追求最佳可視化模型的公司可以更快地開(kāi)發(fā)它們的軟件，并且建立更高質(zhì)量的系統。Unified Modeling Language (UML)就是可視模型化的軟件工業(yè)標準。
在這里，我們將向你介紹如何運用UML和Rational Rose 2001a，它是現今最流行的基于UML的軟件模型化和開(kāi)發(fā)工具，可用于開(kāi)發(fā)基于J2EE的企業(yè)應用。
什么是UML?
Unified Modeling Language (UML),是始于1997年一個(gè)OMG標準，它是一個(gè)支持模型化和軟件系統開(kāi)發(fā)的圖形化語(yǔ)言,為軟件開(kāi)發(fā)的所有階段提供模型化和可視化支持，包括由需求分析到規格，到構造和配置。
使用UML作可視化模型主要是為了了解系統的重要細節，以便項目的需求可以清晰地表達、開(kāi)發(fā)出解決方案體系、并且一個(gè)選擇的實(shí)現可以清晰地標識和構造。為達到這個(gè)目的，需要豐富的符號來(lái)表達模型化的軟件系統。UML不但為基本的構造塊提供了符號表示，它還提供了方法來(lái)表達基本構造塊之間的復雜關(guān)系。這些關(guān)系都以UML框圖的形式表示出來(lái)。
以下就讓我們來(lái)看一下UML和Rational Rose是如何有助于理解、設計和實(shí)現J2EE應用的。
理解需求
項目失敗的原因通常是由于需求沒(méi)有很好地理解或者進(jìn)行溝通。我們也可以很容易地理解，無(wú)論是口頭或者書(shū)面的語(yǔ)言，都是不嚴密的。
你可以應用UML用例模型來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)精確的模型來(lái)表示系統的需求，然后以這些用例為基礎來(lái)推動(dòng)系統開(kāi)發(fā)的其它方面。用例的作用就好象是項鏈上的一條線(xiàn)，它將所有的珍珠綁定在一起。用例在最終的用戶(hù)和系統需求之間建立起一座橋。它們可用來(lái)在功能需求和系統實(shí)現本身之間進(jìn)行回溯。用例也可以作為一個(gè)連接點(diǎn)，連接到一個(gè)詳細的說(shuō)明需求細節的用例文檔。
圖1展示了一個(gè)在線(xiàn)CD商店的部分用例框圖，它們是從文本和口頭的功能需求中提取出來(lái)，然后轉為用例。在這個(gè)例子中，很明顯購買(mǎi)者（由幾條線(xiàn)條組成的人物，表示為UML中的角色）可以通過(guò)4種方式來(lái)使用系統（在UML中以橢圓表示一個(gè)用例）。
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一個(gè)簡(jiǎn)單的用例圖
每個(gè)用例則通過(guò)順序框圖中的一個(gè)或者多個(gè)場(chǎng)景來(lái)精確描述。當然，在需求捕捉和分析的早期階段，順序圖是相對簡(jiǎn)單，而且也可能是不完整的。順序圖的這樣一個(gè)例子如圖2所示。在Rational Rose中，要為某個(gè)用例創(chuàng )建順序圖，你可以在瀏覽器中選擇它，然后從用例的菜單中選擇New>Sequence Diagram。
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一個(gè)解釋付費用例的順序圖
設計一個(gè)方案
隨后的階段是用例分析，對于內部元素是如何交互來(lái)滿(mǎn)足系統的功能需求，以及它們是如何相關(guān)，這個(gè)階段提供了一個(gè)初始的、高級別的定義。這個(gè)分析需要進(jìn)行反復的試驗，直到產(chǎn)生滿(mǎn)意的解決方案。“Analysis classes（分析類(lèi)）”的行為通常是通過(guò)自然的語(yǔ)言描述的，比較抽象，在這個(gè)分析階段中，它是一個(gè)有用的工具。分析類(lèi)通常都不在軟件中實(shí)現，雖然我們可以做到這一點(diǎn)，實(shí)際上，在總體設計過(guò)程中，分析類(lèi)才會(huì )轉換為精確定義的設計類(lèi)和子系統。
我們首先要精心地制造順序圖，以便它們可以揭露出系統的內部運作，我們并不是通過(guò)展示角色和一個(gè)系統的交互來(lái)分析系統，而是將系統分解成獨立的分析對象。系統的職責被分解到分析級別的對象中，以便可以得到一個(gè)更好的順序圖。在這里我們要介紹三種分析對象：
．邊界對象
