5.2 标记值 60 3.5.3 约束 60 3.6 注释 61 3.7 特征文件 61 3.8 小结 62 3.8.1 模型管理图 62 3.8.2 结构型的图 62 3.8.3 行为型的图 62 第4章 面向对象的概念 63 4.1 对象和类 63 4.2 对对象进行抽象 64 4.3 定义对象 65 4.3.1 信息 65 4.3.2 行为 66 4.4 封装 67 4.4.1 使用对象 67 4.4.2 使对象正常工作 68 4.4.3 赋予对象目的 69 4.4.4 进行封装 69 4.5 关联和链 70 4.5.1 聚合 72 4.5.2 组合 73 4.6 继承/泛化 73 4.7 多态性 76 4.8 评估质量 78 4.8.1 内聚性 78 4.8.2 耦合性 79 4.9 小结 81 第2部分 对象结构建模 83 第5章 类图中的对象 85 5.1 类图的目的和功能 85 5.2 类 87 5.3 名称分栏 88 5.3.1 类名 89 5.3.2 原型 90 5.3.3 特性 92 5.3.4 UML 2.0 93 5.4 可见性 96 5.4.1 private可见性 96 5.4.2 package可见性 97 5.4.3 public可见性 98 5.4.4 protected 可见性 98 5.5 多重性 100 5.5.1 连续的取值范围 100 5.5.2 特定的取值 100 5.5.3 无限定的取值范围 100 5.5.4 离散值的集合 101 5.5.5 定序 101 5.5.6 UML 2.0 101 5.6 属性分栏 102 5.6.1 属性符号 104 5.6.2 UML 2.0 111 5.7 操作分栏 113 5.7.1 操作符号 113 5.7.2 UML 2.0 118 5.8 用户定义分栏 121 5.8.1 名称 121 5.8.2 特性 121 5.8.3 原型和排列 122 5.8.4 UML 2.0 122 5.9 类的高级特征 122 5.9.1 模板类 122 5.9.2 UML 2.0 123 5.9.3 接口 123 5.10 小结 126 第6章 对象之间的关系 127 6.1 关联的目的和功能 128 6.2 关联 128 6.2.1 二元关联 128 6.2.2 反身关联 139 6.2.3 导出关联 139 6.2.4 UML 2.0 140 6.3 关联类 145 6.3.1 关联类的表示符号 145 6.3.2 关联类的改进 145 6.3.3 UML 2.0 147 6.4 n元关联 147 6.5 聚合 147 6.6 组合 149 6.6.1 UML 1.4中对组合的表示方法 150 6.6.2 UML 2.0 151 6.7 泛化 151 6.7.1 区分泛化和关联 152 6.7.2 泛化的表示符号 153 6.7.3 UML 2.0 158 6.8 依赖性 160 6.8.1 依赖性表示符号 160 6.8.2 预定义的依赖关系类型 162 6.8.3 UML 2.0 162 6.9 小结 163 第7章 使用对象进行测试 165 7.1 对象和链 166 7.1.1 对象表示符号 166 7.1.2 链的表示符号 167 7.2 UML 2.0 167 7.3 类图和对象图的区别 168 7.4 使用对象图测试类图 170 7.4.1 测试用例1 170 7.4.2 测试用例2 171 7.4.3 测试用例3 171 7.4.4 测试用例4 172 7.4.5 类图的精化 173 7.5 组成结构图（UML 2.0） 174 7.5.1 类和它的组成部分 174 7.5.2 连接器和端口 175 7.5.3 协作 176 7.5.4 协作事件 178 7.6 小结 179 第3部分 对象交互建模 181 第8章 UML 1.4 中的交互 183 8.1 顺序图 183 8.1.1 对象的生命线 185 8.1.2 消息或激励 186 8.1.3 激活和控制期 194 8.1.4 对象的创建和解构 195 8.1.5 将顺序图用于剧院系统 196 8.2 协作图 197 8.2.1 对象和链 198 8.2.2 消息和激励 198 8.2.3 主动对象 199 8.2.4 多重对象 200 8.3 顺序图和协作图的区别 200 8.4 使用类图集成协作图和顺序图 201 