【系统分析师之路】第十章 UML面向对象方法
章节重点：面向对象UML定义、14中图形，面向对象设计（创建型，行为型，结构型）。
1.统一建模语言：掌握UML图形表示含义用法
UML结构包括：基本构造块，支配构造块的规则和一些运用于整个UML的公共机制。
构造块：事物（Thing），关系（Relationship），图（Diagram）
公共机制：包括规则说明，修饰，公共分类，扩展机制。
规则：用于描述事务的语义规则。
| UML四种关系 | 依赖，关联，汎化，实现 |
| 用例之间的关系 | 包含关系，扩展关系，汎化关系。 |
| 类之间的关系 | 关联关系，依赖关系，汎化关系，聚合关系，组合关系，实现关系，流关系 |
UML图形：有十四种图。
| UML图形 | UML图形英文名 | 说明 |
| 构件图 | Component Diagram | 描述一个封装的类和它的接口，端口，以及由内嵌的构件和连接件构成的内部结构。 |
| 组合结构图 | Composite Structure Diagram | 描述结构化类的内部结构。用于画出结构化类的内部结构。它包括Part部件，Port端口，Connector连接。 |
| 通信图 | Collaboration Diagram | 强调收发消息的对象或角色的结构组织，类似时序图，但它强调流经的数据结构。 |
| 定时图 | Timing Diagram | 消息跨越不同对象或角色的实际时间。交互图的一种。 |
| 部署图 | Deployment Diagram | 描述运行时的处理节点，及在其中生成的构件的配置。它是体系结构的动态部署视图。 |
| 包图 | Package Diagram | 描述由模型本身分解而成的组织单元，以及它们之间的依赖关系。用类图描述业务概念时，很多时候会因为业务类太多，而导致类图非常庞大，不利于阅读，这时可以将某些类放入“包”中，通过包图来组织业务概念图。 |
| 交互概览图 | Interaction Overview Diagram | 活动图与顺序图的结合。 |
| 制品图 | Artifact Diagram | 也叫做工件图。描述计算机中一个系统的物理结构。制品包括文件，数据库，和类似的物理比特集合。 |
| 状态机图 | State Machine Diagram | 从某个物品的状态是如何变化的角度来展示流程。 |
| 顺序图 | Sequence Diagram | 用顺序图来分析的好处是能清晰表达整个过程所参与的角色，角色与角色之间的关系，各角色是如何被卷入这个过程当中的。 |
| 用例图 | Use Case Diagram | 用例图表达的是什么角色通过软件系统能做什么事情，我们可以使用用例图系统地表达软件系统的绝大部分需求。 |
| 活动图 | Activity Diagram | 活动图中的一个圆边框框表示一个“活动”，多个活动之间的带箭头线条表示活动的先后顺序，该图只是表达了一个顺序流程，活动图还可以表达分支结构。如果你以前曾学过流程图的话，你会发现活动图和流程图很相似。活动图可能是三种能表示流程的UML图中最接近我们思维习惯的一种。 |
| 计算内部一步步的控制流和数据流。它是动态视图，强调对象间的控制流程。 | ||
| 对象图 | Objact Diagram | 对象图往往只在需要描述复杂算法时才会使用，画出来的对象图往往不会只有一个对象。 |
功能模型：从用户的角度展示系统的功能，包括用例图。
对象模型：采用对象，属性，操作，关联等概念展示系统的结构和基础，包括类别图、对象图。
动态模型：展现系统的内部行为。包括序列图，活动图，状态图。
UML可分为两类：结构型和行为型。结构型的UML有：类图、对象图、构件图、部署图、包图；而行为型的图有活动图、状态机图、顺序图、通信图、用例图、时间图。UML又可以分为动态图和静态图。用例图属于动态还是静态图？这个是有分歧的。
构件图：也叫组件图。是用来描述软件内部物理组成的一种图。一辆汽车由轮子、发动机等物理部件组成，一个软件往往也是由很多“物理部件”(如：控件、重用构件等)组成。
待开发的系统需要与第三方的系统、原有系统、某些老系统等交互，这时可用构件图描述交互要求。
客户对软件设计有某些特殊要求，这时可用构件图来描述要求。
构件图有时不会单独使用，还会和部署图一起结合使用。
组合结构图：用来描述系统中某一部分（即“组合结构”）的内部结构，包括该部分与系统其它部分的交互点；它能够展示该部分内容“内部”参与者的配置情况。
