UML面向对象分析、建模与设计 / 面向新工科普通高等教育系列教材
￥65.00定价
作者： 吕云翔，赵天宇
出版时间：2025-06-23
出版社：机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111779537
- 1-1
- 549140
- 平装
- 2025-06-23
- 392
- 本科
内容简介
本书介绍了使用UML进行软件建模的基础知识以及使用Rational Rose进行UML建模的基本方法。
全书共18章，分为3个部分。第一部分（第1～3章）简要介绍了软件工程的产生、发展历史及重要作用，并对面向对象方法的概念和原则加以阐释，由此推出UML的概念和作用，还介绍了UML建模的重要工具—Rational Rose。第二部分（第4～14章）从UML概念模型出发，对每种UML图进行了具体介绍，涵盖了UML中的用例图、类图、对象图、包图、顺序图、协作图、状态图、活动图、组件图和部署图。第三部分（第15～18章）首先结合UML的使用过程，介绍了统一软件开发过程的相关概念，然后通过小型网上书店系统、小型二手商品交易系统及汽车服务管理系统3个具体案例，帮助读者更深刻地认识UML在实际开发过程中的使用。
本书既可以作为高等院校计算机与软件相关专业的教材，也可以作为软件从业人员的学习指导用书。
全书共18章，分为3个部分。第一部分（第1～3章）简要介绍了软件工程的产生、发展历史及重要作用，并对面向对象方法的概念和原则加以阐释，由此推出UML的概念和作用，还介绍了UML建模的重要工具—Rational Rose。第二部分（第4～14章）从UML概念模型出发，对每种UML图进行了具体介绍，涵盖了UML中的用例图、类图、对象图、包图、顺序图、协作图、状态图、活动图、组件图和部署图。第三部分（第15～18章）首先结合UML的使用过程，介绍了统一软件开发过程的相关概念，然后通过小型网上书店系统、小型二手商品交易系统及汽车服务管理系统3个具体案例，帮助读者更深刻地认识UML在实际开发过程中的使用。
本书既可以作为高等院校计算机与软件相关专业的教材，也可以作为软件从业人员的学习指导用书。
目录
前言
第1章 软件工程与面向对象方法 1
1.1 软件工程 1
1.1.1 软件工程的历史 1
1.1.2 软件工程的目标和原则 2
1.2 面向对象方法 2
1.2.1 面向对象方法简介 3
1.2.2 面向对象方法的历史 3
1.2.3 面向对象方法的概念 4
1.2.4 面向对象方法的优点 6
小结 6
习题 6
第2章 UML概述 8
2.1 软件建模简介 8
2.1.1 什么是模型 8
2.1.2 建模的重要性 8
2.1.3 建模的基本原理 9
2.2 UML简介 10
2.3 UML的历史 10
2.3.1 UML出现的历史背景 11
2.3.2 UML的诞生与标准化 11
2.3.3 UML 2的诞生 12
2.4 UML的目标与应用范围 12
2.4.1 UML的目标 12
2.4.2 UML的应用范围 13
2.5 UML建模工具 14
小结 16
习题 16
第3章 Rational Rose工具概述 18
3.1 Rational Rose简述 18
3.1.1 何谓Rational Rose 18
3.1.2 Rational Rose对UML的支持 19
3.2 Rational Rose的安装 20
3.2.1 安装前的准备 20
3.2.2 安装过程 21
3.3 Rational Rose的使用 24
3.3.1 Rational Rose界面介绍 24
3.3.2 Rational Rose的基本操作 29
小结 35
习题 35
第4章 初识UML 37
4.1 UML构造块 37
4.1.1 事物 37
4.1.2 关系 39
4.1.3 图 40
4.2 UML通用机制 41
4.2.1 规格说明 41
4.2.2 修饰 42
4.2.3 通用划分 42
4.2.4 UML扩展机制 42
4.3 “4+1”视图模型 44
4.3.1 “4+1”视图模型的概念和
组成 44
4.3.2 “4+1”视图模型要解决的
问题 45
4.3.3 运用“4+1”视图模型进行
软件架构设计 45
小结 46
习题 47
第5章 用例图 48
5.1 用例图简介 48
5.2 用例图的组成元素 49
5.2.1 参与者 49
5.2.2 用例 50
5.2.3 用例图中的关系 53
5.3 用例描述与文档 56
5.3.1 什么是用例描述 56
5.3.2 前置条件与后置条件 57
5.3.3 事件流 57
5.3.4 补充约束 58
5.3.5 用例文档 58
5.4 使用用例图建模 59
