面向对象设计UML实践(第2版).pdf

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本书的目的是提供一本实用的和易于理解的面向对象设计的入门教程,它要求读者具有面向对象程序设计语言的知识(最好是Java),而且阐述了UML的原则和应用。本书针对的读者主要是计算机科学或软件工程专业的大学本科高年级学生或硕士生,当然也希望其他读者会发觉这本书是有用的。 本书的总体设想是强调设计的表示法与代码之间的联系。现在已经有许多讨论用UML进行系统分析和设计的教程,不过对最终产品,即被开发系统的代码,给予特别注意的还不多见。然而UML实质上是一种表达面向对象程序的设计语言,从这个角度考虑该语言的表示法和语义看来是很自然的。在过去几年,我已发现这是把设计表示法的真实含义传授给学生的好方法。 与这个总体设想有关,本书有两个主要目标。第一个是提供一个使用UML描述的面向对象开发的完整示例。开始讲述需求,最后讲述一个完整的可执行代码,这个代码可以运行、修改和扩展。 教程的目标限制了可以考虑的事例的规模。为此,本书采用一个典型的独立的桌面应用系统,作为范例体系结构。它支持图形用户界面并与关系数据库接口。在这个框架中,正文仔细地对某些核心功能的开发进行了探讨,并把系统的扩展作为练习留给读者。 第二个目标是对UML在开发这种应用的重要方面提供指导。特别把重点放在清楚地阐明此设计语言的结构和表示法,并通过示例说明设计和面向对象程序实现之间的紧密关系。这些问题在许多书中讲的相当粗略。然而,如果对此没有清楚的理解,就难以正确使用UML。 UML是一个庞大而复杂的语言,学习UML时的危险是被这些表示法的细节所淹没。为了避免这点,本书使用的是足以用于开发桌面应用的UML的一个子集。并发性、活动图和除了部署图的简要叙述外的其他部分,都作了相当大的省略。UML语言的这些方面对于UML的“工业化”应用显然是重要的,但是这些已超出本书针对的读者的经验。 目录: 第1章 UML导论 第2章 对象建模 第3章 软件开发过程 第4章 餐馆系统的业务建模 第5章 餐馆系统的分析 第6章 餐馆系统的设计 第7章 餐馆系统的实现 第8章 类图和对象图 第9章 交互图 第10章 状态图 第11章 构件图 第12章 约束 第13章 实现策略 第14章 原则和模式 附录A UML表示法概述 附录B OCL概述 附录C 用例描述模板 参考文献 术语表
世界著名计算机教材精选 面向对象设计UML实践 (第2版) Mark Priestley著 龚晓庆卞雷等译 王少锋审 清华大学出版社 北京 Mark priestley Practical Object-Oriented Design with UML. Second Edition EISBN:0-0770393-9 Copyright C 2004 by The McGraw-Hill Companics Inc Original language published by The McGraw-Hill Companies, Inc. All Rights reserved. No part of this publication may be reproduced or distributed by any means, or stored in a database or retrieval system, without the prior written permission of the publisher Simplified Chinese translation edition is published and distributed exclusively by Tsinghua Unjvcrsity Press under the authorization by McGraw-Hill Education(Asia) Co., within the territory of the Pcople's republic of China only, excluding Hong Kong, Macao SAR and Taiwan, Unauthorized export of this edition is a violation of the Copyright Act. Violation of this Law is subject to Civil and Criminal Penalties 木书中文简体字翻译版由美国麦格劳希尔教育出版(亚洲)公司授权清华大学出版社在中华人民共利 境内(不包括中国香湛、澳门特别行政区和中国台湾地区〕独家出版发行。