UML系統分析與架構設計培訓
UML系統分析與架構設計培訓
培訓目標:
1、了解UML的正確應用方法與原理；
2、學員將了解如何把UML應用到面向對象分析和設計乃至整個軟件過程中，包括使用UML建立業務模型、需求模型、分析模型、設計模型、實現模型等；
3、重點講解UML在具體的真實項目中的使用和應用過程指南，如何應用UML處理需求的變更，分析、設計出強壯的架構，建立充分的實現模型。強調具體項目的過程。
4、運用系統分析模式進行本質分析；
5、了解如何設計穩健并易于擴展的架構；
6、通過實際的案例，掌握需求、分析設計的關鍵技巧；
7、看到好的和差的實際案例，反思自我，提高實際工作能力；
8、深入了解如何解決實際開發問題；
9、理解UML貫穿于迭代化、用例驅動和以構架為中心的過程；
10、掌握如何基于UML設計的可擴展的業務架構、應用架構和程序結構。
課題
內容
第一單元：
UML概念（一般介紹）
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UML的構成
視圖、模型元素、圖（用例、類、對象、序列、協作、狀態、活動、構件、部署）
公共機制（規約、修飾符、擴展機制）

結構模型視圖
數據類型、多重性、類、類與對象；關聯（自關聯、關聯的多重性、角色名、關聯的具體化）；屬性和操作。

行為模型視圖
序列圖(對象生命線、交互的描述、時間約束的表示、條件分支的表示、重復執行的表示、遞歸調用的表示、對象的創建和撤銷)
協作圖、狀態圖、活動圖

實現模型視圖
包；子系統；模型；構件圖
第二單元：
UML中的常見疑難問題辨析
（重點）
用例圖
參與者建模中的常見問題。
用例建模中的常見問題。
UaseCase的本質討論。

類設計
UML中關系的辨析：
依賴關系、關聯關系辨析；聚合，組合辨析。

類設計中的常見問題：
一些常見但易混淆的類關系圖；
熟悉類的自關聯形式
一些易混淆的重數表示方法
建模為對象與建模為屬性的辨析
建模為方法與建模為對象的辨析
使用關聯類

其它辨析
包與組件。
擴展基類與覆蓋基類等。
自關聯、關聯多重性、關聯角色名辨析。
消除多重繼承的常用手段。
第三單元：
UML面向對象分析及設計
用GRASP模式指導系統分析
GRASP模式：
信息專家、創建者、高內聚、低耦合、控制者、多態、間接、純虛構、保護變化
領域模型介紹：
充血模型、貧血模型、失血模型。

面向對象的設計原則
類設計原則
單一職責原則、開-閉原則、里氏代換原則、依賴倒轉原則、接口隔離原則
包內聚原則:
發布與復用等價原則、共同封閉原則、共同復用原則
包耦合原則:
無循環的依賴原則、穩定的依賴原則、穩定的抽象

應用UML建模過程
概述，設計模型的內容與演進
全局分析：
選用架構模式；識別關鍵抽象；標識分析機制；常見的分析機制
局部分析：
提取分析類：
分析類的類型劃分：邊界類、實體類、控制類，分析類在模型中的位置，邊界類的復用，控制類的變通。
分析需求場景：
消息與責任；事件序列在邊界、實體及控制類間的原則；控制類在交互圖中的表現特征；交互圖的正確性。
整理分析類：
分析類的責任和關聯關系；動態與靜態的關系；確定類的責任；設計類和子系統接口。

工程中常見的架構模式
系統軟件：
分層(Layer)
管道和過濾器(Pipes and Filters)
黑板(Blackboard)
分布式軟件：
經紀人(Broker)
客戶/服務器（Client/Server）
點對點（Peer to Peer）
交互軟件：
模型-視圖-控制器（Model-View-Controller）
顯示-抽象-控制（PAC）

軟件設計中常見模式介紹
模板方式模式、適配器模式、工廠方式模式、抽象工廠模式、策略模式、橋接模式、觀察者模式、命令模式、裝飾模式等。

典型案例分析：
下載系統、投遞系統、提交搜索系統。
第四單元：
用UML進行程序設計實踐
靜態設計：
按層+高內聚低耦合的原則進行模塊劃分
高內聚原則；按功能分解；按業務進行分解；以數據轉換為中心分解；實際運用中的折中。
劃分層次
將模塊劃入對應的層；分層與分區；邏輯模塊與實體組件的對應關系。

為模塊進行職責分配
隔離關注面：低耦合原則；適當采用設計模式；
用設計模式優化核心結構：經典模式運用：
用橋接模式作為中心骨架。
用橋接模式作為中心骨架。
用工廠模式進行組裝。
用命令模式處理事務。

模塊結構的常見形式
容器模塊 + 控制者 + 功能模塊 + 臨時構建的小類；單例模式；命令模式。

核心模塊的接口設計。
外觀模式；適配器模式；代理模式；中介者模式。

其它形式的的模塊結構：變換型模塊結構；事務型模塊結構。
模塊間的通信及耦合設計
組件式編程。
通訊機制：
觀察者模式；本地SDK；輪訓。
解耦：
針對接口編程；增加間接模塊；依賴注入。
設計數據層
數據結構選用的設計；數據訪問層的設計

動態設計
抽象與統一不同的因素
根據業務尋找關鍵因素；統一到復雜的情況。
常用的流程抽象手段：
依賴注入 / 控制反轉；表格法；配置文件。
邏輯控制：
控制者模式；信息專家模式。
消息通知機制
MVC模式；觀察者模式；責任鏈模式；中介者模式。

模塊調整：
調整模塊等級。
適當封裝；把屬性提升為類；將類降為屬性；將類提升為組件。
用設計模式優化設計
在主體的框架上進行調整：訪問者模式；裝飾模式。
編碼時構建適當的動態臨時類。
命令模式；事務處理類型。
效率的優化
效率與結構的折中：優化效率的3步驟。
第五單元：
建模實踐及案例分析
領域分析及建模：數據投遞系統
收集需求
技術調研
第一次迭代
需求分析；獲取總體包圖；分析初步流程；流程細化：修改與調整；子系統選型；獲得第一次迭代的：主要用例、主流程圖。
第二次迭代
細化/增加需求；關于數據庫選型；初步確定一些模塊/包；主成功場景（或投遞流程）；討論并調整；主用例場景與子用例場景；分層，考慮架構模式；獲得細化的協作圖、領域分析類圖、活動圖。
第三次迭代
細化領域分析中的類圖；細化子模塊、考慮設計模式。

系統設計及重構：數據采集系統：
收集需求
技術調研
需求分析功能性需求分析。
非功能性需求分析。

領域分析與系統初步設計
劃分子系統，考慮架構模式。
對子系統分層，畫出包圖。
對每個子系統、畫出領域分析類圖。
分析初步流程、畫出初步的活動圖。

細化設計
細化子系統、劃出子系統的包圖、主要類圖、活動圖。
設計模塊間的接口。
子系統分層。

細化設計
細化子模塊、考慮設計模式。
細化模塊間的接口及數據交換格式。
綜合性能瓶頸分析，決策改進措施。
細化流程，列出影響因素，借助分析矩陣抽象出統一的流程，畫出活動圖。

實現
細化類圖，指導編碼。
得出原型系統。

迭代
根據原型系統，分析不足。
根據原型系統，分析系統的效率瓶頸。
重構及優化架構。
適當前瞻，改進架構。
第六單元：
其它案例分析
典型案例分析
領域分析及建模：POS收款系統
分析及設計：WDL解析系統
分析及設計：XSO文件系統。

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