《UML基础与建模实用教程》是一本关于UML语言基础和建模方法的实践教程，以真实系统的需求、分析、设计为语境，详细介绍了UML语言的体系结构、UML符号的语义、语法规则、公共机制、表示方法及UML建模方法。同时，《UML基础与建模实用教程》以网上书店系统建模、气象监测系统建模两个大型系统建模为样板，详细演示了系统的领域建模、用例建模和动态建模的全过程，为读者讲解了建模的每个环节中用到的建模原则、建模步骤和建模经验。 《UML基础与建模实用教程》理论与建模实训紧密结合，通过学习能够真正掌握建模技术。《UML基础与建模实用教程》适合作为高等院校计算机专业及其他相关专业的教材，也可以作为培训机构计算机相关专业的培训教材。

《UML基础与建模实用教程》以网上书店系统建模、气象监测系统建模两个大型系统建模为样板，详细演示了系统的领域建模、用例建模和动态建模的全过程，为读者讲解了建模的每个环节中用到的建模原则、建模步骤和建模经验。《UML基础与建模实用教程》配备电子课件和电子教案、教学大纲、实验指导书和习题答案等教学资源。

前 言
UML 基础与建模实用教程是计算机科学与技术专业及其相关专业的必修课程，也是系统分析师、架构师、设计师的核心课程。因此，选择一本好的UML语言教程，对计算机专业的学生来说是非常必要的。
尽管市面上介绍 UML 语言及建模方法的图书不少，但是基本都存在两点不足。
(1) 书中介绍的有关建模过程和方法都是从需求分析制品或者设计制品中截取的某个建模片段，学生无法理解这些孤立抽取的建模片段，也无法真正理解建模原理、建模过程和建模方法。
(2) 在市面上出版的 UML 语言及建模教材中，没有一本书在系统分析、设计过程中全面涵盖领域建模、用例建模、动态建模的内容，这就导致了 UML 语言学习与实际建模过程相脱节，学生无法真正理解建模原则和建模方法，因此更谈不上在实际建模过程中正确运用面向对象技术、建模原则、建模策略和方法了。
本书不仅克服了以上两个缺点，而且还将面向对象的分析技术、设计技术与建模过程和方法有机地结合在一起，并通过网上书店建模、气象监测系统建模，揭示了建模原则、建模方法的内在本质。读者通过对本书两个系统建模过程的学习，一定可以真正掌握建模方法的精髓。
本书特色
本书体系结构严密，内容组织风格统一，知识表达通俗易懂，知识讲解深入浅出，具体特点如下。
(1) 体系结构鲜明。强调知识的系统性、连贯性、逻辑性，对 UML 符号的语义、语法和表示方法的介绍由易到难逐层展开，与人类思维特点一致。
(2) 内容组织风格统一。对UML符号的语义、语法讲解上采用统一的格式，即从抽象到具体，从简单到复杂；采用文字描述和图形描述相结合，通过文字描述，详细地定义了UML符号的语义、语法；通过UML图形符号，形象地再现了UML符号的可视化含义。
(3) 知识表达通俗易懂。知识表达方法采用框架到细节，即首先对知识进行概要描述，然后分解知识、简化知识，将抽象的建模原则具体化，复杂的建模过程简单化。
(4) 演示建模全过程。以网上书店系统建模、气象监测系统建模为实例，为读者提供了详细的建模过程和建模方法。读者通过模拟系统建模过程和步骤，真正做到学以致用。
读者对象
本书既适合 UML 语言初学者阅读，也适合系统架构师、设计师和系统测试者阅读。在写作上，本书以 UML 语言体系为主线，以建模方法为目标，运用实例系统地阐明了UML 语言语法、表示方法和建模方法。本书既可作为高等院校计算机专业及相关专业的教材，也可作为培训机构相关专业的培训教材。
作者介绍
本书作者王先国老师(现中山大学新华学院教师)曾在大型软件公司从事系统建模工作多年，近年来从事高校计算机教学工作，积累了丰富的系统建模经验和 UML 语言教学经验，能熟练地运用UML工具对系统需求分析产品、设计产品、测试产品可视化、形式化和文档化。全书由王先国编著和统稿，其中第1至8章的图形由中山大学新华学院王玉娟老师绘制。
本书提供的建模过程和建模方法实例，虽然经过多次修改和校正，但难免会存在疏漏和错误，恳请读者批评指正。


