1.建模
1.1 為什么要建模
建立大廈和建立狗窩的區(qū)別是建設(shè)狗窩不需要設(shè)計(jì)。要生產(chǎn)合格的軟件就要有一套關(guān)于體系結(jié)構(gòu)、過(guò)程和工具的規(guī)范。
建模的定義:建模是對(duì)現(xiàn)實(shí)的簡(jiǎn)化。
建模的目標(biāo):
1)模型幫助我們按照實(shí)際情況或按照我們所需要的樣式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可視化。
2)模型允許我們?cè)敿?xì)說(shuō)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為。
3)模型給出一個(gè)知道我們構(gòu)造系統(tǒng)的模板。
4)模型對(duì)我們的決策進(jìn)行文檔化。
建模就是把復(fù)雜的系統(tǒng)變成小的系統(tǒng),采用“各個(gè)擊破”的原則逐一解決。
1.2 建模原理
1)選擇創(chuàng)建什么模型很重要,模型要反映你難于處理的開(kāi)發(fā)問(wèn)題。
2)模型要在不同的精度級(jí)別上來(lái)表示。你可以根據(jù)觀察的角色和觀察的原因來(lái)選擇精度。
3)建造模型要和現(xiàn)實(shí)相連。
4)重要的系統(tǒng)需要用一組獨(dú)立的模型去處理。在面向?qū)ο蟮能浖w系中,為了理解系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),你需要幾個(gè)互補(bǔ)和連鎖的視圖:用例圖、設(shè)計(jì)視圖、進(jìn)程視圖、實(shí)現(xiàn)視圖和實(shí)施視圖。
1.3 面向?qū)ο蟮慕?/SPAN>
面向算法的建模在需求發(fā)生變化或者系統(tǒng)增長(zhǎng)后就變得難以維護(hù)。
面向?qū)ο蟮慕0褜?duì)象和類(lèi)作為其主要構(gòu)造塊。例如,在三層結(jié)構(gòu)中,我們可以在用戶(hù)接口層、中間層和數(shù)據(jù)庫(kù)層中找到你想要的對(duì)象。
2 UML介紹
2.1 概述
UML可以對(duì)軟件密集型系統(tǒng)的制品進(jìn)行可視化、詳述、構(gòu)造和文檔化。最好把它用于以用況(用例)為驅(qū)動(dòng)、以體系結(jié)構(gòu)為中心、跌代及增量的過(guò)程中。
UML是一種語(yǔ)言,它是一種可視化的語(yǔ)言,它是一組圖形符號(hào)。它可用于詳細(xì)描述。它又是一種構(gòu)造語(yǔ)言,可以直接生成代碼。用Rational XDE就可以實(shí)現(xiàn)從UML到C#,或者從C#到UML的雙向工程。
2.2 UML的概念模型
學(xué)習(xí)建模的三個(gè)要素:UML的基本構(gòu)造塊、這些構(gòu)造塊放在一起的規(guī)則、一些運(yùn)用于整個(gè)UML的公共機(jī)制。
UML中由一些四種事物
1)結(jié)構(gòu)事物 --- 類(lèi)、接口、協(xié)作(它是一個(gè)交互,它是由一組共同工作以提供某協(xié)作行為的角色和其它元素構(gòu)成的一個(gè)群體。)、用例、主動(dòng)類(lèi)(至少擁有一個(gè)進(jìn)程或者線程,其元素的行為可以和其它元素的行為并發(fā))、構(gòu)件(如COM+和Java Bean)、節(jié)點(diǎn)。
2)行為事物 --- 交互、狀態(tài)機(jī)(描述了一個(gè)對(duì)象或者一個(gè)交互在生命期內(nèi)響應(yīng)事件所經(jīng)歷的狀態(tài)序列)。
3)分組事物 --- 包
4)注釋事物 --- 注解
UML中的四種關(guān)系
1)依賴(lài) --- 兩個(gè)事物間的語(yǔ)義關(guān)系
2)關(guān)聯(lián) --- 是一種結(jié)構(gòu)關(guān)系,如聚合
3)泛化 --- 一般/特殊關(guān)系
4)實(shí)現(xiàn) --- 用在兩種地方:接口和實(shí)現(xiàn)他們之間的類(lèi)和構(gòu)件之間;用例和實(shí)現(xiàn)他們的協(xié)作之間。
UML中的圖
1)類(lèi)圖 --- 系統(tǒng)的靜態(tài)狀態(tài)圖,包含主動(dòng)類(lèi)的類(lèi)圖給除系統(tǒng)的靜態(tài)進(jìn)程視圖。
2)對(duì)象圖
3)用例圖
4)順序圖
5)協(xié)作圖
6)狀態(tài)圖
7)活動(dòng)圖 --- 強(qiáng)調(diào)對(duì)象間的控制流程
8)構(gòu)件圖
9)實(shí)施圖
2.3 體系結(jié)構(gòu)
我們用5個(gè)互聯(lián)的視圖來(lái)描述軟件密集型系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu):
1)系統(tǒng)的用例圖
2)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)視圖 --- 靜態(tài)方面由類(lèi)圖和對(duì)象圖描述,動(dòng)態(tài)方面由交互圖、狀態(tài)圖和活動(dòng)圖描述。
3)系統(tǒng)的進(jìn)程視圖 --- 包含了形成系統(tǒng)并發(fā)和同步機(jī)制的線程和進(jìn)程。
4)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)視圖 --- 主要針對(duì)系統(tǒng)發(fā)布的配置管理。
5)系統(tǒng)的實(shí)施視圖
2.4 軟件開(kāi)發(fā)生命周期
用況驅(qū)動(dòng)