未经许可之出口,视为违反蒋 作权法,将受法律之制裁。未经出版者预先书面许可,不得以任何方式复制或抄袭本书的任何部分。 北京市版权局者作权合同登记号图字:01-20042952 版权所有,翻印必究。举报电话:010-627829891350125667813801310933 本书封面贴有 McGraw-Hi公司防伪标签,无标签者不得销售。 图书在版编目(C|P数据 面问对象设计UML实践(第2版)}普里斯特( Priestley,M)著:龚晓大,卞雷等译.一北京:清华大 学出版社,2005.5 (世界著名计算机教材精选) 书名原文: Practical Object-Oriented Design with UML SBN7302-10587-1 .面…‖.普…②龚…③卞…Ⅲ.面向刈象语言,UML·程序设讦-高等学校-教材V.TP32 屮国版本佟书馆ClP数据核字(2005)第引15590号 出版者:清华大学出版社 地址:北京清华大学学研大厦 http:www.tup.cotn.cn 邮编:100081 社总机:010-62770175 客户服务:010-62776969 责任编辑:啟铭 封面设计:常:就 印刷者:北京密云胶印 装订者:三河市金元装订厂 发行者:新华书貼总店北京发行所 开本:185×260印张:19.25字数:451千字 版次:2005年5月第1版2005年5月第1次印剜 书号:IsiN7302-10587-1TP·7180 印数:1~4000 定价:39.00元 序言 Mr Palmer的规则一直在逐渐改变:现在,在综合过程中他需要多种多样的模型,很 可能是可以互换的,以便找出一个最符合于实际情况的模型,而这个实际情况就其本身来 说总是由许多在时间上和空间上不同的实际情况构成。 Italo Calvino 本书的目的是提供一本实用的和易于理解的面向对象设计的入门教程,它求读者其 有面向对象程序设计语的知识(最好是Java),而且闸述了UML的原则利应用。本书针 对的读者主要是计算机科学或软件工程专业的大学本科高年级学生或生,当然也希望 其他读者会发觉这本书是有用的。 本书的总体设想是强调设计的板示法与代码之间的联系现在已经有许多讨论用UML 进行系统分析和设计的教程,不过对最终产品,即被开发系统的代码,给予特别注意的还 不多见。然而UML实质上是一种表达面向对象程序的设计语言,从这个角度考虑该语言 的表示法和语义看来是很白然的。在过去儿年,我已发现这是把设计表示法的真实含义传 授给学生的好方法。 与这个总体设想有关,本书有两个主要目标。第一个是提供一个使用UML描述的面 向对象开发的完整示例。开始讲述需求,最后讲述个完整的可执行代码,这个代码可以 运行、修改和扩展。 教程的日标限制了叮以考虑的事例的规模。为此,本书采用一个典型的独立的桌面应 用系统,作为范例体系结构。它攴持图形用户界面并与关系数据库接口。在这个框架中 正文仔细地对某些核心功能的开发进行了探讨,并把系统的扩展作为练习留给读者。 第二个目标是对UML在开发这种应用的重要方面提供指导。特别把重点放在清楚地阐 明此设计语言的结构和表小法,并通过小例说明设计和面向对象程序实现之间的紧密关系。 这些问题在许多书中讲的相当粗略。然而,如果对此没有清楚的理解,就难以正确使用UML。 UML是一个庞大而复杂的语言,学习UML时的危险是被这些表示法的细节所淹没。 为了避免这点,本书使用的是足以用于开发桌面应用的UML的一个子集。并发性、活动 图利除了部图的简要叙述外的其他部分,都作了相当大的省略。UML语言的这些方面对 于UML的“[业化”应用显然是重要的,但是这些已超出本书针对的读者的经验。 本书的结构 第1章导论之后,第2章结合个简单的程序设计示例介绍对象建模的基木概念。第 3~7章是使用UML的一个案例研究,而第8~12章系统地介纲最重要的UML表示法。这 两部分是相互独立的,可以按照如图01所示的不同阅读计划学习。第13章讨论实现UML 1本英文影印版1由清华大学出版社出版,书号为73024087849,定价为3900元 面向对象设计UML实践(第2版) 的策略,第14章总体讨论了面向对象设计的-些基本原则。 概述 第1、2章 案例研究 UML教程 L第3-7章 第8~12章 其他主题 第13、14章 图01各革之间的关系 第2版的改变 第2版最大的改变是用一个新的简单餐馆预约系统案例,替换了图编辑器示例。这航 提供了一个比图编辑器具有更“贴近生活”环境的应用,许多学生发现这个案例与他们更 接近。与原来的案例相比,这个案例也允许更自然地介绍不同框架层的概念。容易看到, 现在的第4-7章包括了这些题目 虽然本书的重点是语言而不是过程,然而在任何有实用价值的方式中,使这两部分完 全分离是不可能的。