8.5 小结 202 第9章 UML 2.0 中的交互 203 9.1 顺序图 204 9.1.1 帧 205 9.1.2 交互 206 9.1.3 将交互作为交互事件重用 216 9.1.4 使用组合片段表示行为结构 219 9.2 协作 223 9.3 通信图 225 9.3.1 迭代表达式 225 9.3.2 并行表达式 226 9.3.3 条件表达式 226 9.4 交互综述图 228 9.4.1 交互和交互事件 228 9.4.2 交互的顺序 229 9.5 定时图 231 9.5.1 生命线 231 9.5.2 状态时间线 231 9.5.3 多重生命线 233 9.5.4 概要生命线 233 9.5.5 终止点 234 9.6 小结 234 第10章 UML 1.4中对象的生命周期 237 10.1 状态图 237 10.1.1 对象的状态和事件 238 10.1.2 事件 240 10.1.3 内部转换分栏 244 10.1.4 事件的顺序 246 10.1.5 有关转换的更多内容 246 10.2 关联顺序图和状态图 249 10.2.1 从顺序图导出状态图 250 10.2.2 事件对对象状态的影响 253 10.3 组成状态 253 10.3.1 互斥子状态 254 10.3.2 并发子状态 254 10.3.3 子状态机状态 255 10.3.4 转换和组成状态 256 10.4 小结 261 第11章 在UML 2.0中描述对象的生命周期 263 11.1 状态机 264 11.2 对象的状态 265 11.2.1 触发器和端口 267 11.2.2 转换 269 11.2.3 添加初始状态和终止状态 270 11.2.4 完成转换和完成事件 270 11.2.5 转换细节 271 11.2.6 发送和接收信号 272 11.3 组成状态 272 11.3.1 区域 273 11.3.2 转换和转换类型 273 11.4 子状态机状态 279 11.5 协议状态机图 281 11.5.1 协议状态机的状态 282 11.5.2 协议转换 282 11.5.3 协议一致性 282 11.6 小结 283 第4部分 对象行为建模 285 第12章 使用用例图描述系统 287 12.1 定义用例方法 290 12.2 使用用例方法建模 291 12.3 用例图 292 12.3.1 参与者 293 12.3.2 用例 295 12.3.3 添加类元 297 12.3.4 关联 298 12.3.5 用例之间的关系 299 12.4 编写用例描述 303 12.4.1 假定 303 12.4.2 前置条件 304 12.4.3 用例起始/触发器 305 12.4.4 用例会话 305 12.4.5 用例终止 306 12.4.6 后置条件 307 12.4.7 最小保证 307 12.4.8 成功保证 308 12.5 描述用例脚本 308 12.5.1 为什么应该留意用例脚本 309 12.5.2 如何发现用例脚本 309 12.5.3 发现用例脚本的例子 310 12.5.4 应用用例脚本 314 12.6 小结 314 第13章 使用活动图建模行为 317 13.1 UML 1.4 和UML 2.0中的活动图 317 13.1.1 状态机与独立模型之比较 317 13.1.2 动作状态和子活动状态与动作和活动之比较 318 13.1.3 UML 2.0 的符合等级 319 13.1.4 UML 2.0对结构化编程技术的支持 319 13.2 建模UML 1.4活动图 319 13.2.1 建模工作流和用例 319 13.2.2 定义方法 320 13.3 UML 1.4 活动图标记 321 13.3.1 活动和转移 321 13.3.2 迁移条件 321 13.3.3 判断 321 13.3.4 合并点 322 13.3.5 开始和结束 323 13.3.6 并发 323 13.4 建造活动图 324 13.5 为UML 2.0 Activity图建模 329 13.6 探讨BasicActivities 331 13.6.1 建模活动和动作 331 13.6.2 建模活动的初始节点和最终节点 332 13.6.3 建模活动边 333 13.6.4 建模判断与合并点 334 13.6.5 为并发建模分叉与结合节点 335 13.6.6 