通信图：可以看作是顺序图的另外一种表达形式，顺序图更强调先后顺序，通信图更强调相互之间的关系。
部署图：描述系统如何部署、本系统与其他系统是怎样的关系的一种图。部署图是分析IT基础架构、软件架构等方面需求的有利分析工具
时间图：表示某东西的状态随时间变化而变化的一种图。在实际工作中比较少使用。
交互概览图：交互图与活动图的混合物，可以把交互概览图理解为细化的活动图，在其中的活动都通过一些小型的顺序图来表示；也可以将其理解为利用标明控制流的活动图分解过的顺序图。
UML的五个系统视图：
| No | 系统视图 | 说明 |
| 1 | 逻辑视图 | 表示设计模型中在架构方面具有重要意义的部分。如：类，包，子系统等的建模。 |
| 2 | 进程视图 | 对可执行线程进程进行的建模。描述并发同步。 |
| 3 | 实现建模 | 物理代码的文件和构件建模。 |
| 4 | 部署视图 | 把构件部署到一组物理节点上。 |
| 5 | 用例视图 | 最基本需求分析模型。 |
关键字：逻进实署用。
2.面向对象的分析：熟练掌握继承抽象，封装，多态的概念和用法。面向对象分析的基本概念；利用UML对系统需求建模，熟练掌握基于场景的建模。
| 继承 | 在某个类的层次关联中不同的类共享属性和操作的一种机制。 |
| 封装 | 对象之间只能通过接口进行信息交流，外部不能对对象中的数据随意的进行访问。 |
| 消息 | 只告诉接收对象需要完成什么操作，但并不能指示接受者怎样完成。 |
| 多态 | 同一个操作作用与不同的对象时可以有不同的解释。 |
| OOA | 直接以问题域中客观存在的事物或概念识别为对象，建立分析模型。问题域是指一个包含现实世界事物与概念的领域。OOA做什么，OOD是怎么做。OOA独立于具体实现。分析模型独立于具体实现，即不考虑与系统具体实现有关的因素。 |
面向对象分析的核心工作是建立系统的用例模型与分析模型。
建立分析模型包括的活动有：
1）发现领域对象，定义概念类
2）识别对象的属性
3）识别对象的关系
4）为类添加职责
5）建立交互图
分析模型是不断的演变的，在最初对现实建模的基础上，不断加入设计元素，演变成运行与计算机上的体系结构。
3.面向对象的设计：面向对象的设计方法，利用UML对软件设计建模；掌握面向对象程序设计；掌握设计模式。
面向对象设计方法：把分析阶段得到的需求转变成符合成本和质量要求的，抽象的系统实现方案的过程。
面向对象设计的基本准则：模块化，抽象，信息隐蔽，高内聚和低耦合。
面向对象设计模式的原则：单一指责原则，开放封闭原则，李氏替换原则，依赖倒置原则，接口隔离原则，组合重用原则，迪米特原则。
| 迪米特原则 | 最少知识法则，一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解。降低类的访问权限。 |
| 组合重用原则 | 尽量使用组合而不是继承来达到重用的目的。 |
| 依赖倒置原则 | 高层模块不应该依赖于底层模块，两者应该都依赖于抽象. |
| 李氏替换原则 | 子类型必须能够替换掉它们的基类型。子类具有扩展父类的责任。 |
| 单一职责原则 | 模块内聚性。一个模块只做单一的一件事。 |
| 开放封闭原则 | 对于扩展开放，对于修改封闭。 |
4.面向对象软件的测试：面向对象软件的测试层次。
面向对象有四个层次：算法层，类层，模版层，系统层。
| 算法层 | 测试类中定义的每个方法，相当于单元测试。 |
| 类层 | 封装在同一个类中的所有方法和属性之间的相互作用，相当于特有模块测试。 |
| 模版层 | 也称主题层，一组协同工作的类或对象之间的相互作用。相当于传统测试的系统测试。 |
| 系统层 | 把各个子系统组装成完整的面向对象软件系统，边组装边测试。 |
面向对象特有的封装，继承和多态机制，也给面向对象测试带来了一些新的特点，增加了测试和调试的难度。
5.设计模式：经典的Gof23种模式的定义和结构。
Coad的面向对象模式分三类：基本的继承和交互模式；面向对象系统的结构化模式；MVC框架相关模式。
代码模式：指明结合基本语言概念的可用方式；构成源码结构与命名规范基础；避免OOP语言的缺陷。
形式合约：描述框架设计的方法。强调组成框架对象间的相互关系。
设计模式目录分类：分为创建型模式，结构性模式，行为性模式。
是否与开发语言相关，就可以区别出惯用法和设计模式。设计模式是可以跨开发语言实现的，而惯用法是依赖于特定语言的。