UML面向对象建模与设计（第2版）

由Michael Blaha等编著的《UML面向对象建模与设计(第2版)》是“面 向对象建模与设计”领域的经典著作。全书由四个部分组成。第一部分以一 种高层的、独立于语言的方式描述面向对象的概念，以及UML表示法；第二 部分从问题陈述到分析、系统设计和类设计，一步一步地描述了软件开发的 面向对象方法学；第三部分用面向对象语言和关系数据库描述了面向对象设 计的实现；第四部分描述了成功的面向对象开发所需要的软件工程实践。本 书还配有丰富的习题，覆盖了一系列应用领域以及实现目标，而且在书的后 面给出了部分习题的答案。 《UML面向对象建模与设计(第2版)》可以作为高年级本科生或研究生软 件工程或面向对象技术课程的教材，也可以供相关技术人员参考。

第1章 简介 1 1.1 什么是面向对象 1 1.2 什么是OO开发 3 1.2.1 对概念而非实现建模 3 1.2.2 OO方法论 3 1.2.3 三种模型 4 1.3 OO主题 5 1.3.1 抽象 5 1.3.2 封装 5 1.3.3 组合数据和行为 5 1.3.4 共享 6 1.3.5 强调对象的本质 6 1.3.6 协同 6 1.4 关于OO开发有效性的证据 7 1.5 OO建模历史 7 1.6 本书的组织结构 8 参考文献注释 8 参考文献 9 习题 9 第一部分 建模的概念 第2章 建模是一种设计技术 12 2.1 建模 12 2.2 抽象 12 2.3 三种模型 13 2.3.1 类模型 13 2.3.2 状态模型 13 2.3.3 交互模型 14 2.3.4 模型间的关系 14 2.4 小结 14 参考文献注释 14 习题 15 第3章 类建模 17 3.1 对象和类的概念 17 3.1.1 对象 17 3.1.2 类 17 3.1.3 类图 18 3.1.4 值和属性 19 3.1.5 操作和方法 20 3.1.6 类表示法小结 21 3.2 链接和关联的概念 21 3.2.1 链接和关联 21 3.2.2 多重性 23 3.2.3 关联端名 24 3.2.4 排序 26 3.2.5 包和序列 26 3.2.6 关联类 26 3.2.7 限定关联 28 3.3 泛化和继承 29 3.3.1 定义 29 3.3.2 泛化的用途 31 3.3.3 覆写特征 31 3.4 类模型的一个示例 32 3.5 类模型导航 34 3.5.1 遍历类模型的OCL构件 35 3.5.2 构建OCL表达式 35 3.5.3 OCL表达式的示例 36 3.6 实践技巧 37 3.7 小结 38 参考文献注释 39 参考文献 40 习题 40 第4章 高级类建模 47 4.1 高级对象和类的概念 47 4.1.1 枚举 47 4.1.2 多重性 48 4.1.3 作用域 48 4.1.4 可见性 49 4.2 关联端 49 4.3 n元关联 50 4.4 聚合 51 4.4.1 聚合与关联 52 4.4.2 聚合与组合 53 4.4.3 操作的传播 53 4.5 抽象类 54 4.6 多重继承 55 4.6.1 多重继承的种类 55 4.6.2 多重分类 56 4.6.3 应对方案 57 4.7 元数据 58 4.8 具体化 59 4.9 约束 59 4.9.1 对象上的约束 60 4.9.2 泛化集上的约束 60 4.9.3 链接上的约束 60 4.9.4 使用约束 61 4.10 派生数据 61 4.11 包 62 4.12 实践技巧 62 4.13 小结 63 参考文献注释 64 参考文献 64 习题 65 第5章 状态建模 69 5.1 事件 69 5.1.1 信号事件 69 5.1.2 变更事件 70 5.1.3 时间事件 70 5.2 状态 71 5.3 迁移和状态 72 5.4 状态图 73 5.4.1 状态图示例 73 5.4.2 单触发状态图 74 5.4.3 状态图的基本表示法小结 75 5.5 状态图行为 76 5.5.1 活动效应 76 5.5.2 do活动 76 5.5.3 进入和退出活动 77 5.5.4 完成迁移 78 5.5.5 发送信号 78 5.5.6 带有活动的状态图示例 78 5.6 实践技巧 79 5.7 小结 80 参考文献注释 80 参考文献 81 习题 81 第6章 高级状态建模 85 6.1 嵌套状态图 85 6.1.1 平面状态图的问题 85 6.1.2 扩展状态 85 6.2 嵌套状态 86 6.3 信号泛化 88 6.4 并发 89 6.4.1 