在本书新的第3章中,现在包括了软件开发过程中一些问题的明确讨 论,并对统一过程给出了一个简要说明。 其余各章相当多的内容与第1版是一样的,只是在内容上和表达上有少量修改。为了 给新的章节和案例让出地方,第1版中的某些资料已从这一版中删去,显而易见的是第2 个案例。所有已删去的资料,包括图编辑器的示例,仍然可以从本书的网站得到 其他资料 本书的Web页提供访问本书使用的示例的源代码、所有练习的答案和第I版的资料。 这些资料可以在下述URL找到: http://www.mcgraw-hill.co.uk/textbooks/priestley 教师手册、幻灯片、本书中使用的图和增加的练习,可以供真正使用本书进行课堂教 学的大学教师使用。如何获得手册中的这些信息可以在出版商的网站上找到。 致谢 我非常感激在本书新版的准备中使用过早期版本的学生和自始至终参加这个餐馆预 定系统早期描述的学生。我还要感谢 Michael richards,是他最早提出了这个案例的思想。 Mark priestley 面向对象设计UML实践(第2版) 27消息传递 …………20 28多态性 wta weBB ,b,+,, ………………………………21 28.1多态性的实现 ,,.,,,,果,,、,,·,,,,,,.重 ………………………………23 282UML的多态性 ………………………………………………24 283抽象类 25 29动态绑定 25 2.10对象模型的适用性 …………………27 211本章小结 …………28 212练习题……… …………………………28 第3章软件开发过程 丶·甲… 31 3.1瀑布模型 d中·面中中、,看,、F导甲 d丶 31 3.1.瀑布模型中的风险管理… ………………32 31.2瀑布模型中的系统需求 3.2非瀑布模型…………………………………………………………34 321演化模型……… 34 3.2.2螺旋模型……34 323迭代和增量开发 36 3.3统一过程 ,.t,dd卡平 ……………………36 34模型在开发中的作用 d4中,+,,,.. 37 3.5UML在统一过程中的运用 ,,,,由、 38 351需求 、,dhd、dd.,,+·,,,,,,,,, tdt由+,中,,,中,, …………………38 352用例驱动的过程………………39 36本章小结……… ,d中d中重中中看中,、,,·导 ……………………40 3.7练习题 ,aaa.aavd由由“专中,中,中,、 ,a..tdd西.非,,. …………………40 第4章餐馆系统的业务建模 4.1#正式的需求……… 甲,甲.,, …………………………42 4.J.1对计算机化系统的需要…………………………………………………43 4.12定义一次迭代 42用例建模…………… ………4 42.1用例 …………44 422参与者 ,、甲着平平平面平 …44 42.3用例图……………………………45 3描述用例 ……………………45 43.1事件路径… “丶曲由丶里·,·一 46 432用户界面原型…………………………47 44组织用例模型 48 44.1用例包含… …………49 44.2参与者泛化 ……………50 443用例扩展……… ,td由, 1+++psp.a....,;中 ………50 日录 4.5完成用例模型 5 451一个用例模型何时完成 46领域建模 ……53 4.6.1领域模型的正确性 …………55 4.7术语表… ,,中,4.,,, 甲,,,4看14 非。中、,中中面非 55 4.8本章小结………………………………………………………56 4.9练习题 57 第5章餐馆系統的分析………………………………………59 51分析的目的 甲中道 59 511分析和设计的区别 ………………60 52对象设计……………………………………………60 521对象责任…… 60 53软件架构· ,,,,,,,,,,,,,,, ………61 531层次架构 、丶, ………62 532分析类的构造型 63 54用例实化………………………………64 541系统消息 ………64 542存取预约 ,++d,.卡+非+,非,非,,·..,,、非·· …66 54.3检索约细节…… F非、面1半、曲d中、,,平号面中1,, ,甲,F,·,,, ……………………67 544细化领域模型………………………67 55记录新预约…… ,,+非,,、,中,,,,.