UML课后习题答案

第1章UML概述

1. 请指出UML的三个主要的特性。

1）UML是一种语言

2）UML是用来建模的

3）UML是统一的标准

2. 请指出三种以上现实生活中的常用模型，并说明它们分别在各自的领域中发挥了什么样的作用。

1）电路图：电子产品设计、生产、维修

2）园区沙盘：直观、立体化地展示园区的景观、布局

3）地图：导航、指路等

3. 请说明蓝图和草图的区别，并简单描述其适用的场景。

蓝图一般是指采用CASE工具绘制的、正式的、规范的UML模型；而草图则通常是指手工绘制的、规范度较低的在纸张的UML模型。

对于局部的、重要性不高的、共享范围较小的UML模型，直接将草图扫描到电脑存档即可；对于全局的、重要性高的、高度共享的，在草图的基础上用CASE工具绘制成为正式的蓝图，并将其纳入统一的模型管理中

4. 说明UML适用的建模领域，以及其作用和主要的参与人员。

?业务建模，用来加强对业务领域的了解，以领域专家为主，需求分析人员是主力，系

统分析员、架构师可参与。

?需求模型，用来加强需求了解，便于技术决策，以需求分析人员为主，系统分析员是

主力，领域专家提供指导，架构师和资深开发人员参与。

?设计模型：包括高层设计模型和详细设计模型。高层设计模型以架构师为主，系统分

析员从需求方面提供支持，资深开发人员从技术实现方面提供支持。详细设计模型则

以资深开发人员为主，架构师提供指导。

?实现模型：架构师、资深开发人员（设计人员）；以资深开发人员（设计人员）为主，

架构师提供总体指导。

?数据库模型：架构师、数据库开发人员、资深开发人员（设计人员）；以数据库开发

人员为主，架构师提供指导，资深开发人员（设计人员）予以配合。

第2章UML世界的构成

1. UML是由哪三个部分组成的，请分别说明它们的作用。

?基本构造块：也就是建模元素，是模型的主体

?UML规则：也就是支配基本构造块如何放在一起的规则

?公共机制：运用于整个UML模型中的公共机制、扩展机制

2. 请列举出三个以上UML中的事物构造块，并说明适合用来表示“系统向用户提供的功能”的构造块是什么。

结构事务、行为事物、分组事物、注释事务。

适合用来表示“系统向用户提供的功能”的构造块是用例。

3. 如果你想对一个类的意义进行描述，那么应该采用？请简要说明原因。

A. 标记值

B. 规格描述

C. 注释

D.构造型

C

标记值是用来为事物添加新特性的；规格描述用来对构造块的语法和语义进行文字叙述，使得可视化视图和文字视图的分离；构造型是用来增加新事物的。

而对于类的意义进行简单描述，最合适的显然还是注释。

4. 图2-26所示的符号表示的是什么？它是关系构造块还是事物构造块？

图2-26 示例符号

扩展关系，是关系构造块。

5. 可以包含其它事物构造块的构造块是什么？它属于什么类型的事物构造块？

可以包含其它事物构造块的构造块是包，它属于分组事物构造块。

6. 在UML中定义了哪几种可见性规则？其中package的含义是什么？

定义了public、private、protected、package，package是指只有声明在同一个包中的元素才能够看到该元素。

7. 规格描述是一种事物构造块吗？如果不是，它是什么？它的作用是什么？

规格描述不是事物构造块，它是UML四种公共机制之一，用来对构造块的语法和语义进行文字叙述，使得可视化视图和文字视图的分离。

8. 标记值的作用是什么？它的表示法和约束的表示法有什么异同？在UML模型中如何区分它们？

标记值是用来为事物添加新特性的。约束的表示法和标记值法类似，都是使用花括号括起来的串来表示，不过它是不能够放在元素中的，而是放在相关的元素附近。

