UML 2.5基础、建模与设计实践 pdf下载

《UML 2.5基础、建模与设计实践》以实战为主旨，结合draw.io免费软件，详细介绍UML 2.5中14个图的用法，以及汽车租赁、新闻管理和BBS系统建模实战案例，帮助读者系统地掌握UML建模技术及其整合使用，并提高系统建模的能力。

UML是以面向对象图形的方式来描述任何类型的系统，应用领域非常广泛，其中常用的是建立软件系统的模型。《UML 2.5基础、建模与设计实践》基于draw.io开源免费软件，全面讲解UML 2.5的基本概念和建模方法，配套示例源文件、PPT课件、习题答案和教学大纲。

全书分为12章，主要内容包括UML概述，面向对象技术和建模基础，UML建模工具，用例和用例图，类图和对象图，顺序图和通信图，状态机图和活动图，组件图和部署图，包图、组合结构图、定时图、交互概览图和概要图等。最后讲解3个实战案例—汽车租赁系统、新闻中心管理系统和BBS论坛系统，通过这3个案例系统地讲解UML建模与设计的实战应用。

《UML 2.5基础、建模与设计实践》适合UML初学者、软件工程师、系统架构师、系统分析员及其他IT人员，同时也适合作为高等院校和高职高专院校软件相关专业的学生学习系统建模时的参考书。

李波，副教授，硕士生导师，中国科学院大学模式识别与智能系统专业博士。从事软件工程及其相关工作多年，编写图书多部，包括《JSP网络编程学习笔记》《Android 7应用程序开发教程》《UML 2基础、建模与设计实战》《PowerDesigner 16系统分析与建模实战》等。

