第1章面向對像與UML 1
 1.1面向對像介紹 1
1.1.1軟件繫統概述 2
1.1.2軟件工程 3
1.1.3面向對像的含義 7
1.1.4什麼是對像 8
1.1.5類 10
1.1.6封裝、信息隱藏和消息傳遞 13
1.1.7繼承與多態 14
 1.2面向對像的開發模式 17
1.2.1面向對像程序的工作原理 17
1.2.2面向對像方法論 18
1.2.3面向對像建模 21
1.2.4對概念而非實現建模 22
1.2.5面向對像分析與面向對像設計 23
 1.3UML帶來了什麼 25
1.3.1什麼是UML 26
1.3.2UML與面向對像軟件開發 26
 1.4UML建模工具 29
1.4.1UML建模工具概述 29
1.4.2常用的UML建模工具 30
1.4.3三種常用UML建模工具的性能
?對比 31
 1.5小結 32
 1.6思考練習 32
第2章  UML構成與建模工具Rational Rose簡介 33
 2.1UML表示法 33
2.1.1用例圖 34
2.1.2類圖 34
2.1.3對像圖 35
2.1.4序列圖 35
2.1.5協作圖 36
2.1.6狀態圖 36
2.1.7活動圖 37
2.1.8構件圖 38
2.1.9部署圖 38
 2.2UML視圖 39
2.2.1UML視圖概述 39
2.2.2用例視圖 41
2.2.3邏輯視圖 43
2.2.4並發視圖 46
2.2.5構件視圖 46
2.2.6部署視圖 46
 2.3素 47
2.3.1參與者 48
2.3.2用例 49
2.3.3關繫 49
2.3.4包 51
2.3.5構件 51
2.3.6節點 52
2.3.7構造型 52
 2.4UML公共機制 52
2.4.1規格說明 52
2.4.2修飾 53
2.4.3通用劃分 53
2.4.4擴展機制 53
 2.5Rational Rose簡介 54
2.5.1Rational Rose的啟動與主界面 55
2.5.2使用Rational Rose建模 58
2.5.3Rational Rose全局選項設置 60
2.5.4Rational Rose視圖 61
2.5.5Rational Rose雙向工程 62
 2.6小結 71
 2.7思考練習 72

第3章  需求分析與用例建模 141
 3.1需求分析 73
3.1.1軟件需求的含義 74
3.1.2需求分析的要點和難點 74
3.1.3如何做需求分析 77
 3.2參與者 78
3.2.1參與者的定義 78
3.2.2參與者的確定 79
3.2.3參與者之間的關繫 79
3.2.4業務主角與業務工人 80
3.2.5參與者與用戶的關繫 82
 3.3用例 82
3.3.1用例定義 82
3.3.2用例特點 83
3.3.3用例間關繫 84
3.3.4用例描述 85
3.3.5用例粒度 89
3.3.6業務用例和繫統用例 89
 3.4建立用例圖模型 90
3.4.1創建用例圖 91
3.4.2用例圖的工具欄按鈕 91
3.4.3創建參與者與用例 92
3.4.4創建關繫 92
3.4.5用例圖建模案例 93
 3.5小結 95
 3.6思考練習 95
第4章  靜態分析與類圖 97
 4.1類圖的定義 97
4.1.1類圖概述 98
4.1.2類及類的表示 98
4.1.3接口 102
4.1.4類之間的關繫 103
4.1.5基本類型的使用 103
 4.2類之間的關繫 103
4.2.1關聯關繫 104
4.2.2泛化關繫 108
4.2.3依賴關繫 110
4.2.4實現關繫 110
 4.3繫統靜態分析技術 111
4.3.1如何獲取類 111
4.3.2領域分析 112
4.3.3保持模型簡單 112
4.3.4啟發式方法 113
4.3.5靜態分析過程中的技巧 114
 4.4構造類圖模型 114
4.4.1創建類 115
4.4.2創建類與類之間的關繫 116
4.4.3案例分析 117
 4.5小結 120
 4.6思考練習 120
第5章  靜態分析與對像圖 121
 5.1對像簡介 121
5.1.1對像的概念 121
5.1.2封裝 124
5.1.3關聯和聚合 124
 5.2對像圖 126
5.2.1對像圖的表示法 126
5.2.2鏈的可導航性 128
5.2.3消息 128
5.2.4啟動操作 130
5.2.5面向對像程序的工作原理 130
5.2.6垃圾收集 131
5.2.7術語 132