9. 构造型的作用是什么？如果我们采用一个自定义的图标来表示它，那么可能遇到的主要问题是什么？

构造型用来定义一些特定于某个领域或某个系统的构造块。用自定义的图标有两个问题：一是容易产生歧义，二是建模工具难以支持。

10. 约束有两种表示法，它们分别是什么？

约束的内容可以以自由形式的文本来表示，也可以使用UML的OCL（对象约束语言）来精确定义。

11. UML 2.0在UML 1的基础上新增了三种图，请指出它们的名称和作用。

1）复合结构图：描述类的运行时刻的分解

2）定时图：描述对象之间的交互，重点在于定时

3）交互概观图：是一种顺序图与活动图的混合

12. 在UML 2.0中定义了四种交互图，其中强调对象调用顺序的是什么图？

顺序图

13. 交互概观图是哪两种图的综合。

顺序图与活动图

14. 请绘制出类、用例和协作的图形符号。

15. 在“4+1”视图中，这个1表示的是什么，它有什么作用。

这个1是用例视图。它是最基本的需求分析模型，是可被最终用户看到的系统行为的用例组成。常用的模型包括用例图、交互图、状态图、活动图等

第3章 类图

1. 绘制一个表示类的UML 元素，并指出它主要包含哪三个部分。

类名、属性、操作

2. 在对类名、属性/方法名时，通常会遵循什么样的规则？请举例说明。

对于类名通常采用CamelCase 格式（大写字母开头、混合大小写，每个单词以大写开始，避免使用特殊符号），尽可能避免使用缩写，例如OrderDetail 。

属性名也采用CamelCase 格式，但为了与类名进行区别，通

常首字母以小写开头，例如productId 。

操作名的命名格式与属性名类似，不过通常是动词词组。

3. 假设类ClassB 是ClassA 的子类，其中ClassA 的属性和方

法如图所示，则ClassB 能够访问的有哪些？

子类只有private 的成员无法访问，因此可以访问的属性有

mem02和mem03，可以访问的方法有op1。

图3-30 ClassA 表示

4. 在图3-31中，是一个仓库管理系统的类模型局部，其中IncomeOrder是指入库单，OrderItem是指入库中的每一项，Product则是产品信息。请指出模型中的错误，说明原因并改正错误。

图3-31 仓库管理系统类模型局部

5. 在图3-32中是一个“涉税服务管理效能管理系统”中类模型的一个局部，请根据该图回答以下问题。

图3-32 涉税服务效能管理系统类模型局部

（1）在描述“税务审批服务申请”时，它主要包含哪几个方面的内容？它有几种不同的类别？

受理资料、受理提示、受理告知、纳税人、流转记录。

包括行政许可类申请、涉税服务类申请和行政审批类申请三类。

（2）对于每一条流转记录，可能与几个“税务审批服务申请”相关？与几个处理人相关？

每条流转记录只和一个“税务审批服务申请”相关，只与一个处理人相关。

6. 在图3-32中，对于每个流转记录的处理人它的类型（窗口人员、核查人员、审批人员）是唯一的，也就是只可能取一种值。请在图中加上表示这种规则的约束。

7. 后来，开发人员又在图3-32的基础上进行了一些修改，其中有一个局部修改成了如图3-33的内容。请说明这些新增加的元素分别表示什么含义。

has 是关联名称，表示这种关联是“拥有”关系。

“申请ID ”是限定符，表示每一个流转记录只能

用一个“申请ID ”。

8. 在绘制类图时，第一步就是发现类，最常用的方法是什么？请简要说明它的使用方法。 发现类的方法有很多种，其中最广泛应用的莫过于“名词动词法”，其主要规则是从名词与名词短语中提取对象与属性；从动词与动词短语中提取操作与关联；而所有格短短语通常表明名词应该是属性而不是对象。

