面向對象建模方法

本書從軟件文化背景入手，分析軟件工程面臨的問題及軟件建模的必要性。以UML對象建模語言為背景，由淺入深，由抽象概念到具體實例，全面介紹了面向對象分析與設計方法。本書重點圍繞統一建模語言——UML展開，介紹對象建模的三個核心內容，即對象的概念建模、行為建模和功能建模，並且以一個較為完整的示例介紹這些方法如何在實踐中運用。本書提供電子課件，讀者可登錄華信教育資源網www.hxedu.com.cn免費註冊下載。本書可作為高等學校本科生和研究生教材，也可作為程序員和分析員基礎理論培訓教材。

解放軍理工大學軟件工程專業博士，陸軍工程大學教師，主要從事軟件系統建模與仿真研究，講授軟件系統建模與仿真本科和研究生課程；2017年獲軍隊科技進步三等獎1項，2018年獲計算機軟件著作權1項，2020年獲得中國指控學會科技進步一等獎1項。

第1章 軟件建模概述 1
1．1　計算機軟件及其編程語言發展的啟迪 1
1．1．1 計算機編程語言發展史 1
1．1．2 人類語言與計算機編程語言對比 2
1．1．3 需求鴻溝及解決方法 4
1．2　軟件工程 5
1．2．1 軟件危機 5
1．2．2 軟件工程方法 6
1．2．3 需求工程 6
1．2．4 模型驅動工程 7
1．3　建模的基本原理 8
1．3．1 知識的概念 8
1．3．2 模型的概念 9
1．3．3 元模型及其作用 13
1．3．4 建模的基本原則 14
1．4　本章小結 18
1．5　習題 18
第2章 面向對象的基本概念 19
2．1　對象的概念 19
2．1．1 面向對象的思想 19
2．1．2 什麼是對象 20
2．1．3 什麼是類 21
2．1．4 什麼是實例 22
2．1．5 計算機程序與對象 23
2．2　對像模型的概念 23
2．2．1 現實世界的對像模型 24
2．2．2 計算機世界的對像模型 24
2．2．3 對像模型的可視化表示 25
2．3　面向對象分析設計的共性問題 26
2．3．1 對象的封裝 26
2．3．2 對象的抽象層次 27
2．3．3 對象的多態性 28
2．3．4 對象之間的信息交互 29
2．3．5 軟件復用 30
2．4　其他方法比較 32
2．4．1 面向過程的方法 32
2．4．2 面向數據的方法 33
2．4．3 面向控制的方法 33
2．5　本章小結 34
2．6　習題 35
第3章 統一建模語言 38
3．1　UML概覽 38
3．1．1 UML的起源與發展 38
3．1．2 UML的作用 40
3．1．3 UML方法論 40
3．2　UML機理 42
3．2．1 UML建模機制 42
3．2．2 UML擴展機制 48
3．2．3 UML形式化機制 50
3．3　UML 2．0與UML 1．0的區別 54
3．3．1 類圖的區別 55
3．3．2 用例圖的區別 56
3．3．3 活動圖的區別 56
3．3．4 UML 2．0新增的模型圖 58
3．4　本章小結 60
3．5　習題 61
第4章 對象概念建模 62
4．1　概念建模及其意義 62
4．2　UML類圖和對像圖表示法 64
4．2．1 類和對象的表示法 64
4．2．2 屬性的表示法 66
4．2．3 操作的表示法 67
4．3　對象之間的聯繫及其表示法 68
4．3．1 關聯關係及表示法 68
4．3．2 聚合關係及表示法 70
4．3．3 關聯類關係及表示法 71
4．3．4 依賴關係及表示法 73
4．3．5 其他關係及表示法 74
4．4　對象概念的泛化與繼承 76
4．4．1 泛化的概念及應用 77
4．4．2 繼承的概念及應用 78
4．4．3 對象的多態性及應用 80
4．5　理解概念模型 83
4．5．1 理解的概念 83
4．5．2 理解的關係 85
4．5．3 理解的細節內容 86
4．6　建立概念模型 87
4．6．1 識別對象及其關係 87
4．6．2 識別對象屬性 90
4．6．3 識別對像操作 93
4．6．4 概念模型的精化 95
4．7　其他UML靜態概念模型 96
4．7．1 包圖 97
4．7．2 對像圖 98
4．7．3 組件圖 99
4．7．4 複合結構圖 101
4．8　本章小結 102
4．9　習題 103
第5章 對象行為建模 104
5．1　行為建模的基本概念 104
5．1．1 行為模型及其意義 104
5．1．2 基於UML的行為建模方法 105
5．2　UML狀態圖表示法 105
5．2．1 狀態圖的基本元素 105
5．2．2 一般狀態圖 107
5．2．3 複雜狀態圖 108
5．3　UML狀態圖應用 110
5．3．1 狀態模型的適用範圍及作用 110
5．3．2 建立狀態模型 111
5．3．3 狀態模型與對象概念模型的關係 113
5．4　UML活動圖表示法 114
5．4．1 活動圖的基本元素 114
5．4．2 一般活動圖 115
5．4．3 分層活動圖 117
5．4．4 泳道活動圖 117
5．4．5 對象流活動圖 118
5．5　UML活動圖應用 120
5．5．1 活動圖的適用範圍及作用 120
5．5．2 建立活動圖 120
5．5．3 活動圖與對象概念圖的關係 123
5．5．4 狀態圖與活動圖的比較 123
5．6　UML交互圖表示法 124
5．6．1 時序圖 124
5．6．2 通信圖 129
5．6．3 交互概覽圖 130
5．7　UML交互圖應用 130
5．7．1 交互模型的作用 131
5．7．2 建立交互模型 132
5．7．3 交互模型之間的關係 136
5．7．4 交互模型與概念模型的關係 136
5．8　本章小結 137
5．9　習題 137
第6章 對像功能建模 138
6．1　功能建模的基本概念 138
6．1．1 功能模型及其意義 138
6．1．2 基於UML的功能需求分析方法 139
6．2　UML用例圖表示法 140
6．2．1 角色 141
6．2．2 用例 143
6．2．3 關係 144
6．3　UML用例圖建模 147
6．3．1 用例模型的作用 147
6．3．2 理解用例模型 148
6．3．3 建立用例模型 151
6．3．4 描述用例細節 159
6．4　本章小結 163
6．5　習題 164
第7章 系統建模 166
7．1　系統建模概述 166
7．1．1 系統的概念 166
7．1．2 系統建模 168
7．2　組件建模 169
7．2．1 組件建模概述 169
7．2．2 組件建模元素 170
7．2．3 組件建模示例 173
7．3　複合結構建模 174
7．3．1 複合結構建模概述 174
7．3．2 複合結構建模元素 175
7．4　系統建模語言 176
7．4．1 系統建模語言概述 176
7．4．2 系統結構建模 180
7．4．3 系統行為建模 183
7．4．4 系統需求建模 185
7．5　本章小結 186
7．6　習題 187
第8章 軟件建模實踐 188
8．1　PowerDesigner工具介紹 188
8．1．1 PowerDesigner主界面 188
8．1．2 PowerDesigner支持的模型 189
8．1．3 PowerDesigner新建模型的步驟 191
8．1．4 PowerDesigner的工具選項板 193
8．2　案例介紹 194
8．2．1 項目背景及需求概要 194
8．2．2 需求分析 195
8．2．3 軟件分析建模 199
8．2．4 軟件設計建模 210
8．3　本章小結 215
參考文獻 216