邊界對象代表系統的內部工作和它所處環(huán)境之間的交互。它包括有一個(gè)用戶(hù)通過(guò)圖形界面的交互，與其它角色的交互（例如代表其它系統的角色），和設備的交互等。邊界對象將系統的其它部分和外部的相關(guān)事物隔離和保護起來(lái)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，每一個(gè)角色-用例交互對映射到一個(gè)邊界對象。
. 實(shí)體對象
實(shí)體對象代表系統的重要信息。在一個(gè)很長(cháng)的時(shí)間內，它們都是持久和存在的。它們的主要目的是表達和管理系統中的信息。在模型中，系統中的關(guān)鍵概念以實(shí)體對象來(lái)表現。
. 控制對象
控制對象是用來(lái)模型化系統中的行為的?？刂茖ο蟛⒉恍枰獙?shí)現這個(gè)行為，它可能是與其它對象協(xié)作以實(shí)現用例的行為。它的想法是為了將行為和模型下層的信息隔離開(kāi)來(lái)，這樣在處理以后的改變時(shí)就比較容易。
UML提供了stereotype符號，它表示為放在一個(gè)雙角括號中的文本，以便和不同類(lèi)型的類(lèi)區別開(kāi)來(lái)。在Rational Rose中，你可以很容易地創(chuàng )建分析類(lèi)，只需將類(lèi)的stereotype字段分別修改為<
付款用例順序圖的一個(gè)更新版本如圖3所示，這里系統被分解為分析對象。在這個(gè)圖中，使用圖標來(lái)代表邊界、控制和實(shí)體對象（分別以一個(gè)T、帶箭頭的圓圈和一個(gè)帶切線(xiàn)的圓表示）。
當然，類(lèi)通常都參與到幾個(gè)用例中，因此為確保系統的一致性，理解它們的靜態(tài)關(guān)系也是同樣重要的。對于捕捉不同結構元素的靜態(tài)模型，UML類(lèi)圖是很有用的。
首先，我們標識和放置用例中所有的類(lèi)到一個(gè)類(lèi)框圖中。我們已經(jīng)將用例的行為分布到對象中，所以要分析每個(gè)類(lèi)的操作就變得相對簡(jiǎn)單了。要注意的是，這些是分析的操作，這意味著(zhù)隨著(zhù)我們不斷地進(jìn)行分析和設計，這些操作將會(huì )不斷地需要細化。
Rational Rose可讓你很簡(jiǎn)單地在順序圖中的分析類(lèi)上定義新的操作，你只要選擇現有的信息，并且在菜單上選擇
****圖3：帶有分析對象的精確順序圖****
這是Rational Rose中的一個(gè)典型方法，它可以提高用戶(hù)的生產(chǎn)力，并且確保整個(gè)模型的一致性和質(zhì)量，另一個(gè)類(lèi)似的有用特性包括有查詢(xún)模型哪個(gè)類(lèi)和消息是沒(méi)有解釋的（例如在模型中沒(méi)有映射到真正的類(lèi)或者操作）。
還有一個(gè)方面是需要標識每個(gè)類(lèi)的屬性。屬性代表的信息，可能是其它類(lèi)需要的，也可能是類(lèi)自身為履行自己的職責需要的。在這個(gè)分析階段，應將屬性標識為普通的類(lèi)型，例如數字、字符串等。
要完成用例的類(lèi)圖，你還需要標識類(lèi)間的關(guān)系。在這個(gè)階段中我們特別感興趣的關(guān)系是關(guān)聯(lián)、依賴(lài)和繼承。
在分析完所有的用例和為每個(gè)用例創(chuàng )建類(lèi)框圖后，我們就需要接合各種不同的分析類(lèi)來(lái)得到一個(gè)統一的分析模型。這是一個(gè)重要的活動(dòng)，因為我們需要得到一個(gè)最小集合的類(lèi)，并且為了避免在最后的分析模型中出現不必要的冗余。
這個(gè)階段的主要任務(wù)是標識在用例間重復出現的類(lèi)或者只有很小改變的類(lèi)。例如，對于跨用例間擁有類(lèi)似行為或者表示同樣概念的控制類(lèi)，我們應該將它們合并。擁有同樣屬性的實(shí)體類(lèi)也應該被合并，它們的行為也合并為一個(gè)類(lèi)。
圖4展示了一個(gè)初步分析級的類(lèi)框圖（這是根據圖1的用例得到的）。由于我們現今只是關(guān)系類(lèi)間的關(guān)系，所以我們使用Rational Rose的顯示過(guò)濾能力來(lái)過(guò)濾掉每個(gè)類(lèi)的細節（通過(guò)不勾選Format>Show all attributes和Format>Show all operations就可以了）。
**********圖4************
初步分析級的類(lèi)框圖
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