5.2.8類圖與對像圖的區別 133
 5.3對像圖建模 133
5.3.1使用Rational Rose建立對像圖 134
5.3.2對像屬性建模詳解 134
5.3.3關聯類 137
5.3.4有形對像和無形對像 137
5.3.5好的對像 140
 5.4小結 140
 5.5思考練習 140
第6章  動態分析與序列圖 141
 6.1序列圖簡介 141
6.1.1動態分析 142
6.1.2對像交互 143
6.1.3序列圖概述 144
 6.2序列圖的組成要素 145
6.2.1對像 145
6.2.2生命線 146
6.2.3激活 146
6.2.4消息 148
 6.3序列圖建模及示例 149
6.3.1創建對像 149
6.3.2創建生命線 152
6.3.3創建消息 152
6.3.4銷毀對像 154
6.3.5序列圖建模示例 155
 6.4序列圖建模的指導原則與並發
???????建模 158
6.4.1指導原則 158
6.4.2並發建模 159
 6.5小結 160
 6.6思考練習 160
第7章  動態分析與協作圖 161
 7.1協作圖簡介 161
7.1.1協作圖的定義 161
7.1.2與序列圖的區別與聯繫 163
 7.2協作圖的組成要素 163
7.2.1對像  164
7.2.2消息 164
7.2.3鏈 166
7.2.4邊界、控制器和實體 166
 7.3協作圖建模及示例 167
7.3.1創建對像 167
7.3.2創建消息 170
7.3.3創建鏈 171
7.3.4示例 171
 7.4小結 173
 7.5思考練習 173
第8章  動態分析與狀態圖 174
 8.1狀態圖簡介 174
8.1.1狀態機 174
8.1.2狀態和事件 176
8.1.3對像的特性和狀態 176
8.1.4狀態圖 177
 8.2狀態圖的組成要素 178
8.2.1狀態 178
8.2.2轉換 184
8.2.3判定 186
8.2.4同步 187
8.2.5事件 187
8.2.6狀態圖的特殊化 190
 8.3狀態圖建模及示例 190
8.3.1創建狀態圖 190
8.3.2創建初始狀態和終止狀態 191
8.3.3創建狀態 191
8.3.4創建狀態之間的轉換 193
8.3.5創建事件 193
8.3.6創建動作 194
8.3.7創建監護條件 194
8.3.8狀態圖建模示例 195
8.3.9生命周期方法 196
8.3.10一致性檢查 197
8.3.11質量準則 197
 8.4小結 198
 8.5思考練習 198
第9?章  活動圖 199
 9.1活動圖簡介 199
9.1.1基於活動的繫統行為建模 199
9.1.2活動圖的作用 200
9.1.3活動圖建模目的 201
 9.2活動圖的組成要素 202
9.2.1動作狀態 202
9.2.2活動狀態 202
9.2.3組合活動 203
9.2.4分叉與彙合 204
9.2.5分支與合並 204
9.2.6泳道 205
9.2.7對像流 206
 9.3活動圖建模 207
9.3.1創建活動圖 207
9.3.2創建初始狀態和終止狀態 209
9.3.3創建動作狀態 209
9.3.4創建活動狀態 210
9.3.5創建轉換 210
9.3.6創建分叉與彙合 211
9.3.7創建分支與合並 211
9.3.8創建泳道 212
9.3.9創建對像流 212
9.3.10活動圖建模示例 213
 9.4小結 216
 9.5思考練習 216
第10?章  繫統設計模型 217
 10.1繫統體繫結構概述 217
10.1.1繫統設計的主要任務 217
10.1.2繫統體繫結構建模的主要活動 218
10.1.3架構的含義 219
 10.2包圖 220
10.2.1包圖的基本概念 220
10.2.2包的表示方法 222
10.2.3可見性 223
10.2.4包之間的關繫 223
10.2.5使用Rational Rose創建包圖 224
 10.3構件圖的基本概念 226
10.3.1構件 227
10.3.2構件圖 230
10.3.3基於構件的開發 231
 10.4部署圖的基本概念 232
10.4.1節點 232
10.4.2部署圖 234
 10.5構件圖與部署圖建模及案例
?分析 235
10.5.1創建構件圖 235
10.5.2創建部署圖 238
10.5.3案例分析 242