以體系結(jié)構(gòu)為中心
跌代過(guò)程 --- 涉及到一連串可執(zhí)行發(fā)布的管理。
軟件開(kāi)發(fā)生命周期的四個(gè)階段:
初始
細(xì)化
構(gòu)造
移交
3 Hello World
4 類(lèi)
4.3.1 對(duì)系統(tǒng)的詞匯建模
需要做如下工作:
1)識(shí)別用戶(hù)用于描述問(wèn)題或解決問(wèn)題的事物。
2)對(duì)于每個(gè)抽象,識(shí)別一個(gè)職責(zé)集。
3)提供為實(shí)現(xiàn)每個(gè)類(lèi)的職責(zé)所需的屬性和操作。
4.3.2 對(duì)系統(tǒng)中職責(zé)的分布建模
抽象出來(lái)的類(lèi)要適中,不要過(guò)大過(guò)小。
需要如下工作:
1) 識(shí)別一組為了完成某些行為而緊密協(xié)同工作的類(lèi)。
2) 對(duì)上面的每一個(gè)類(lèi)識(shí)別出一組職責(zé)。
3) 從整體上觀察這些類(lèi),過(guò)大的分解,過(guò)小的合并。
4) 考慮相映的協(xié)作方式,重新分配職責(zé)。
5 關(guān)系
面向?qū)ο蠼V腥N最重要的關(guān)系:
依賴(lài) --- 使用關(guān)系
泛化 --- 一般/特殊關(guān)系
關(guān)聯(lián) --- 結(jié)構(gòu)關(guān)系
當(dāng)你開(kāi)始建模是,特別是解決這些對(duì)象的動(dòng)態(tài)協(xié)作時(shí),你還會(huì)遇到兩種其它的關(guān)系:鏈(可能發(fā)送消息的對(duì)象間的實(shí)例)和轉(zhuǎn)換(狀態(tài)機(jī)中不同狀態(tài)的連接)
對(duì)簡(jiǎn)單依賴(lài)建模 ---(如一個(gè)類(lèi)作為另一個(gè)類(lèi)的參數(shù)) 依賴(lài)從操作的類(lèi)指向當(dāng)作參數(shù)的類(lèi)。
對(duì)單繼承建模
對(duì)結(jié)構(gòu)關(guān)系建模
6 公共機(jī)制
四個(gè)公共機(jī)制可以使UML簡(jiǎn)化:詳述、修飾、公共劃分和擴(kuò)展
構(gòu)造型、標(biāo)記值和約束使UML提供的用以增加新的構(gòu)造塊、創(chuàng)建新的特性以及描述新的語(yǔ)義的機(jī)制。
7 圖
有5種最重要的互補(bǔ)視圖:用例視圖、設(shè)計(jì)視圖、進(jìn)程視圖、實(shí)現(xiàn)視圖和實(shí)施視圖
每一種視圖包含結(jié)構(gòu)建模(靜態(tài))和行為建模(動(dòng)態(tài))
建圖的兩種方法:正向工程和逆向工程
一些術(shù)語(yǔ):
系統(tǒng):由子系統(tǒng)組成; 子系統(tǒng):由元素組成; 模型:對(duì)現(xiàn)實(shí)的簡(jiǎn)化; 視圖:對(duì)系統(tǒng)模型的組織和結(jié)構(gòu)的投影,注重于系統(tǒng)的一個(gè)方面。
結(jié)構(gòu)圖:類(lèi)圖、對(duì)象圖、構(gòu)件圖、實(shí)施圖。
行為圖: 用況圖、順序圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖。
順序圖和協(xié)作圖統(tǒng)稱(chēng)交互圖。順序圖強(qiáng)調(diào)消息的時(shí)間次序,協(xié)作圖強(qiáng)調(diào)收發(fā)消息的對(duì)象的結(jié)構(gòu)組織。
活動(dòng)圖強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間的控制流。
如何選擇視圖來(lái)建模?
1)視圖能夠表達(dá)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),能夠暴露項(xiàng)目的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
2)決定用哪些制品來(lái)捕獲視圖的基本細(xì)節(jié)。
3)作為你的過(guò)程策略的一部分,決定把那種視圖至于某種形式或者半形式的控制之下。
4)保留廢棄的視圖。
兩種系統(tǒng)建模的方法:
1)針對(duì)同一模型,用不同層次上的細(xì)節(jié)描述圖。
2)在不同的抽象層次上,從一個(gè)模型跟蹤到另一個(gè)模型的方法建模。
8 類(lèi)圖
類(lèi)圖包括如下內(nèi)容:
類(lèi)
接口
協(xié)作
依賴(lài)、泛化和關(guān)聯(lián)關(guān)系。
對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)視圖建模時(shí)使用類(lèi)圖的3種方式:
1)對(duì)系統(tǒng)的詞匯建模
2)對(duì)簡(jiǎn)單協(xié)作建模 --- 協(xié)作提供的一些合作行為強(qiáng)于其所有元素行為之和。
3)對(duì)邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)模式建模
9 高級(jí)類(lèi)
在UML中更一般的構(gòu)造塊是類(lèi)元,類(lèi)元包括:類(lèi)、接口、數(shù)據(jù)類(lèi)型、信號(hào)、構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)、用況和子系統(tǒng)。他是描述結(jié)構(gòu)特性和行為特性的機(jī)制。
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