目 录

第1章 UML概述 1

1.1 什么是UML 1

1.2 UML的发展历程 2

1.3 UML的特点 3

1.4 UML的组成 3

1.4.1 UML中的事物 3

1.4.2 UML中的关系 4

1.4.3 UML 2.5的图 5

1.5 UML 2.5图的分类 12

1.5.1 结构建模图 12

1.5.2 行为建模图 13

1.6 系统开发阶段 14

1.7 小结 15

1.8 习题 16

第2章 面向对象技术和建模基础 17

2.1 面向对象的基本概念 17

2.1.1 面向对象方法 18

2.1.2 对象 19

2.1.3 类 20

2.1.4 封装 21

2.1.5 继承 22

2.1.6 多态 23

2.1.7 消息 24

2.2 面向对象开发 24

2.2.1 系统调查和需求分析 25

2.2.2 面向对象分析方法 26

2.2.3 面向对象设计方法 27

2.3 软件建模概述 28

2.3.1 软件建模的概念 28

2.3.2 软件建模的用途 28

2.3.3 软件建模的优点 28

2.4 小结 29

2.5 习题 29

第3章 UML建模工具简介 30

3.1 常用的UML建模工具 31

3.1.1 Rational Rose 31

3.1.2 Visio 33

3.1.3 PowerDesigner 34

3.1.4 StarUML 35

3.1.5 Draw.io 37

3.2 Draw.io安装与使用 38

3.2.1 在线Web版Draw.io的使用 38

3.2.2 离线桌面版Draw.io的安装 40

3.3 使用Draw.io建模 44

3.3.1 Draw.io主界面 44

3.3.2 快速开始 45

3.3.3 Draw.io的基本操作 46

3.3.4 Draw.io的快捷键 48

3.4 小结 50

3.5 习题 50

第4章 用例和用例图 51

4.1 用例和用例图的概念 51

4.1.1 参与者 53

4.1.2 用例 54

4.1.3 用例描述 55

4.2 用例之间的可视化表示 57

4.2.1 包含关系 58

4.2.2 扩展关系 58

4.2.3 泛化关系 59

4.2.4 分组关系 59

4.3 用例图建模技术及应用 60

4.4 小结 70

4.5 习题 70

第5章 类图和对象图 72

5.1 类图和对象图概述 73

5.1.1 类图的概述 73

5.1.2 对象图的概述 76

5.1.3 接口 77

5.1.4 抽象类 77

5.2 类之间的关系 78

5.2.1 依赖关系 78

5.2.2 泛化关系 80

5.2.3 关联关系 81

5.2.4 实现关系 85

5.3 类图的建模技术及应用 86

5.3.1 类图的建立过程 86

5.3.2 类的识别方法 88

5.3.3 类图分析实例 90

5.4 小结 98

5.5 习题 99

第6章 顺序图和通信图 100

6.1 顺序图 100

6.1.1 顺序图概述 100

6.1.2 顺序图的基本内容 101

6.1.3 约束 107

6.1.4 顺序图的建模技术及应用 109

6.2 通信图 114

6.2.1 通信图概述 114

6.2.2 通信图的基本内容 115

6.2.3 通信图建模技术及应用 119

6.2.4 顺序图与通信图的比较 122

6.3 小结 123

6.4 习题 124

第7章 状态机图和活动图 125

7.1 状态机图 125

7.1.1 状态机图概述 125

7.1.2 状态机图的基本元素 127

7.1.3 状态 127

7.1.4 转换 131

7.1.5 状态机图的建模技术及应用 132

7.2 活动图 136

7.2.1 活动图概述 136

7.2.2 活动图的基本元素 137

7.2.3 动作状态 137

7.2.4 活动状态 137

7.2.5 转移 137

7.2.6 分支 138

7.2.7 分叉和汇合 138

7.2.8 泳道 139

7.2.9 对象流 140

7.2.10 活动图的建模技术及应用 140

7.2.11 状态机图和活动图的比较 146

7.3 小结 146

7.4 习题 147

第8章 组件图和部署图 148

8.1 组件图 148

8.1.1 组件图概述 148

8.1.2 组件 150

8.1.3 接口 151

8.1.4 关系 152

8.1.5 组件图的建模技术及应用 153

8.2 部署图 156

8.2.1 部署图概述 156

8.2.2 节点 157

8.2.3 组件 159

8.2.4 关系 159

8.2.5 部署图的建模技术及应用 159

8.3 小结 163

8.4 习题 164

第9章 包图、组合结构图、定时图、交互概览图和概要图 165

9.1 包图 165

9.1.1 包图概述 165

9.1.2 包之间的关系 166

9.1.3 包图的建模技术及应用 166

9.2 组合结构图 167

9.2.1 组合结构图概述 167

9.2.2 基本元素 167

9.2.3 组合结构图的建模技术及应用 168

9.3 定时图 168

9.3.1 定时图概述 168

9.3.2 基本元素 169

9.3.3 定时图的建模技术及应用 169

9.4 交互概览图 171

9.4.1 交互概览图概述 171

9.4.2 基本元素 171

9.4.3 交互概览图的建模技术及应用 171

9.5 概要图 174