建模对象节点和对象流 336 13.6.7 建模动作的输入输出管脚 339 13.6.8 建模活动组 339 13.7 探讨IntermediateActivities包 340 13.7.1 建模中央缓存节点 340 13.7.2 建模活动分区 340 13.7.3 建模流结束节点 344 13.8 探讨CompleteActivities包 344 13.8.1 建模动作的约束 344 13.8.2 建模对象流的行为 345 13.8.3 定制对象节点 346 13.8.4 建模数据存储 347 13.8.5 增强参数特征 348 13.8.6 增强结合规范 349 13.8.7 建模可中断活动区 350 13.9 定义结构化活动 351 13.9.1 建模结构化活动节点 351 13.9.2 建模扩充区和扩充节点 352 13.9.3 建模条件节点 354 13.9.4 建模循环节点 355 13.10 小结 358 第5部分 应用结构建模 361 第14章 使用包 363 14.1 建模包 363 14.1.1 命名空间 363 14.1.2 包标记 363 14.1.3 包所包含的内容 364 14.1.4 显示包中元素的标记 364 14.1.5 建模包依赖 365 14.1.6 删除包 367 14.1.7 包图 368 14.2 建模子系统 368 14.2.1 子系统标记 369 14.2.2 接口标记 369 14.2.3 子系统分栏 369 14.3 建模模型 370 14.4 如何对包进行组织 371 14.4.1 建立模型和视图 371 14.4.2 模型的整体层次 377 14.5 小结 378 第15章 使用构件图的软件建模 379 15.1 在UML 中建模构件图 382 15.1.1 建模构件 382 15.1.2 构件原型 382 15.1.3 建模构件接口 383 15.1.4 建模构件依赖 384 15.1.5 将逻辑设计映射成物理实现 384 15.2 在UML中建模构件图 386 15.2.1 建模构件 387 15.2.2 建模依赖 387 15.2.3 建模构件实现 387 15.2.4 建模构件接口 388 15.2.5 使用连接器和端口的实现 390 15.2.6 用其他UML图解释端口和连接器 393 15.3 小结 393 15.3.1 UML 1.4 394 15.3.2 UML 2.0 394 第16章 使用UML 1.4中的部署图 395 16.1 建模节点与关联 396 16.2 使用构件建模运行时环境 398 16.3 小结 399 第17章 在UML 2.0中表示体系结构 401 17.1 建模节点和通信路径 403 17.1.1 建模节点的实例化 405 17.1.2 建模节点通信路径 406 17.1.3 建模节点的泛化 407 17.2 定义制品 408 17.3 在节点上部署制品 410 17.4 小结 412 第6部分 在模型中加入严密性 413 第18章 向UML图应用约束 415 18.1 定义对象约束语言 416 18.1.1 抽象语法介绍 416 18.1.2 具体语法介绍 417 18.2 访问UML图中的属性 418 18.2.1 对属性约束进行建模 421 18.2.2 对操作前后置条件进行建模 422 18.2.3 关联漫游 423 18.2.4 访问重载特性 426 18.3 使用所有对象的预定义特性 426 18.3.1 oclIsTypeOf 426 18.3.2 oclIsKindOf 426 18.3.3 oclInState 426 18.3.4 oclIsNew 427 18.3.5 OclAsType 427 18.4 使用集合 427 18.4.1 集合操作 428 18.4.2 使用字符创建集合 430 18.5 在OCL中使用消息 430 18.6 在OCL中创建和使用元组 432 18.7 使用类一级的特征 432 18.8 OCL 标准库 433 18.8.1 OclAny，OclMessage和OclVoid类型 433 18.8.2 模型元素（ModelElement）类型 434 18.8.3 基本类型 435 18.8.4 与Collection有关的类型 439 18.8.5 预定义的迭代器表达式 447 18.9 小结 450 