聚合并发 89 6.4.2 对象内的并发 90 6.4.3 并发活动的同步 90 6.5 状态模型示例 91 6.6 类状态模型的关系 95 6.7 实践技巧 96 6.8 小结 97 参考文献注释 97 参考文献 98 习题 98 第7章 交互建模 102 7.1 用例模型 102 7.1.1 参与者 102 7.1.2 用例 103 7.1.3 用例图 104 7.1.4 用例模型的准则 105 7.2 顺序模型 106 7.2.1 场景 106 7.2.2 顺序图 106 7.2.3 顺序模型的准则 108 7.3 活动模型 109 7.3.1 活动 110 7.3.2 分支 110 7.3.3 初始和终止 111 7.3.4 并发活动 111 7.3.5 可执行活动图 111 7.3.6 活动模型的准则 111 7.4 小结 112 参考文献注释 112 参考文献 112 习题 113 第8章高级交互建模 115 8.1 用例关系 115 8.1.1 包含关系 115 8.1.2 扩展关系 115 8.1.3 泛化 116 8.1.4 用例关系的组合 117 8.1.5 用例关系的准则 118 8.2 过程式顺序模型 118 8.2.1 带有被动对象的顺序图 118 8.2.2 带有临时对象的顺序图 119 8.2.3 过程化顺序模型的准则 120 8.3 活动模型的特殊结构 120 8.3.1 发送和接收信号 120 8.3.2 泳道 121 8.3.3 对象流 122 8.4 小结 122 参考文献 123 习题 123 第9章 概念小结 126 9.1 类模型 126 9.2 状态模型 126 9.3 交互模型 126 9.4 模型之间的关系 127 9.4.1 泛化 127 9.4.2 聚合 128 第二部分 分析和设计 第10章 过程概述 130 10.1 开发阶段 130 10.1.1 系统构思 130 10.1.2 分析 131 10.1.3 系统设计 131 10.1.4 类设计 132 10.1.5 实现 132 10.1.6 测试 132 10.1.7 培训 132 10.1.8 部署 132 10.1.9 维护 132 10.2 开发生命周期 133 10.2.1 瀑布式开发 133 10.2.2 迭代开发 133 10.3 小结 133 参考文献注释 134 习题 134 第11章 系统构思 135 11.1 形成系统概念 135 11.2 阐释概念 135 11.3 准备问题陈述 137 11.4 小结 139 习题 139 第12章 领域分析 141 12.1 分析概述 141 12.2 领域类模型 142 12.2.1 寻找类 143 12.2.2 保留正确的类 144 12.2.3 准备数据词典 145 12.2.4 寻找关联 145 12.2.5 保留正确的关联 146 12.2.6 寻找属性 150 12.2.7 保留正确的属性 150 12.2.8 使用继承来细化 151 12.2.9 测试访问路径 153 12.2.10 迭代类模型 154 12.2.11 变换抽象的层次 155 12.2.12 把类分组打包 156 12.3 领域状态模型 157 12.3.1 确定具有状态的类 157 12.3.2 寻找状态 158 12.3.3 寻找事件 158 12.3.4 构建状态图 158 12.3.5 评价状态图 159 12.4 领域交互模型 159 12.5 将分析迭代 159 12.5.1 细化分析模型 160 12.5.2 重述需求 160 12.5.3 分析和设计 161 12.6 小结 161 参考文献注释 161 参考文献 162 习题 162 第13章 应用分析 169 13.1 应用程序交互模型 169 13.1.1 确定系统边界 169 13.1.2 寻找参与者 170 13.1.3 寻找用例 170 13.1.4 寻找初始和终止事件 171 13.1.5 准备普通场景 171 13.1.6 增加变化和异常场景 172 13.1.7 寻找外部事件 172 13.1.8 编制复杂用例的活动图 175 13.1.9 组织参与者和用例 175 13.1.10 检查领域类模型 175 13.2 应用类模型 176 13.2.1 确定用户界面 176 13.2.2 定义边界类 177 13.2.3 确定控制器 177 13.2.4 检查交互模型 178 13.3 应用状态模型 178 13.3.1 使用状态来确定应用类 