UML是支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，是一种重要的建模、设计与分析工具。全书分3篇19章，介绍了UML概述、UML建模工具概述、用例和用例图、类图、对象图和包图、活动图、顺序图、通信图和时序图、状态机图、组件图和部署图、组合结构图和交互概览图、UML与RUP、对象约束语言、UML扩展机制、UML与数据库设计、基于C++的UML模型实现、UML与建模、Web应用程序设计、嵌入式系统设计等内容。
　　本书图文并茂，秉承了基础知识与实例相结合的特点，其内容简单易懂、结构清晰、实用性强、案例经典，适合UML建模初学者、大中专院校师生及计算机培训人员使用，同时也是UML爱好者的必备参考书。

　　第5章
　　对象图和包图
　　类图和对象图合称为结构模型视图或者静态视图，用于描述系统的结构或静态特征。而对象图用来描述特定时刻实际存在的若干对象以及它们之间的关系。一个系统的模型中可以包含多个对象图，每个对象图描述了系统在某个特定时刻的状态。除此之外，为了控制现实系统的复杂性，通常会将系统分成较小的单元，以便一次只处理有限的信息。UML提供了包这一机制，使用它可以把系统划分成较小的便于处理的单元。
　　UML
　　5.1
　　对象图
　　对象是类的实例，对象图也可看作是类图的实例。对象是面向对象系统运行时的核心，因为设计的系统在实现使用时，组成系统的各个类将分别创建对象。使用对象图可以根据需要建立特定的示例或者测试用例，然后通过示例研究如何完善类图；或者使用测试用例对类图中的规则进行测试，以 求发现类图中的错误或者漏掉的需求，进而修正 类图。
　　5.1.1 对象和类
　　对象图和类图一样反映系统的静态过程，但它是从实际的或原型化的情景来表达的。对象图显示某时刻对象和对象之间的关系。一个对象图可以看成一个类图的特殊用例，实例和类可在其中显示。
　　对象表示一个单独的、可确认的物体、单元或实体。它可以是具体的，也可以是抽象的，在问题领域里有确切的角色。换句话说，对象是边界非常清楚的任何事物。它通常包括状态、行为和标识等。
　　1．状态
　　状态也叫属性，对象的状态包括对象的所有属性（通常是静态的）和这些属性的当前值（通常是动态的）。
　　2．行为
　　对象的方法和事件可以统称为对象的行为，没有一个对象是孤立存在的。对象可以被操作，也可以操作别的对象。而行为就是一个对象根据它的状态改变和消息传送所采取的行动和所做出的反应。
　　3．标识
　　为了将一个对象与其他所有的对象区分开来，通常会给它起个名称，该名称也可以叫作标识。
　　类是面向对象程序设计语言中的一个概念，它实际上是对某种类型的对象定义变量和方法的原型。它表示对现实生活中一类具有共同特征的事物的抽象，是面向对象编程的基础。一个类定义了一组对象。类具有行为，它描述一个能够做出什么以及如何做的方法，它们是可以对这个对象进行操作的程序和过程。
　　简单了解对象和类的概念后，如下列出了对象和类的主要区别。
　　对象是一个存在于时间和空间中的具体实体，而类仅代表一个抽象，抽象出对象的“本质”。
　　类是共享一个公用结构和一个公共行为的对象集合。
　　类是静态的，而对象是动态的。
　　类是一般化，而对象是个性化。
　　类是定义，而对象是实例。
　　类是抽象的，而对象是具体的。
　　5.1.2 对象和链
　　对象图描述了参与交互的各个对象在交互过程中某一时刻的状态。可以认为对象图是类图在某一时刻的实例。为了绘制对象图，首先需要添加的第一个内容就是实际对象本身。
　　对象是真实的事物，如特定的用户、大堂或演出。对象表示符号需要两个元素，即对象的名称和描述对象的类的名称。其语法格式如下：
　　object-name : class-name;
　　上述语法中使用类名的目的是避免产生误解，因为不同类型的对象可能具有相同的名称。另外从语法中也可以看出：表示对象的方式与类几乎是一样的，其主要区别是：对象名下面要有下画线。对象名有3种表示格式，如下图所示。
　　上图中显示了对象名的3种表示方式，使用其中任何一种都可以。其中，第二种表示方式只有类名、冒号和下画线，该表示方式说明建立的模型适用于该类的所有实例，这种表示方式被称为匿名对象，是建模中常用的一种技术。第三种表示方式仅给出了对象名，而隐藏了属性。
　　另外还有一种合法的表示方式，即省略冒号和类名（换句话说，只使用对象的名称而不告知其类型），但保留了属性，该方法通过上下文可以很容易地判别出对象的类型。如下图所示演示了学生类与学生对象stu。
　　在上图中表示学生类的stu对象时不仅给出了对象名，还给出了该对象的属性和相应的值。
　　对于每个属性，类的实例都有自己特定的值，它们表示了实例的状态，在UML图中显示这些值有助于对类图和测试用例进行验证。在UML的对象表示法中，对象的属性位于对象名称下面的分栏中，这与类的表示法是类似的。属性的合法取值范围由属性的定义确定，如果类的定义允许，属性的取值为空也是合法的。
　　对象不仅拥有数据，还可拥有各种关系，这些关系被称为链。对象可以拥有或参与的链是由类图中的关联定义的，也就是说，与类定义某种类型的对象一样，关联也定义了某种类型的链。换句话说，对象是类的实例，而链是关联的实例。
　　如果两个对象具有某个关联定义的关系，则称它们被链接起来。一条连接两个对象的直线就表示这两个对象所具有的链。链有3种命名方法，分别如下。
　　使用相应的关联命名。
　　使用关联端点的角色名命名。
　　使用与对应类名一致的角色名命名。