图3-33 修改后的模型局部

第4章对象图

1. 对象特性的三要素是什么，请通过一个实际的例子来说明三要素的内容。

对象特性的三要素是状态、行为和标识。

张三对象具有身高、体重、学历、职务、收入等状态，具有读书、锻炼、吃饭等行为。

福建省有个张三，北京市有个张三，我们说福建张三和北京张三，福建、北京就是两个不同命名空间的标识。

2. “书”、“购物车”、“我的UML参考手册（第二版）”、“银行卡”、“号码为136********的手机卡”中，哪些是对象，哪些是类。光从这些名字是否一定可以确定为是对象？

“我的UML参考手册（第二版）”、“号码为136********的手机卡”是对象。

3. 在图中最上面的对象的名称是什么？该图表示的意思是什么？请绘制出与其相应的类图。

图4-1 对象图实例

China。该图的意思是福建、四川等省份组成中国。

第6章用例图

1. 请列举出两种以上现代需求分析技术，并简要地说明它们的特点。

?用例：描绘一个系统外在可见的需求情况，是代表系统中各个项目相关人员（风险承

担人，Stakeholder）之间就系统的行为所达成的契约

?用户故事：由客户参与编写，说明他们需要系统为他们做什么，一般用客户的术语编

写，其长度约为三句话左右

?特性：就是一个小的，具有客户价值的功能

2. 在用例图中参与者是什么，它属于系统范围之内吗？

参与者是为了完成一个事件而与系统交互的实体，它不属于系统范围之内。

3. 用例和使用场景之间是什么关系？

用例是由一组用例实例组成的，用例实例也就是常说的“使用场景”。

4. 用例之间的扩展、泛化、包含三种关系有什么异同，请分别举例说明。

房产经纪人

? 包含用例是一个完整的用例，可以独立存在，也可以单独被参与者调用。扩展用例不

是完整的用例，只是由部分扩展功能组成的，不能独立存在，必须依赖于基本用例。 ? 泛化关系：用来表示参与者与参与者之间，用例与用例之间的特殊/一般化关系

5. 对于一个电子商务网站而言，以下哪些不是合适的用例，指出并说明理由。

输入支付信息 将商品放入购物车 结账 预订商品

用户登录 邮寄商品 查看商品详情

输入支付信息：太小

邮件商品：系统功能之外

查看商品详情：太小

6. 为了满足物业中介行业的信息化要求，甲公司基于详尽的需求调研与分析，准备研发一套符合市场需要的、实用的信息管理系统。主要将实现客户资料信息管理、客户委托（出租、出售、租赁、购买）信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。该公司小王，通过多次的与潜在客户的交流与沟通，完成了最初的用例模型的开发，图6-14是一个用例模型的局部：

修改房源信息

图6-14 物业管理系统用例模型局部

（1）但小李认为该模型不符合“用例建模”的思想，存在明显的错误。说明错误所在，并说明应该如何修改。

1）主要错误：用例的分解太细，并没有遵从每个用例为用户传递一个有价值的结果的原则。在原设计中“打开房源信息页面”、“录入房源信息”、“确认提交信息”都只是一个操作步骤，因此不适合作为用例。

2）修改方法：将“打开房源信息页面”、“录入房源信息”、“确认提交信息”合并为“新增房源信息”。

（2）在上图中构造型“《include》”表示的是什么意思，它与“《extend》”之间的区别是什么？

在用例模型中，构造型“《include》”是用来表示包含关系。它通常用来表示被包含用例是被多包含用例使用的一个可复用模块，而《extend》且通常用来表示对用例的扩展。

第7章交互图

1. 交互是什么？请举2-3个交互的实际例子。

一次交互就是指在特定语境中，为了实现某一个目标，而在一组对象之间进行交换的一组消息所表示的行为。

上传告警、发送短信

2. 在UML 2.0中定义了哪四种交互图？其中强调控制流时间顺序的是哪一种交互图？哪两种是基本交互图？

顺序图、通信图、定时图、交互概述图

强调控制流时间顺序的是顺序图

顺序图和通信图是两种基本交互图

3. 在顺序图中和在通信图中，分别应该如何表示“循环”结构的？

在顺序图中，循环结构可以使用一个交互片断来表示

在通信图中，使用迭代标记来表示循环。迭代是通过在顺序编号前加上一个迭代符“*”和一个可选的迭代表达式来表示的。对于迭代表达式，UML没有强制规定什么语法，因此你可以使用任何可读的、有意义的表达式来表示