编 者

第1篇 UML语言基础

第1章 UML概述 3
1.1 什么是UML 4
1.1.1 UML简史 4
1.1.2 UML定义 5
1.1.3 UML的特点 5
1.2 什么是模型 5
1.2.1 模型的用途 7
1.2.2 为什么要建模 8
1.2.3 建模原则 8
1.2.4 模型分类 9
1.3 UML工具 9
1.3.1 UML工具介绍 9
1.3.2 如何选择UML工具 10
1.4 UML语言应用 11
1.5 本章小结 11
1.6 习题 12
第2章 UML语言体系 13
2.1 UML语言组成 14
2.2 构造块：事物 15
2.2.1 结构事物 16
2.2.2 行为事物 19
2.2.3 分组事物 19
2.2.4 注释事物 20
2.3 构造块：关系 20
2.4 构造块：图 22
2.4.1 UML图 23
2.4.2 UML视图 26
2.5 UML语言中的公共机制 26
2.5.1 构造块描述机制 26
2.5.2 公共机制 27
2.6 对系统体系结构建模 29
2.7 本章小结 30
2.8 习题 30
第3章 类目 31
3.1 类目的概念 32
3.2 类目的可见性和作用域 33
3.2.1 类目的可见性 33
3.2.2 类目的作用域 34
3.3 本章小结 34
3.4 习题 34
第4章 类图 35
4.1 类的表示 36
4.2 关系 38
4.2.1 依赖关系 38
4.2.2 泛化关系 39
4.2.3 实现关系 40
4.2.4 关联关系 40
4.2.5 关联的属性 42
4.2.6 关联类 45
4.3 简单的类图 46
4.4 类图中的元素 46
4.5 常用建模技术 50
4.5.1 对系统词汇建模 50
4.5.2 对简单协作建模 51
4.5.3 对逻辑数据库模式建模 52
4.5.4 对关系网建模 53
4.6 本章小结 54
4.7 习题 54
第5章 对象图和组合结构图 55
5.1 什么是对象 56
5.1.1 对象的三要素 56
5.1.2　对象分类 57
5.2 对象的表示 58
5.3 对象间的关系 59
5.4 简单的对象图 59
5.5 类图与对象图 60
5.6 如何绘制对象图 61
5.7 组合结构图 61
5.7.1 对构件结构建模 62
5.7.2 对类结构建模 63
5.8 本章小结 63
5.9 习题 64
第6章 包图 65
6.1 什么是包 66
6.2 包的表示 66
6.2.1 包的名称 67
6.2.2 包中的元素 67
6.2.3 包的构造型 69
6.3 包间关系 71
6.3.1 依赖关系 71
6.3.2 泛化关系 73
6.4 包的传递性 73
6.5 创建包图的方法 74
6.5.1 标识候选包 74
6.5.2 调整候选包 74
6.5.3 消除包的循环依赖 75
6.6 常用建模技术 75
6.6.1 对成组元素建模 75
6.6.2 对体系结构建模 77
6.7 本章小结 78
6.8 习题 78
第7章 顺序图和协作图 79
7.1 顺序图 80
7.1.1 顺序图的组成 80
7.1.2 顺序图的表示 81
7.1.3 循环和分支 84
7.1.4 场景建模 91
7.2 协作图 93
7.2.1 协作图的组成 93
7.2.2 循环和分支 94
7.2.3 顺序图与协作图 96
7.3 本章小结 96
7.4 习题 96
第8章 活动图 97
8.1 什么是活动图 98
8.2 活动图的表示 99
8.3 活动图分类 101
8.3.1 简单活动图 101
8.3.2 展示泳道的活动图 102
8.3.3 展示对象流的活动图 102
8.3.4 展示参数的活动图 104
8.3.5 展示别针的活动图 104
8.3.6 展示中断的活动图 106
8.3.7 展示异常的活动图 107
8.3.8 展示扩展区的活动图 107
8.3.9 展示信号的活动图 108
8.3.10 展示嵌套活动图 110
8.4 常用建模技术 110
8.4.1 对工作流建模 111
8.4.2 对操作建模 112
8.5 本章小结 113
8.6 习题 113
第9章 交互概况图和定时图 115
9.1 交互概况图 116
9.1.1 交互概况图的表示 116
9.1.2 交互概况图应用 118
9.2 定时图 119
9.2.1 定时图的表示 119
9.2.2 定时图应用 119
9.3 本章小结 121
9.4 习题 121
第10章 状态机图 123
10.1 状态机 124
10.2 状态机图中元素的表示 125
10.2.1 状态的表示 125
10.2.2 外部迁移的表示 126
10.2.3 分支的表示 131
10.3 迁移分类 131
10.4 状态 133
10.4.1 简单状态 133
10.4.2 复合状态 133
10.4.3 历史状态 136
10.4.4 子状态机间异步通信 137
10.5 常用建模技术 138
10.5.1 对对象的生命周期建模 138
10.5.2 对反应型对象建模 140
10.6 本章小结 143
10.7 习题 143
第11章 构件图 145
11.1 接口、端口和构件 146
11.1.1 接口 146
11.1.2 端口 148
11.1.3 什么是构件 148
11.1.4 构件分类 150
11.2 构件的表示 151
11.2.1 隐含接口信息的构件 151
11.2.2 展示接口信息的构件 151
11.3 构件间的关系 152
11.4 什么是构件图 153
11.4.1 简单构件图 154
11.4.2 嵌套的构件图 155
11.5 制品 155
11.5.1 制品的表示 155
11.5.2 制品的构造型表示 156
11.5.3 制品的种类 156
11.5.4 制品与类的区别 156
11.6 常用建模技术 157
11.6.1 对可执行程序建模 157
11.6.2 对源代码进行建模 158
11.7 本章小结 159
11.8 习题 159
第12章 部署图 161
12.1 什么是部署图 162
12.2 部署图组成 163
12.2.1 结点 163
12.2.2 连接 164
12.3 常用建模技术 165
12.3.1 设计阶段建模 165
12.3.2 实现阶段建模 166
12.4 本章小结 166
12.5 习题 166
第13章 用例图 167
13.1 什么是用例图 168
13.2 参与者和用例 169
13.2.1 参与者 169
13.2.2 用例 170
13.3 参与者之间的关系 172
13.3.1 识别参与者 172
13.3.2 参与者间的关系 172
13.4 用例之间的关系 173
13.4.1 包含关系 173
13.4.2 扩展关系 175
13.4.3 泛化关系 176
13.5 参与者和用例之间的关系 176
13.6 组织用例 177
13.7 用例规格描述 178
13.7.1 事件流 178
13.7.2 用例模板 179
13.7.3 用例优先级 180
13.7.4 用例粒度 181
13.8 用例描述实例 182
13.9 用例与协作 184
13.10 常用建模技术 185
13.10.1 对系统语境建模 185
13.10.2 对系统需求建模 186
13.11 本章小结 186
13.12 习题 187