 10.6小結 244
 10.7思考練習 244
第11章  統一軟件開發過程 245
 11.1軟件開發過程概述 245
11.1.1軟件開發方法學 245
11.1.2軟件開發過程中的經典階段 247
11.1.3關鍵問題 249
 11.2傳統軟件開發方法學 250
11.2.1傳統軟件開發方法學簡介 250
11.2.2瀑布模型 251
11.2.3瀑布模型的有效性 252
11.2.4瀑布模型存在的問題 253
 11.3現代軟件開發方法學 254
11.3.1什麼是統一過程(RUP) 254
11.3.2RUP的發展歷程及應用 255
11.3.3RUP二維模型 256
11.3.4RUP的核心工作流 261
11.3.5RUP迭代開發模型 263
11.3.6RUP的應用優勢和局限性  263
 11.4其他軟件開發模型 264
11.4.1噴泉模型 264
11.4.2原型模型 265
11.4.3XP模型 265
11.4.4動態繫統開發方法 266
11.4.5選擇方法論時的考慮 267
 11.5小結 268
 11.6思考練習 268

參考文獻 269

 自20世紀40年代計算機問世以來，計算機在人類社會的各個領域得到了廣泛應用。為了解決計算機軟件開發的低效率，以及傳統過程式編程方法在處理復雜問題時所遇到的難維護、重用性差等問題，計算機業界提出了軟件工程的思想和方法。面向對像技術是一種繫統開發方法，是軟件工程學的一個重要分支。面向對像設計與分析是使用現實世界的概念模型來思考問題的一種方法。對於理解問題、與應用領域專家交流、建模企業級應用、編寫文檔、設計程序和數據庫來說，面向對像模型都非常有用。 
統一建模語言(unified modeling language，UML)是一種功能強大且普遍適用的面向對像建模語言。它融入了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術。它的作用域不限於支持面向對像分析與設計，還支持從需求分析開始的軟件開發全過程。
UML的應用貫穿於軟件開發的五個階段。
需求分析階段。UML 的用例視圖可以表示客戶的需求。通過用例建模，可以對外部的角色以及它們所需要的繫統功能建模。
分析階段。分析階段主要考慮所要解決的問題，可用UML的邏輯視圖和動態視圖來描述。
設計階段。在設計階段，把分析階段的結果擴展成技術解決方案。加入新的類來提供技術基礎結構，如用戶界面、數據庫操作等。分析階段的領域問題類被嵌入這個技術基礎結構中。
構造階段。在構造(或程序設計)階段，把設計階段的類轉換成某種面向對像程序設計語言的代碼。
測試階段。不同的測試小組使用不同的UML圖作為其工作的基測試使用類圖和類的規格說明，集成測試典型地使用組件圖和協作圖，而繫統測試通過實現用例圖來確認繫統的行為符合這些用例圖中的定義。
UML模型在面向對像軟件開發中的使用非常普遍。本書全面講述面向對像設計與分析技術UML的相關知識，主要內容包括面向對像的基本概念、UML視圖、UML模型圖、需求分析、靜態分析、動態分析、繫統設計模型及軟件開發過程等，並且運用大量實例對各種關鍵技術進行深入淺出的分析。從相關內容中，讀者能感受到UML在描述軟件繫統方法方面十分有效，以及使用UML建模工具開發面向對像設計與分析模型的便捷性和高效性。為了提高學習效率，在每一章的末尾還提供了一定數量的思考練習題。
本書采用微課形式配合視頻講解和實踐操作，幫助讀者全面了解面向對像設計與分析的理論知識及實踐方法。全書由具體案例貫穿始終，並由案例引入相關的操作和模型創建過程。同時，本書在講解相關概念時，列舉了大量實例。利用這些實例，讀者可以更快地掌握UML素和建模技巧，也能讓讀者更好地理解面向對像技術的基本原理。
本書主要針對面向對像技術的初學者，適合作為高等院校軟件開發技術及相關專業、軟件工程專業的教材，也可作為軟件繫統開發人員的參考資料。
由於作者水平有限，本書難免有不足之處，歡迎廣大讀者批評指正。我們的電子郵箱是992116@qq.com，電話是010-62796045。
本書配套的電子課件、實例源文件和習題答案可以到http://www.tupwk.com.cn/downpage網站下載，也可以掃描下方的“配套資源”二維碼獲取。掃描下方的“看視頻”二維碼可以直接觀看教學視頻。
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2023年10月