　　在命名对象间的链时，可以根据具体情况使用以上3种方法中的任何一种。例如，下图中表示Venue对象“holds”和Event对象，除此之外，该图中还包含两个Performance对象，这两个对象和Event之间的链使用与类名一致的角色名称描述，另外holds表示关联的名称。
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　　前 言
　　软件的发展至今已经有近70年的历史，面向对象技术开始有深入的研究，并广泛应用也近50年了，已经成为软件开发中分析、设计、实现的主流方法和技术。UML始于1997年的一个OMG（对象管理组织）标准，是一种支持模型化和软件系统开发的图形化语言，可为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持。它不仅统一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且做了进一步的发展，并最终统一为大众所接受的标准建模语言。
　　UML适用于系统开发过程中从需求分析到完成测试的各个阶段：在需求分析阶段，可以用用户模型视图来捕获用户需求；在分析和设计阶段，可以用静态结构和行为模型视图来描述系统的静态结构和动态行为；在实现阶段，可以将UML模型自动转换为用面向对象程序设计语言实现代码。
　　1．本书内容介绍
　　全书系统全面地介绍UML建模、设计与分析的应用知识，每章都提供了丰富的实用案例，用来巩固所学知识。本书共分为19章，内容概括如下：
　　第1章：为UML概述，包括认识UML、UML的组成、UML的视图和通用机制、Rational统一过程、面向对象开发等内容。
　　第2章：为UML建模工具概述，包括常用UML建模工具、使用Rational Rose建模、Rose建模的基本操作、逆向工程、正向工程等内容。
　　第3章：为用例和用例图，包括用例图的构成、用例关系和描述、绘制用例图等内容。
　　第4章：为类图，包括类图的概念、泛化关系、依赖关系和实现关系、关联关系、绘制类图等内容。
　　第5章：为对象图和包图，包括对象和类、对象和链、对象图概述、包图概述、包之间的关系、对象图和包图建模、绘制对象图等内容。
　　第6章：为活动图，包括活动图概述、活动图的组成元素、分支与合并、分叉与汇合、绘制活动图等内容。
　　第7章：为顺序图，包括顺序图概述、顺序图的构成元素、建模和执行、绘制顺序图等内容。
　　第8章：为通信图和时序图，包括通信图概述、操作消息元素、时序图概述、时间约束和替代、绘制通信图等内容。
　　第9章：为状态机图，包括状态机概述、事件、动作、转移的类型、组合状态、绘制状态机图等 内容。
　　第10章：为组件图和部署图，包括组件图概述、部署图概述、组合组件图和部署图、绘制部署图、绘制组件图等内容。
　　第11章：为组合结构图和交互概览图，包括内部结构、端口、协作、组成部分、使用交互、组合交互等内容。
　　第12章：为UML与RUP，包括RUP概述、RUP的二维空间、核心工作流程、Rose在RUP模型中的应用等内容。
　　第13章：为对象约束语言，包括对象约束语言概述、数据类型、创建集合、操作集合、对象级约束、消息级约束、约束和泛化等内容。
　　第14章：为UML扩展机制，包括UML的体系结构、UML核心语义、构造型、标记值、约束等内容。
　　第15章：为UML与数据库设计，包括数据库设计概述、类图到数据库的转换、完整性与约束验证、数据库实现与转换技术等内容。
　　第16章：为基于C++的UML模型实现，包括模型元素的简单实现、实现关联、受限关联的实现、UML关系的实现、特殊类的实现等内容。
　　第17章：为UML与建模，包括数据建模，业务建模和Web建模等内容。
　　第18～19章：通过Web应用程序设计和嵌入式系统设计2个综合案例，详细介绍了UML在建模、设计和分析方面的实际应用。
　　2．本书主要特色
　　? 系统全面，超值实用 全书提供了15个练习案例和2个综合案例，通过示例分析、设计过程讲解UML建模、设计与分析的应用知识。每章穿插大量提示、分析、注意和技巧等栏目，构筑了面向实际的知识体系。本书采用了紧凑的体例和版式，相同的内容下，篇幅缩减了30%以上，实例数量增加了50%。
　　? 串珠逻辑，收放自如 统一采用三级标题灵活安排全书内容，摆脱了普通培训教程按部就班讲解的窠臼。每章都配有扩展知识点，便于用户查阅相应的基础知识。本书内容安排收放自如，方便读者学习。
　　? 全程图解，快速上手 各章内容分为基础知识和实例演示两部分，全部采用图解方式，图像均做了大量的裁切、拼合、加工，信息丰富，效果精美，阅读体验轻松，上手容易。
　　? 新手进阶，加深印象 全书提供了77个基础实用案例，通过示例分析、设计应用，全面加深UML建模、设计与分析的基础知识应用方法的讲解。新手进阶部分，每个案例都提供了操作简图与操作说明。
　　3．本书使用对象
　　本书从UML的基础知识入手，全面介绍了UML建模、设计与分析面向应用的知识体系。本书可作为高职高专院校学生学习用书，也可作为计算机办公应用用户深入学习UML建模的培训和参考资料。
　　参与本书编写的人员除了封面署名人员之外，还有于伟伟、王翠敏、冉洪艳、刘红娟、谢华、张振、卢旭、吕咏、扈亚臣、程博文、方芳、房红、孙佳星、张彬、马海霞等。
　　由于编者水平有限，疏漏之处在所难免，欢迎读者朋友登录清华大学出版社的网站www.tup.com.cn与我们联系，帮助我们改进提高。
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　　编者
　　2019年1月