第2篇 UML高级技术

第14章 双向工程 191
14.1 双向工程简介 192
14.2 正向工程 192
14.3 逆向工程 195
14.4 实例应用 196
14.5 本章小结 202
14.6 习题 202
第15章 统一软件过程(RUP) 203
15.1 统一软件过程概述 204
15.1.1 RUP的4个阶段 205
15.1.2 RUP的迭代模型 207
15.2 RUP中的核心工作流 207
15.2.1 需求工作流 209
15.2.2 分析工作流 212
15.2.3 设计工作流 214
15.2.4 实现工作流 216
15.2.5 测试工作流 219
15.3 RUP裁剪 223
15.4 本章小结 223
15.5 习题 223


第3篇 系统建模实践

第16章 网上书店建模 227
16.1 领域建模 228
16.1.1 领域建模方法 228
16.1.2 领域建模过程 228
16.2 用例建模 236
16.2.1 用例建模方法 236
16.2.2 用例建模过程 237
16.3 动态建模 258
16.3.1 动态建模方法 259
16.3.2 动态建模过程 259
16.4 本章小结 267
16.5 习题 268
第17章 气象监测系统建模 269
17.1 初始阶段 270
17.1.1 气象监测站需求 270
17.1.2 定义问题的边界 271
17.1.3 系统用例 276
17.2 细化阶段 277
17.2.1 气象检测系统用例 277
17.2.2 系统架构设计 283
17.3 构造阶段 284
17.3.1 帧机制 284
17.3.2 发布计划 286
17.3.3 传感器机制 287
17.3.4 显示机制 288
17.3.5 用户界面机制 289
17.4 交付阶段 291
17.5 本章小结 291
17.6 习题 291
参考文献 292