第19章 动作语义 451 19.1 对动作语义的需求 451 19.1.1 UML中的动作规范 453 19.1.2 精确动作语义的优点 455 19.2 动作语义的使用 456 19.2.1 特定平台的代码生成 456 19.2.2 设计新的动作语言 456 19.2.3 模型级转换 457 19.3 动作包 457 19.3.1 概念 457 19.3.2 动作包 459 19.4 动作规范的标记 463 19.5 小结 465 第7部分 自动化UML建模过程 467 第20章 使用建模工具 469 20.1 使用建模工具的优点 469 20.2 建模工具的特征 470 20.2.1 对UML图的支持 471 20.2.2 导航 472 20.2.3 模型仓库 473 20.2.4 可扩展性 474 20.2.5 共享模型 475 20.2.6 变更管理 477 20.2.7 报告 477 20.2.8 网上发布 478 20.2.9 与第三方的工具集成 479 20.3 模型驱动的结构 480 20.3.1 平台独立模型和平台对应模型 480 20.3.2 PIM和PSM的相互映射 481 20.4 评价准则 481 20.4.1 支持UML图 482 20.4.2 与其他方法集成 482 20.4.3 导航 483 20.4.4 仓库 483 20.4.5 定制 483 20.4.6 团队支持 483 20.4.7 版本控制 483 20.4.8 报告 483 20.4.9 网上发布 483 20.4.10 与其他工具集成 484 20.4.11 打印 484 20.4.12 代码生成和逆过程 484 20.4.13 使用方便 484 20.4.14 文件和培训 484 20.4.15 与提供商有关的问题 485 20.5 小结 485 第21章 使用特征文件定制UML 487 21.1 什么是特征文件？ 487 21.1.1 原型 488 21.1.2 标签值 488 21.1.3 约束 488 21.1.4 特征文件如何通信 488 21.1.5 有多少特征文件 489 21.1.6 如何定义特征文件 490 21.2 建模特征文件 493 21.2.1 用于EJB的UML特征文件 494 21.2.2 用于企业应用集成的UML特征文件 497 21.2.3 用于企业分布对象计算（EDOC）的UML特征文件 500 21.2.4 用于定制、性能和时间的UML特征文件 504 21.2.5 UML测试特征文件 506 21.2.6 网上应用扩展 508 21.3 小结 510 第22章 XML元数据交换 513 22.1 XMI介绍 513 22.1.1 工具间交换信息的必要性 513 22.1.2 需要交换什么 514 22.1.3 工具交换的障碍 515 22.1.4 模型驱动应用 515 22.1.5 使用XSLT来转换XMI 515 22.1.6 需要知道什么 515 22.2 XMI规范 516 22.3 从MOF创建XMI 517 22.3.1 如何从MOF创建XMI 517 22.3.2 XMI，MOF和UML的结合 517 22.3.3 其他元模型 518 22.4 XML入门 518 22.4.1 XML是什么 518 22.4.2 实例文档 518 22.4.3 文档类型定义 519 22.4.4 XML模式 519 22.4.5 XML 文档正确性 519 22.4.6 XML 元素 520 22.4.7 XML 实体 521 22.4.8 名字空间 521 22.4.9 XML 关键字 521 22.5 使用XMI在建模工具间交换信息 522 22.5.1 使用XMI 1.0交换信息 522 22.5.2 XMI 1.0 实例文档 522 22.5.3 标签值 527 22.6 使用XMI 1.1交换信息 529 22.6.1 XMI 1.1 实例文档 529 22.7 图交换 534 22.7.1 图交换元模型 535 22.7.2 使用图论交换图信息 535 22.8 使用的工具 536 22.9 小结 537 附录A UML 1.4标记指南 539 附录B UML 2.0标记指南 565 附录C 标准元素 599 |
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