9.5.1 概要图概述 174

9.5.2 基本元素 174

9.5.3 概要图的建模技术及应用 177

9.6 小结 178

9.7 习题 178

第10章 汽车租赁系统 179

10.1 系统需求分析 179

10.1.1 汽车租赁系统的需求分析 179

10.1.2 功能模块图 180

10.2 用例图设计建模 182

10.2.1 汽车租赁系统中的用例图简述 182

10.2.2 与客户有关的用例图 182

10.2.3 与系统维护人员有关的用例图 183

10.2.4 与技术人员有关的用例图 184

10.3 类图设计建模 185

10.3.1 数据访问层类图 185

10.3.2 业务层类图 186

10.4 顺序图 187

10.4.1 与客户有关的事件流和顺序图 187

10.4.2 与系统维护人员有关的事件流和顺序图 190

10.4.3 以技术人员有关的事件流和顺序图 193

10.5 通信图设计建模 195

10.5.1 汽车租赁系统中的通信图 195

10.5.2 与客户有关的通信图 196

10.5.3 与技术人员有关的通信图 198

10.5.4 与系统维护人员有关的通信图 199

10.6 活动图 202

10.6.1 系统中的活动图 202

10.6.2 与客户有关的活动图 202

10.6.3 与系统维护人员有关的活动图 206

10.6.4 与技术人员有关的活动图 209

10.7 状态机图设计建模 210

10.8 部署图设计建模 212

第11章 新闻中心管理系统 214

11.1 系统需求说明 214

11.1.1 新闻中心管理系统的需求分析 214

11.1.2 新闻中心管理系统的功能模块 215

11.1.3 UML对系统需求分析的支持 217

11.1.4 利用UML模型构造软件体系结构 217

11.2 系统的用例图 218

11.3 系统的类图 220

11.4 系统的顺序图 223

11.5 系统的通信图 225

11.6 系统的状态机图 227

11.7 系统的活动图 229

11.8 系统的配置和实现 230

11.9 系统的部署图 230

第12章 BBS论坛系统 231

12.1 BBS论坛系统的需求分析 231

12.1.1 系统的功能需求 232

12.1.2 前台功能模块 234

12.1.3 后台功能模块 236

12.2 BBS论坛系统的UML建模 239

12.2.1 BBS论坛系统的用例图 239

12.2.2 BBS论坛系统的顺序图 243

12.2.3 BBS论坛系统的通信图 260

12.2.4 BBS论坛系统的状态机图 268

12.2.5 BBS论坛系统的活动图 269

12.3 BBS论坛系统中的类及相互关系 275

12.4 BBS论坛系统中的配置和部署 281

12.4.1 组件图的建立 281

12.4.2 部署图的建立 282

前 言

从1946年诞生第一代电子管计算机开始，软件开发已有近70多年的历史。在这段时间里，面向对象技术的深入研究和广泛应用也已近50年，它已经成为软件开发中分析、设计和实现的主流方法。在过去的50年中，随着面向对象技术的发展，相关的软件设计工具和规范也获得了显著进步。其中，最重要的成就之一是统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）的出现，这是面向对象建模技术的一个标志性成果。

UML的创建始于1994年10月，由Grady Booch和Jim Rumbaugh开始致力于这项工作。1996年6月，他们发布了UML的初个版本UML 0.9。随后，10多家公司组成了UML伙伴组织，共同提交了UML 1.0和UML 1.1版本。1997年11月17日，对象管理组织（OMG）开始将UML纳为其标准建模语言。

在接下来的几年中，OMG主导了UML的多个版本修订，包括1.2、1.3、1.4和1.5版本。进入21世纪后，OMG推出了更为深入的修订版本，最终发布了UML 2.0版本，这一版本被广泛接受为标准建模语言。2011年8月，官方发布了UML 2.4.1版本。2015年6月，UML 2.5版本正式发布，本书将以这个版本为基础，讲解UML建模。

本书内容

本书基于使用广泛、工具齐全的UML 2.5版本，详细讲解建模语言及其系统建模过程。本书共分12章，内容划分如下：

l第1~3章：着重介绍UML的预备知识，包括UML概述、面向对象概述、常见的UML建模工具以及Draw.io的用法等。

l第4~9章：着重介绍UML的各种图，包括用例图、类图、对象图、顺序图、通信图、状态机图、活动图、组件图、部署图、包图、组合结构图、定时图、交互概览图和概要图等。对每一种图介绍它的基本概念、图的组成要素以及图的建模技术和创建示例。通过这种方式能够让读者完整而系统地掌握每一种UML图。

l第10~12章：详细介绍3个实战案例—汽车租赁系统、新闻中心管理系统和BBS论坛系统。读者可以通过这3个案例全面而系统地了解系统建模的完整过程。

配套资源下载

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本书读者

无论是UML初学者，还是从事面向对象软件开发的开发人员，或者是希望通过学习UML帮助自己建模的人员，本书都能够帮助他们全面了解UML的基本概念和建模方法。本书同样也适合作为高等院校或高职高专院校软件工程及其相关专业的教学用书或参考书。

由于著者水平有限，书中难免有疏漏之处，敬请读者谅解。

著 者

2024年3月