179 13.3.2 寻找事件 179 13.3.3 构建状态图 179 13.3.4 检查其他状态图 181 13.3.5 检查类模型 182 13.3.6 检查交互模型 182 13.4 增加操作 183 13.4.1 来自类模型的操作 183 13.4.2 来自用例的操作 183 13.4.3 购物清单操作 183 13.4.4 简化操作 183 13.5 小 结 184 参考文献注释 185 参考文献 185 习题 185 第14章 系统设计 188 14.1 系统设计概述 188 14.2 估算性能 189 14.3 制订复用计划 189 14.3.1 库 189 14.3.2 框架 190 14.3.3 模式 190 14.4 将系统拆分成子系统 191 14.4.1 分层 192 14.4.2 分区 192 14.4.3 组合分层和分区 192 14.5 确定并发性 193 14.5.1 识别内部的并发性 193 14.5.2 定义并发任务 194 14.6分 配子系统 194 14.6.1 估算硬件资源需求 194 14.6.2 权衡硬件和软件 195 14.6.3 给处理器分配任务 195 14.6.4 确定物理连通性 196 14.7 管理数据存储 196 14.8 处理全局资源 197 14.9 选择软件控制策略 198 14.9.1 过程驱动型控制 198 14.9.2 事件驱动型控制 199 14.9.3 并发控制 199 14.9.4 内部控制 199 14.9.5 其他范型 199 14.10 处理边界条件 200 14.11 设定权衡优先级 200 14.12 常见的架构风格 201 14.12.1 批处理转换 201 14.12.2 连续型转换 202 14.12.3 交互式界面 203 14.12.4 动态仿真 203 14.12.5 实时系统 204 14.12.6 事务管理器 204 14.13 ATM系统的架构 204 14.14 小结 205 参考文献注释 206 参考文献 207 习题 207 第15章 类设计 212 15.1 类设计概述 212 15.2 填补空白区 213 15.3 实现用例 214 15.4 设计算法 215 15.4.1 选择算法 215 15.4.2 选择数据结构 216 15.4.3 定义内部类和操作 217 15.4.4 把操作分配给类 217 15.5 向下递归 219 15.5.1 功能分层 219 15.5.2 机制分层 219 15.6 重构 220 15.7 设计优化 220 15.7.1 为了高效访问而增加冗余的关联 221 15.7.2 为了效率而重新调整执行顺序 222 15.7.3 将派生值保存下来以避免重新计算 222 15.8 行为具体化 223 15.9 调整继承 224 15.9.1 重新调整类和操作 224 15.9.2 提取公共行为 224 15.9.3 使用委托来共享行为 225 15.10 组织类设计 227 15.10.1 信息隐藏 227 15.10.2 实体的内聚性 227 15.10.3 微调包 228 15.11 ATM示例 228 15.12 小结 229 参考文献注释 230 参考文献 230 习题 231 第16章 过程小结 235 16.1 系统构思 235 16.2 分析 236 16.2.1 领域分析 236 16.2.2 应用分析 236 16.3 设计 236 16.3.1 系统设计 236 16.3.2 类设计 236 第三部分 实现 第17章 实现建模 238 17.1 实现概述 238 17.2 微调类 238 17.3 微调泛化 240 17.4 实现关联 241 17.4.1 分析关联遍历 241 17.4.2 单向关联 242 17.4.3 双向关联 242 17.4.4 高级关联 243 17.4.5 ATM示例 243 17.5 测试 244 17.5.1 单元测试 244 17.5.2 系统测试 244 17.6 小结 245 参考文献注释 245 参考文献 245 习题 246 第18章 OO语言 247 18.1 简介 247 18.1.1 C++简介 247 18.1.2 Java简介 248 18.1.3 比较C++和Java 249 18.2 简化的ATM模型 250 18.3 实现结构 250 18.3.1 数据类型 251 18.3.2 类 253 18.3.3 访问控制 253 18.3.4 