5.4.1 用例图的建模技术 59
5.4.2 用例图使用要点 61
5.5 实验：使用Rose绘制用例图 61
5.5.1 用例图的Rose操作 61
5.5.2 绘制“机票预订系统”的
用例图 63
小结 65
习题 65
第6章 类图 68
6.1 什么是类图 68
6.2 类图的组成元素 69
6.2.1 类 69
6.2.2 接口 72
6.2.3 类图中的关系 73
6.2.4 类的高级概念 78
6.3 应用类图建模 80
6.3.1 类图的建模技术 80
6.3.2 使用类图进行正向工程与
逆向工程 81
6.3.3 面向对象设计的原则 82
6.4 实验：使用Rose绘制类图 85
6.4.1 类图的Rose操作 85
6.4.2 绘制“机票预订系统”的
类图 89
小结 93
习题 93
第7章 对象图 95
7.1 什么是对象图 95
7.2 对象图的组成元素 96
7.2.1 对象 96
7.2.2 链 96
7.3 应用对象图建模 97
7.3.1 对象图的建模技术 97
7.3.2 使用对象图进行逆向工程 97
7.3.3 对象图使用要点 98
7.4 实验：绘制“机票预订系统”
的对象图 98
小结 99
习题 99
第8章 包图 101
8.1 什么是包图 101
8.2 包图的组成元素 102
8.2.1 包 102
8.2.2 包的依赖关系 104
8.3 包图的建模技术 106
8.4 实验：使用Rose绘制包与
包图 106
8.4.1 包图的Rose操作 106
8.4.2 绘制“机票预订系统”的
包图 108
小结 109
习题 109
第9章 顺序图 111
9.1 什么是顺序图 111
9.2 顺序图的组成元素 112
9.2.1 对象与生命线 112
9.2.2 激活 113
9.2.3 消息 113
9.3 （*）顺序图中的结构化控制 115
9.4 顺序图的建模技术 116
9.5 （*）顺序图的变体—
时间图 117
9.6 实验：使用Rose绘制
顺序图 118
9.6.1 顺序图的Rose操作 118
9.6.2 绘制“机票预订系统”“登录”
用例的顺序图 120
小结 121
习题 121
第10章 协作图 123
10.1 什么是协作图 123
10.2 协作图的组成元素 124
10.2.1 对象 124
10.2.2 链 125
10.2.3 消息 125
10.3 协作图与顺序图 126
10.4 协作图的建模技术 127
10.5 （*）UML 2中的通信图 127
10.6 实验：使用Rose绘制
协作图 129
10.6.1 协作图的Rose操作 129
10.6.2 绘制“机票预订系统”“查询
航班”用例的协作图 130
小结 131
习题 131
第11章 状态图 133
11.1 什么是状态图 133
11.1.1 状态机 133
11.1.2 状态图 134
11.2 状态图的组成元素 135
11.2.1 简单状态 135
11.2.2 转换 137
11.2.3 伪状态 139
11.2.4 复合状态 139
11.3 状态图的建模技术 142
11.4 实验：使用Rose绘制
状态图 142
11.4.1 状态图的Rose操作 142
11.4.2 绘制“机票预订系统”“航班”
类的状态图 146
小结 147
习题 148
第12章 活动图 150
12.1 什么是活动图 150
12.2 活动图的组成元素 151
12.2.1 动作和活动节点 151
12.2.2 开始和终止 152
12.2.3 控制流 152
12.2.4 判断节点 152
12.2.5 合并节点 153
12.2.6 泳道 153
12.3 活动图的高级组成元素 154
12.3.1 分叉节点与结合节点 154
12.3.2 对象流 155
12.3.3 扩展区域 155
12.4 活动图的建模技术 156
12.5 活动图的进一步说明 157
12.6 实验：使用Rose绘制
活动图 157
12.6.1 活动图的Rose操作 157
12.6.2 绘制“机票预订系统”“购买
机票”用例的活动图 158
小结 160
习题 160
第13章 组件图 162
13.1 什么是组件图 162
13.2 组件图的组成元素 163
13.2.1 组件 163
13.2.2 接口 164
13.2.3 端口 165
13.2.4 组件图中的关系 166
13.2.5 （*）Rose中的特殊组件 166
13.2.6 （*）UML 2中组件的嵌套 167
13.3 组件图的建模技术 168
13.4 实验：使用Rose绘制
组件图 169
13.4.1 组件图的Rose操作 169