+,,,,.,·,甲,, 551创建新对象… 69 552记录未预约顾客的预约 ………………70 56取消预约……………………70 56.1细化领域模型 71 5.7更新预约… ·,,有中,中 ………72 57.1调换餐桌 、, ……………………73 58完成分析模型… 59本章小结 ,,.,,导,,号 …………74 5.10练习题…… ……………75 第6章餐馆系统的设计……………………………………………………………76 6.1接收用户输入… …………………76 62产生输出………………… 78 621应用设计模式……… ……………78 63持久数据存储 ,80 63.1设计数据库模式… 81 632保存和装入持久对象 ,·,·,、,, …………83 633持久性和层次结构 …83 64设让模型…………………………………………………84 VI 面向对象设计UML实践(第2版) 6.5详细的类设计…………………………………………………………………85 66动态行为建模…… …………………………86 661消息的顺序… 4E由‘,由曲··E上d,,·、出曲正 ……………86 662与历史有关的行为 87 663指定行为… 87 67预约系统的状态图 ………………88 671非确定性 88 6.72监护条件 ……………………………………………………89 6.73动作……………………… ……………………………90 6.74组合状态 ,自中号.曲+中自,甲,.,,B,.,,、.,甲· 68预定的状态图………………………………………………91 69本章小结 ………………92 6.10练习题 93 第7章餐馆系统的实现 ,d+中曲面中中,P,非 4 71实现图 71.1构件………………………………94 712构件图 ,,. ………………………………………95 7.13部署图 丶st+a+,导.d.....,d 96 7.2实现策略 96 73应用框架………………………………………………………………………96 7.3热点 ……·……………QT 732控制的倒置 74 Java AWt框架 ……………………99 741用UML文档化一个框架………………………………… 99 74.2集成预约系统和AWT框架 …………………………………100 75类的实现… 751类 ………………………………10l 752泛化…… …102 753类的重数…… +“++·=:=++:;;1甲:.1+““日·日、上·. 103 76关联的实现 ………104 761双向性 …104 762关联的单向实现…… ……105 7.63实现重数约束 ………106 7.7操作的实现……… ….….……07 771状态图的实现 107 78本章小结…… =·‘:+:;+;+F+:=:.4..:d丶.·,,“·.·,·‘··· 79练习题 ………108 第8章类图和对象图 a:+.,:.,甲上中·中d 81数据类型 目录 82类 83用类描述对象……… ………13 831属性 113 832操作……… ……………14 833标识对象 115 834特征的可见性 、,导·中、·,· +丶d,由 84关联… ………………………116 84l链接 ,,....,,4甲1中、面q甲面甲甲目自中面省、B省、1B44B4D省自省自由省自d1由面日山山目省。 …11 842关联端点的特性 ………………………………117 843导航性 844关联的不同种类……………………………………118 84.5标注关联……… ………………………119 846物化关联 19 85泛化和特化 ……………………………………………………………………………………………l21 85泛化的意义 122 852抽象类………… …………………………123 853泛化层次…… …………24 86属性和操作的继承…… ………………………124 861向子类中增加特征…………………………125 86.2在子类中覆盖操作 ……126 863抽象操作……… 126 87聚合 ……………………………………………………………………………………!l27 88组合 129 89关联类 由丶d,丶,+,,卡非里 ………………………130 810n-元关联… …………………………………132 811限定关联 133 812接口… ……135 8.13模板 136 84本章小结 ………137 815练习题… ………………………………………138 第9章交互图 l,由=dE由中4中面由中中,中导甲导甲车中中,甲,,甲,, 145 91协作 ………………………………………145 92类元角色…… …………………………146 93关联角色 …147 94交互图………………………………………148 941顺序图… ……………………149 94.2协作图………………149 95对象创建 ,,b曲由由EBB中中 15l 9,6对象销毁 ………152

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