基於UML的物件導向分析與設計

2021-05-23 11:24:17 字數 3388 閱讀 1942

摘要

本文以例項的方式,展示了如果使用uml進行物件導向的分析與設計。本文將假設讀者對uml、物件導向等領域的基本內容已了然於胸,所以將不會過多闡述,而將重點放在應用過程上。本文的目的是通過乙個完整的例項,展現基於uml的ooa&d過程的乙個簡化模式,幫助朋友們更好的認識uml在ooa&d中起的作用。

前言

經常聽到有朋友抱怨,說學了uml不知該怎麼用,或者畫了uml卻覺得沒什麼作用。其實,就uml本身來說,它只是一種交流工具,它作為一種標準化交流符號,在ooa&d過程中開發人員間甚至開發人員與客戶之間傳遞資訊。另外,uml也可以看做是oo思想的一種表現形式,可以說「oo是神,而uml是型」。所以,想用好uml,紮實的oo思想基礎是必不可少的。然而,在uml應用到開發過程中時,還是有一定的模式可以遵循的。(注意,是模式而不是教條,我下面給出的流程只是乙個啟發式過程,而不是說一定要遵循這個流程。)下面,我們通過乙個cms系統的分析設計例項,看看如何將uml應用到實際的開發中。

1.從需求到業務用例圖通過以上需求描述,我們畫出如下的業務用例圖:

這裡要注意三點:

1.業務用例是僅從系統業務角度關注的用例,而不是具體系統的用例。它描述的是「該實現什麼業務」,而不是「系統該提供什麼操作」。例如,在實際系統中,「登入」肯定要作為乙個用例,但是這是軟體系統中的操作,而使用者所關注的業務是不包含「登入」的。

2.業務用例僅包含客戶「感興趣」的內容。

3.業務用例所有的用例名應該讓客戶能看懂,如果某個用例的名字客戶看不懂什麼意思,它也許就不適合作為業務用例。

2.從業務用例圖到活**

完成了業務用例圖後,我們要為每乙個業務用例繪製一幅活**。活**描述了這個業務用例中,使用者可能會進行的操作序列。活**有個很重要的使命:從業務用例分析出系統用例。例如,下面是「新聞管理」的活**:

可以看到,乙個「新聞管理」這個業務用例,分解出n多系統操作。這裡要特別注意這些操作,其中很多「活動」都很可能是乙個系統用例(當然,不是每個都是)。例如,由這個活**可以看出,系統中至少要包含以下備選系統用例:登入、登出登入、檢視新聞列表、修改新聞、刪除新聞。

這樣,將每個業務用例都繪製出相應的活**,再將其中的「活動」整合,就得出所有備選系統用例。

3.從活**到系統用例圖

找出所有的備選系統用例後,我們要對他們進行合併和篩選。合併就是將相同的用例合併成乙個,篩選就是將不符合系統用例條件的備選用例去掉。

乙個系統用例應該是實際使用系統的使用者所進行的乙個操作,例如,「檢視新聞列表」就不能算乙個系統用例,因為他只是某系統用例的乙個序列項。

最終我們得出的系統用例圖如下:

4.從系統用例圖到用例規約

得出系統用例圖後,我們應該對每乙個系統用例給出用例規約。關於用例規約,沒有乙個通用的格式,大家可以按照習慣的格式進行編寫。對用例規約唯一的要求就是「清晰易懂」。/p>

下面給出「登入」這個系統用例的乙個規約:

5.繪製業務領域類圖

完成了上面幾步,下面應該是繪製業務領域類圖了。所謂業務領域類圖要描述一下三點:

1.系統中有哪些實體。

2.這些實體能做什麼操作。

3.實體間的關係。

這裡要特別強調:這裡的實體不是actor,而是actor使用系統時使用的所呼叫的實體,是處在系統邊界之內的實體。例如,管理員就沒有作為乙個實體出現在這裡,因為管理員處在系統邊界之外,它所有的工作都可以通過呼叫這三個類的方法完成。並且,這裡的「註冊會員」實體也不是剛才用例圖中註冊會員這個actor,而是作為乙個系統內的業務實體,供actor們使用的。例如,其中的註冊功能是給註冊會員這個actor使用,而移除則是給管理員這個actor使用的。

理解以上這段話非常重要,我經常看到由於混淆了實體和actor的關係而導致畫出的領域類圖不準確或職責分配不準確。

大家可能還注意到,我們這裡沒有給出每個實體的屬性。其實,在領域分析階段,實體的屬性並不重要,重要的是找出實體的操作。 

6.繪製實現類圖

以上這幾步,就是分析的過程。而下面的步驟就是設計了。

設計沒有分析那麼好描述,因為分析是「客戶面」,它只關心系統本身的功能和業務,而不關心任何和計算機有關的東西。但是,設計和平台、語言、開發模型等內容關係緊密,因而很難找出乙個一致的過程。但是,一般在設計過程中實現類圖是要繪製的。

實現類圖和領域類圖不一樣,它描述的是真正系統的靜態結構,是和最後的**完全一致的。因此,它和平台關係密切,必須準確給出系統中的實體類、控制類、介面類、介面等元素以及其中的關係。因此,實現類圖是很複雜的,而且是平台技術有關的。所以,我在這裡不可能給出乙個準確的實現類圖,不過為了描述,我還是給出乙個簡化了的實現類圖,當然,它是不準確的,而只是從形式上給出實現類圖的樣子。

我們假設這個系統建構於.net 3.5平台上,並且使用asp.net mvc作為表示層,整體使用三層架構。那麼,使用者模組體系的實現類圖大體是這樣子(不準確):

7.繪製序列圖

有了靜態結構,我們還要給出動態結構,這樣,才能看清系統間的類是如何互動的,從而有效幫助程式設計師進行編碼工作。

上圖給出的是使用者登入的序列圖。首先註冊會員作為actor,呼叫usercontroller的login方法啟動序列,然後序列按圖示步驟執行。其中userservices作為業務元件,首先呼叫資料訪問元件的getbyname確定使用者是否存在,如果存在,再呼叫getbynameandpassword確定輸入密碼是否是此使用者的密碼。從而完成業務功能。

要注意,序列圖在實際中是很多的,幾乎每個類方法都配有相應的序列圖。

8.後面的步驟

在完成了上面的過程後,就可以進行編碼、除錯、測試等工作了。但這些已經超出了本文討論的範圍。

總結

基於UML的物件導向分析與設計

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