泛化 255 18.3.5 关联 258 18.4 实现功能 260 18.4.1 创建对象 261 18.4.2 对象的生存期 263 18.4.3 对象销毁 264 18.4.4 链接创建 265 18.4.5 链接销毁 267 18.4.6 派生属性 267 18.5 实践技巧 268 18.6 小结 269 参考文献注释 270 参考文献 270 习题 270 第19章 数据库 274 19.1 简介 274 19.1.1 数据库的概念 274 19.1.2 关系数据库的概念 275 19.1.3 范式 276 19.1.4 选择DBMS产品 276 19.2 简化的ATM模型 277 19.3 实现结构——基础 277 19.3.1 类 277 19.3.2 关联 278 19.3.3 泛化 280 19.3.4 标识 281 19.3.5 RDBMS实现的基本规则小结 282 19.4 实现结构——高级 283 19.4.1 外键 283 19.4.2 检查约束 284 19.4.3 索引 284 19.4.4 视图 284 19.4.5 小结RDBMS实现的高级规则 285 19.5 为ATM示例实现结构 285 19.6 实现功能 288 19.6.1 将程序设计语言耦合到数据库中 288 19.6.2 数据转换 290 19.6.3 封装与查询优化 290 19.6.4 使用SQL代码 291 19.7 面向对象数据库 291 19.8 实践技巧 292 19.9 小结 293 参考文献注释 293 参考文献 293 习题 294 第20章 程序设计风格 298 20.1 面向对象的风格 298 20.2 可复用性 298 20.2.1 可复用性的类别 298 20.2.2 可复用性的风格准则 299 20.2.3 使用继承 300 20.3 可扩展性 301 20.4 健壮性 302 20.5 大规模程序设计 303 20.6 小结 305 参考文献注释 306 参考文献 306 习题 306 第四部分 软件工程 第21章 迭代开发 310 21.1 迭代开发概述 310 21.2 迭代开发与瀑布式开发 310 21.3 迭代开发与快速原型法 311 21.4 迭代的适用范围 311 21.5 执行一次迭代 312 21.6 规划下一次迭代 313 21.7 建模和迭代开发 313 21.8 识别风险 314 21.9 小结 314 参考文献注释 315 参考文献 315 第22章 管理建模 316 22.1 管理建模概述 316 22.2 模型的类型 316 22.3 建模的缺陷 317 22.4 建模会话 318 22.4.1 密室建模 318 22.4.2 轮转建模 319 22.4.3 实况建模 319 22.5 组织人员 320 22.6 学习技术 321 22.7 教授技术 322 22.8 工具 322 22.8.1 建模工具 322 22.8.2 配置管理工具 323 22.8.3 代码生成器 323 22.8.4 模拟工具 323 22.8.5 库 324 22.9 估算建模工作量 324 22.10 小结 324 参考文献注释 325 参考文献 325 第23章 遗留系统 327 23.1 逆向工程 327 23.1.1 逆向工程与正向工程 327 23.1.2 逆向工程的输入 327 23.1.3 逆向工程的输出结果 328 23.2 构造类模型 328 23.2.1 实现复原 328 23.2.2 设计复原 329 23.2.3 分析复原 329 23.3 构造交互模型 329 23.4 构造状态模型 330 23.5 逆向工程的技巧 330 23.6 包装 330 23.7 维护 331 23.8 小结 332 参考文献注释 332 参考文献 332 附录A UML图形化表示法 334 附录B 术语表 335 部分习题答案 346 索引 368

布莱哈，加拿大温哥华ModelsofI咨询公司以及美国芝加哥Setltie ritPoim公司的合伙人。他是lEEE计算机学会的活跃人物，研究兴趣包括面向对象技术、建模、系统架构、数据库设计、企业集成和逆向工程。 朗博，Rationa忪司(2003年并入IBM公司)工作。他是UML三位首创者之一，撰写的有关面向对象的书籍和文章在计算机业界影响深远。他已于2006年退休。

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