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第一部分 基本理论和准备知识2

第1章 分析和设计的逻辑模型2

1.1 模型在认知和求解中的价值2

1.2 分析和设计的对立、关联和统一5

1.3 分析和设计的逻辑模型7

第2章 面向对象的内涵、优势的原则9

2.1 方法、技术和工具的综合9

2.2 改善沟通、复用与应变能力9

2.3 抽象、封装与层次10

第3章 模型内容的组织和UML表述14

3.1 模型的基本组织结构14

3.1.1 基本内容14

3.1.2 语义扩展15

3.1.3 组织方式16

3.2 常见图的用法与内容16

3.2.1 Use Case图：描述拟建系统与外部环境的关系17

3.2.2 Use Case图：描述需求模型与设计模型的关系18

3.2.3 类图：描述类、接口和子系统之间的关系20

3.2.4 类图：描述包之间的依赖关系30

3.2.5 序列图：描述局部分析和设计的场景30

3.2.6 序列图：描述“构架机制”的典型场景32

3.2.7 协作图：描述局部分析和设计的场景32

3.2.8 状态图：描述具有明显状态特征的类33

3.2.9 活动图：描述Use Case的事件流结构34

第4章 应用建模实践过程概述38

4.1 任务和活动38

第二部分 UML应用建模实践过程38

4.2 角色和分工39

4.3 设计模型的内容和演进40

4.4 示例软件需求说明46

第5章 全局分析55

5.1 选用构架模式56

5.1.1 概念：构架的沿用56

5.1.2 步骤1：选用构架模式57

5.1.3 步骤2：定义构架的应用逻辑相关部分57

5.1.4 技巧：划分层次的经验规则57

5.1.5 技巧：层次内分区的出发点58

5.1.6 示例58

5.2.2 概念：“关键抽象”的沿用59

5.2.1 概念：“关键抽象”的含义59

5.2 识别“关键抽象”59

5.2.3 步骤1：搜集“关键抽象”的来源60

5.2.4 步骤2：识别“关键抽象”60

5.2.5 技巧：“关键抽象”包的价值60

5.2.6 技巧：利用业务模型61

5.2.7 技巧：利用成熟的领域经验61

5.2.8 示例61

5.3 标识“分析机制”62

5.3.1 概念：“分析机制”的含义62

5.3.2 概念：常见的“分析机制”63

5.3.3 概念：“分析机制”的沿用63

5.3.4 步骤1：确定“分析机制”64

5.3.5 步骤2：简述“分析机制”64

5.3.9 示例65

5.3.8 技巧：利用他人的成功经验65

5.3.6 技巧：确定“分析机制”的方式65

5.3.7 技巧：抽取自己的成功经验65

5.4 选定分析局部66

5.4.1 概念：“Use Case实现”的桥梁作用66

5.4.2 概念：风险前驱的迭代化开发策略67

5.4.3 步骤1：选定当前的待分析局部68

5.4.4 步骤2：建立“Use Case实现”框架69

5.4.5 技巧：既往经验的价值69

5.4.6 技巧：复杂的未必重要69

5.4.7 技巧：借鉴80-20规则70

5.4.8 示例70

第6章 局部分析74

6.1.1 概念：“分析类”的含义75

6.1 提取“分析类”75

6.1.2 概念：“分析类”的类型划分76

6.1.3 概念：边界类的含义76

6.1.4 概念：控制类的含义77

6.1.5 概念：实体类的含义77

6.1.6 概念：“分析类”的沿用78

6.1.7 步骤1：充实Use Case内容78

6.1.8 步骤2：提取“分析类”79

6.1.9 技巧：“分析类”在模型中的位置80

6.1.10 技巧：边界类的复用80

6.1.11 技巧：控制类的变通80

6.1.12 技巧：实体类的建议81

6.1.13 技巧：构造型的可选性81

6.1.14 示例82

6.2 转述需求场景85

6.2.1 概念：“消息”与“责任”86

6.2.2 概念：“责任”的沿用87

6.2.3 概念：序列图中的Actor实例87

6.2.4 步骤1：描述Use Case事件序列88

6.2.5 步骤2：找出对象传递“消息”的通道88

6.2.6 技巧：“未被指派的消息”88

6.2.7 技巧：控制类在交互图中的表现特征88

6.2.8 技巧：省略序列图中被动Actor的实例89

6.2.9 技巧：“返回消息”90

6.2.11 技巧：根据需要建立协作图91

6.2.12 技巧：交互图的正确性91

6.2.10 技巧：在序列图中作文字注释91

6.2.13 示例92

6.3 整理分析类101

6.3.1 概念：“分析类”的“责任”和关联关系101

6.3.2 概念：动态与静态的关系102

6.3.3 概念：“分析类”的属性102

6.3.4 概念：“参与类图”的含义102

6.3.5 步骤1：确定“分析类”的“责任”103

6.3.6 步骤2：确定“分析类”间的关联关系103

6.3.7 步骤3：确定“分析类”的属性103

6.3.8 技巧：实体类与属性的差异104

6.3.9 技巧：不同“分析类”的同名“责任”104

6.3.10 技巧：复用已有的“责任”、属性和关联关系105

6.3.11 示例105

第7章 全局设计111

7.1.1 概念：“核心设计元素”的含义112

7.1.2 概念：“子系统接口”的定义112