13.4.2 绘制“机票预订系统”的
组件图 170
小结 171
习题 171
第14章 部署图 173
14.1 什么是部署图 173
14.2 部署图的组成元素 174
14.2.1 节点 174
14.2.2 连接 174
14.3 部署图的建模技术 175
14.4 实验：使用Rose绘制
部署图 175
14.4.1 部署图的Rose操作 175
14.4.2 绘制“机票预订系统”的
部署图 176
小结 177
习题 177
第15章 统一软件开发过程 179
15.1 统一软件开发过程概述 179
15.1.1 什么是软件开发过程 179
15.1.2 统一软件开发过程简介 180
15.1.3 统一软件开发过程发展
历程 180
15.2 RUP总览 181
15.3 阶段和迭代—时间维度 181
15.3.1 起始阶段 182
15.3.2 细化阶段 183
15.3.3 构建阶段 184
15.3.4 转化阶段 185
15.3.5 迭代 186
15.4 过程的静态结构 186
15.4.1 工作者 186
15.4.2 活动 186
15.4.3 制品 187
15.4.4 工作流 187
15.4.5 核心工作流 187
15.5 在统一软件开发过程中使用
UML图 191
15.5.1 起始阶段常用的UML图 191
15.5.2 细化阶段常用的UML图 192
15.5.3 构建阶段常用的UML图 193
15.5.4 转化阶段常用的UML图 194
小结 194
习题 195
第16章 小型网上书店系统 196
16.1 需求分析 196
16.1.1 项目背景描述 196
16.1.2 系统需求分析 197
16.1.3 用户管理模块 197
16.1.4 订单管理模块 197
16.1.5 书目管理模块 198
16.2 系统的UML基本模型 198
16.2.1 需求分析阶段模型 198
16.2.2 基本动态模型 199
16.3 类的设计与实现 202
16.3.1 系统设计类 202
16.3.2 类的实现 203
16.4 系统的组件图和部署图 204
16.4.1 系统的组件图 204
16.4.2 系统的部署图 205
第17章 小型二手商品交易系统 206
17.1 需求分析 206
17.1.1 子系统划分 207
17.1.2 系统功能需求 207
17.1.3 非功能需求 210
17.2 系统设计 210
17.2.1 系统设计类图 210
17.2.2 关键用例的动态模型 214
17.2.3 类的代码框架 217
第18章 汽车服务管理系统 219
18.1 需求分析 219
18.1.1 系统功能需求 219
18.1.2 车辆及路线管理模块 220
18.1.3 人员管理模块 220
18.1.4 信息管理模块 220
18.2 系统的UML基本模型 220
18.2.1 需求分析阶段模型 220
18.2.2 基本动态模型 222
18.3 系统中的类 224
18.3.1 系统类图 224
18.3.2 生成类的代码框架 226
18.4 系统的划分与部署 227
18.4.1 系统的包图 227
18.4.2 系统的部署图 228
附录 229
附录 A 软件设计模式及其应用 229
A.1 软件设计模式 229
A.2 软件设计模式应用 233
附录B 综合案例（微课视频及
开发文档和代码） 239
参考文献 240
第1章 软件工程与面向对象方法 1
1.1 软件工程 1
1.1.1 软件工程的历史 1
1.1.2 软件工程的目标和原则 2
1.2 面向对象方法 2
1.2.1 面向对象方法简介 3
1.2.2 面向对象方法的历史 3
1.2.3 面向对象方法的概念 4
1.2.4 面向对象方法的优点 6
小结 6
习题 6
第2章 UML概述 8
2.1 软件建模简介 8
2.1.1 什么是模型 8
2.1.2 建模的重要性 8
2.1.3 建模的基本原理 9
2.2 UML简介 10
2.3 UML的历史 10
2.3.1 UML出现的历史背景 11
2.3.2 UML的诞生与标准化 11
2.3.3 UML 2的诞生 12
2.4 UML的目标与应用范围 12
2.4.1 UML的目标 12
2.4.2 UML的应用范围 13
2.5 UML建模工具 14
小结 16
习题 16
第3章 Rational Rose工具概述 18
3.1 Rational Rose简述 18
3.1.1 何谓Rational Rose 18
3.1.2 Rational Rose对UML的支持 19
3.2 Rational Rose的安装 20
3.2.1 安装前的准备 20