7.1 确定核心元素112

7.1.3 步骤1：映射“分析类”到“设计元素”113

7.1.4 步骤2：定义“子系统接口”113

7.1.5 技巧：“子系统接口”的动态表述114

7.1.6 技巧：“子系统接口”的辅助说明115

7.1.7 技巧：“子系统接口”的融合115

7.1.8 技巧：“子系统接口”的定义的调整116

7.1.9 技巧：“子系统接口”在模型中的位置116

7.1.10 技巧：推迟明确“设计类”的操作116

7.1.11 示例117

7.2.1 概念：“设计机制”与“实施机制”119

7.2 引入外围元素119

7.2.2 概念：“外围设计元素”的含义120

7.2.3 步骤1：“分析机制”向“设计机制”映射120

7.2.4 步骤2：落实“设计机制”的具体内容121

7.2.5 技巧：“设计机制”的分组122

7.2.6 技巧：“实施机制”的综合考虑122

7.2.7 示例122

7.3 优化组织结构130

7.3.1 概念：层次构架内容的复用价值131

7.3.2 概念：层次构架中积累的内容131

7.3.3 概念：包之间的依赖关系132

7.3.4 步骤1：分包组织“设计元素”132

7.3.7 技巧：判别“紧密相关”的类133

7.3.6 技巧：利用层次内的分区信息133

7.3.5 步骤2：描述包之间的依赖关系133

7.3.8 技巧：针对“不易分拆”的包134

7.3.9 技巧：弱化包之间的耦合关系134

7.3.10 技巧：“包的事实接口”135

7.3.11 示例135

第8章 局部设计140

8.1 实现需求场景140

8.1.1 概念：“分析类”和“设计元素”的差异141

8.1.2 步骤1：用“核心设计元素”替换“分析类”141

8.1.3 步骤2：落实“构架机制”的支撑作用142

8.1.4 技巧：为“责任”提供上下文信息142

8.1.5 示例143

8.2.2 步骤1：实现“子系统接口”的定义的行为156

8.2 实现子系统接口156

8.2.1 概念：“小型的Use Case”156

8.2.3 步骤2：明确子系统与其外部设计元素的关系157

8.2.4 技巧：提前实现“子系统接口”157

8.2.5 技巧：确保子系统独立性157

8.2.6 技巧：不同子系统之间的依赖关系157

8.2.7 示例158

第9章 细节设计161

9.1 精化属性和操作161

9.1.1 概念：需要精化的类162

9.1.2 概念：操作(Operation)162

9.1.3 概念：属性(Attibute)162

9.1.7 步骤1：明确操作的定义163

9.1.6 概念：操作和属性的适用范围(Scope)163

9.1.4 概念：操作和属性的可见度(Visibility)163

9.1.5 概念：类的可见度163

9.1.8 步骤2：明确属性的定义164

9.1.9 技巧：应用状态图获得操作和属性164

9.1.10技巧：“导出属性”的使用价值164

9.1.11 技巧：操作命名的注意事项164

9.1.12 技巧：说明操作的实现逻辑164

9.1.13 技巧：可见度的判断165

9.1.14 示例165

9.2 明确类之间关系169

9.2.1 概念：对象间通信的“连接可见度”(Link Visibility)169

9.2.2 概念：关联关系的细节内容170

9.2.3 概念：分解(Factoring)和委托(Delegation)171

9.2.6 步骤3：构造泛化关系172

9.2.7 技巧：定义“关联类”(Association Class)172

9.2.4 步骤1：明确依赖关系172

9.2.5 步骤2：细化关联关系172

9.2.8 技巧：定义“嵌入类”(Nested Class)173

9.2.9 技巧：用组合关系分拆“胖”类173

9.2.10 技巧：引入适用的设计模式174

9.2.11 示例174

第三部分 设计模型的沿用180

第10章 设计模型向实施模型的过渡180

10.1 实施模型的基本概念180

10.1.1 实施模型180

10.1.2 构件181

10.1.3 “实施子系统”182

10.1.4 构件图183

10.2.1 明确实施模型的依据184

10.2.2 建立实施模型的框架184

10.2 设计模型向实施模型的过渡184

10.2.3 实现设计模型的内容185

第11章 设计模型和数据模型的关联186

11.1 数据模型的基本概念186

11.1.1 数据模型186

11.1.2 实体和关系186

11.1.3 存储过程188

11.2 设计模型和数据模型的映射188

11.2.1 面向对象和关系型数据的差异188

11.2.2 映射“实体”188

11.2.3 映射“关系”189

11.2.5 优化性能的考虑193

11.2.4 映射围绕数据的行为193

第12章 整理设计文档195

12.1 分析和设计活动中的主要文档195

12.2 设计指南196

12.3 “Use Case实现”报告197

12.4 设计模型纵览报告197

12.5 设计包报告198

12.6 设计类报告199

附录200

附录A 应用建模实践过程中的术语200

附录B 应用建模实践过程中的快速参考图述203

附录C UML用于数据建模元素构造型210

参考文献211