3.2.2 安装过程 21
3.3 Rational Rose的使用 24
3.3.1 Rational Rose界面介绍 24
3.3.2 Rational Rose的基本操作 29
小结 35
习题 35
第4章 初识UML 37
4.1 UML构造块 37
4.1.1 事物 37
4.1.2 关系 39
4.1.3 图 40
4.2 UML通用机制 41
4.2.1 规格说明 41
4.2.2 修饰 42
4.2.3 通用划分 42
4.2.4 UML扩展机制 42
4.3 “4+1”视图模型 44
4.3.1 “4+1”视图模型的概念和
组成 44
4.3.2 “4+1”视图模型要解决的
问题 45
4.3.3 运用“4+1”视图模型进行
软件架构设计 45
小结 46
习题 47
第5章 用例图 48
5.1 用例图简介 48
5.2 用例图的组成元素 49
5.2.1 参与者 49
5.2.2 用例 50
5.2.3 用例图中的关系 53
5.3 用例描述与文档 56
5.3.1 什么是用例描述 56
5.3.2 前置条件与后置条件 57
5.3.3 事件流 57
5.3.4 补充约束 58
5.3.5 用例文档 58
5.4 使用用例图建模 59
5.4.1 用例图的建模技术 59
5.4.2 用例图使用要点 61
5.5 实验：使用Rose绘制用例图 61
5.5.1 用例图的Rose操作 61
5.5.2 绘制“机票预订系统”的
用例图 63
小结 65
习题 65
第6章 类图 68
6.1 什么是类图 68
6.2 类图的组成元素 69
6.2.1 类 69
6.2.2 接口 72
6.2.3 类图中的关系 73
6.2.4 类的高级概念 78
6.3 应用类图建模 80
6.3.1 类图的建模技术 80
6.3.2 使用类图进行正向工程与
逆向工程 81
6.3.3 面向对象设计的原则 82
6.4 实验：使用Rose绘制类图 85
6.4.1 类图的Rose操作 85
6.4.2 绘制“机票预订系统”的
类图 89
小结 93
习题 93
第7章 对象图 95
7.1 什么是对象图 95
7.2 对象图的组成元素 96
7.2.1 对象 96
7.2.2 链 96
7.3 应用对象图建模 97
7.3.1 对象图的建模技术 97
7.3.2 使用对象图进行逆向工程 97
7.3.3 对象图使用要点 98
7.4 实验：绘制“机票预订系统”
的对象图 98
小结 99
习题 99
第8章 包图 101
8.1 什么是包图 101
8.2 包图的组成元素 102
8.2.1 包 102
8.2.2 包的依赖关系 104
8.3 包图的建模技术 106
8.4 实验：使用Rose绘制包与
包图 106
8.4.1 包图的Rose操作 106
8.4.2 绘制“机票预订系统”的
包图 108
小结 109
习题 109
第9章 顺序图 111
9.1 什么是顺序图 111
9.2 顺序图的组成元素 112
9.2.1 对象与生命线 112
9.2.2 激活 113
9.2.3 消息 113
9.3 （*）顺序图中的结构化控制 115
9.4 顺序图的建模技术 116
9.5 （*）顺序图的变体—
时间图 117
9.6 实验：使用Rose绘制
顺序图 118
9.6.1 顺序图的Rose操作 118
9.6.2 绘制“机票预订系统”“登录”
用例的顺序图 120
小结 121
习题 121
第10章 协作图 123
10.1 什么是协作图 123
10.2 协作图的组成元素 124
10.2.1 对象 124
10.2.2 链 125
10.2.3 消息 125
10.3 协作图与顺序图 126
10.4 协作图的建模技术 127
10.5 （*）UML 2中的通信图 127
10.6 实验：使用Rose绘制
协作图 129
10.6.1 协作图的Rose操作 129
10.6.2 绘制“机票预订系统”“查询
航班”用例的协作图 130
小结 131
习题 131
第11章 状态图 133
11.1 什么是状态图 133
11.1.1 状态机 133
11.1.2 状态图 134
11.2 状态图的组成元素 135
11.2.1 简单状态 135
11.2.2 转换 137
11.2.3 伪状态 139
11.2.4 复合状态 139
11.3 状态图的建模技术 142
11.4 实验：使用Rose绘制
状态图 142
11.4.1 状态图的Rose操作 142
11.4.2 绘制“机票预订系统”“航班”
类的状态图 146
小结 147
习题 148
第12章 活动图 150
12.1 什么是活动图 150
12.2 活动图的组成元素 151
12.2.1 动作和活动节点 151
12.2.2 开始和终止 152
12.2.3 控制流 152
12.2.4 判断节点 152
12.2.5 合并节点 153
12.2.6 泳道 153
12.3 活动图的高级组成元素 154
12.3.1 分叉节点与结合节点 154
12.3.2 对象流 155
12.3.3 扩展区域 155
12.4 活动图的建模技术 156
12.5 活动图的进一步说明 157
12.6 实验：使用Rose绘制
活动图 157
12.6.1 活动图的Rose操作 157
12.6.2 绘制“机票预订系统”“购买
机票”用例的活动图 158
小结 160
习题 160
第13章 组件图 162
13.1 什么是组件图 162
13.2 组件图的组成元素 163
13.2.1 组件 163
13.2.2 接口 164
13.2.3 端口 165
13.2.4 组件图中的关系 166
13.2.5 （*）Rose中的特殊组件 166
13.2.6 （*）UML 2中组件的嵌套 167
13.3 组件图的建模技术 168
13.4 实验：使用Rose绘制
组件图 169
13.4.1 组件图的Rose操作 169
13.4.2 绘制“机票预订系统”的
组件图 170
小结 171
习题 171
第14章 部署图 173
14.1 什么是部署图 173
14.2 部署图的组成元素 174
14.2.1 节点 174
14.2.2 连接 174
14.3 部署图的建模技术 175
14.4 实验：使用Rose绘制
部署图 175
14.4.1 部署图的Rose操作 175
14.4.2 绘制“机票预订系统”的
部署图 176
小结 177
习题 177
第15章 统一软件开发过程 179
15.1 统一软件开发过程概述 179
15.1.1 什么是软件开发过程 179
15.1.2 统一软件开发过程简介 180
15.1.3 统一软件开发过程发展
历程 180
15.2 RUP总览 181
15.3 阶段和迭代—时间维度 181
15.3.1 起始阶段 182
15.3.2 细化阶段 183
15.3.3 构建阶段 184
15.3.4 转化阶段 185
15.3.5 迭代 186
15.4 过程的静态结构 186
15.4.1 工作者 186
15.4.2 活动 186
15.4.3 制品 187
15.4.4 工作流 187
15.4.5 核心工作流 187
15.5 在统一软件开发过程中使用
UML图 191
15.5.1 起始阶段常用的UML图 191
15.5.2 细化阶段常用的UML图 192
15.5.3 构建阶段常用的UML图 193
15.5.4 转化阶段常用的UML图 194
小结 194
习题 195
第16章 小型网上书店系统 196
16.1 需求分析 196
16.1.1 项目背景描述 196
16.1.2 系统需求分析 197
16.1.3 用户管理模块 197
16.1.4 订单管理模块 197
16.1.5 书目管理模块 198
16.2 系统的UML基本模型 198
16.2.1 需求分析阶段模型 198
16.2.2 基本动态模型 199
16.3 类的设计与实现 202
16.3.1 系统设计类 202
16.3.2 类的实现 203
16.4 系统的组件图和部署图 204
16.4.1 系统的组件图 204
16.4.2 系统的部署图 205
第17章 小型二手商品交易系统 206
17.1 需求分析 206
17.1.1 子系统划分 207
17.1.2 系统功能需求 207
17.1.3 非功能需求 210
17.2 系统设计 210
17.2.1 系统设计类图 210
17.2.2 关键用例的动态模型 214
17.2.3 类的代码框架 217
第18章 汽车服务管理系统 219
18.1 需求分析 219
18.1.1 系统功能需求 219
18.1.2 车辆及路线管理模块 220
18.1.3 人员管理模块 220
18.1.4 信息管理模块 220
18.2 系统的UML基本模型 220
18.2.1 需求分析阶段模型 220
18.2.2 基本动态模型 222
18.3 系统中的类 224
18.3.1 系统类图 224
18.3.2 生成类的代码框架 226
18.4 系统的划分与部署 227
18.4.1 系统的包图 227
18.4.2 系统的部署图 228
附录 229
附录 A 软件设计模式及其应用 229
A.1 软件设计模式 229
A.2 软件设计模式应用 233
附录B 综合案例（微课视频及
开发文档和代码） 239
参考文献 240