4. 在交互图中，消息编号有哪两种形式？请分别说明它们的优缺点。

一种是无层次编号，它简单直观；另一种是嵌套的编号，它更易于表示消息的包含关系。

5. 在交互图中，表示返回消息的符号是什么？表示异步消息符号是什么，异步消息指的是什么意思？

返回消息符号：

异步消息：

异步模式：对象A发送了一个信号给对象B，那么A在发送完信号之后，就会继续执行，不会等待

6. 假设有一系统的协作图局部如图7-29所示，print方法的功能是将传入参数的值打印在屏幕上；fact方法是用来计算阶乘的，test的初值为1。那么将打印出什么？

1: print(test)

图7-29 协作图局部

打印的值是10。将执行三次迭代，因此test的值是1+1!+2!+3!=10.

7. 请说明图7-30所示的顺序图的含义：

图7-30 顺序图示例

客户类调用A类的do方法，并传入参数x；A类将判断传入的参数x的值是否小于10，如果是则调用B类的Calculate方法，参数为x；否则将调用C类的Calculate方法，参数为x。

8. 定时图的作用是什么？请简单说说它和顺序图的区别。

表示具有很强的时间特性的交互（例如现实生活右的电子工程、实时控制等系统中）。它和顺序图的区别在于：

?坐标轴交换了位置，改为从左到右来表示时间的推移；

?用生命线的“凹下凸起”来表示状态的变化，每个水平位置代表一种不同的状态，状

态的顺序可以有意义、也可以没有意义；

?生命线可以跟在一根线后面，在这根线上显示一些不同的状态值；

?可以显示一个度量时间值的标尺，用刻度来表示时间间隔；

9. 图7-31是一个电梯控制系统的通信图，其中Elevator表示电梯，Queue表示指令队列，Order表示指令，Elevator Control是电梯控制器，Button是电梯上的按钮。请简解释该协作图的含义：

图7-31 通信图示例

1、用户按下按钮；

2、按钮将向Elevator Control查询电梯当前所在的楼层号

3、Elevator Control创建一个新的命令，并加到队列中

4、Elevator Control调用队列中的任务，队列获取下一个任务

第8章活动图

1. 活动图和顺序图之间有什么区别？它们的特点是什么。

顺序图做为一种交互图，强调的是对象到对象的控制流（交互），而活动图则强调的是活动以及活动到活动的控制流。

2. “在活动图中，可以根据自己的需要，有多个初始节点和活动终点”，这一描述是否正确，请说明原因以及它们各自的图形表示法。

不正确，活动终点可以有多个，但初始节点有且只有能一个。

3. 分岔和分支有什么区别？

分岔表示的是并行流，分支则是任务的不同变体。

4. 在活动图中，监护条件有什么用？请举例说明。

监护条件就是分支的判断条件。例如下图中，表示a>0和a<0时将执行不同的路径。

5. 如果我们想在活动图中，表示出一个如下所示的for循环，该如何做？请用活动图来表示：

for (i=0;i<9;i++)

假设，要表示的是对某个集合对象进行遍历访问，那么又应该怎么做？

条件上写作“是否为集合对象的最后一项”，或者“<集合长度”

6. 在图8-19

中，(a)和(b)中那条“粗线段”表示的是分岔还是汇合，是否存在什么错误？

图8-19 分岔与汇合 (a)表示分岔，(b)不确定，因为分岔点只能有一个箭头进，汇合点只能出一个箭头。

7. 在活动图中泳道要怎么表示，在需要表示什么信息时，需要用到它？

用一条垂直的线分隔，表示不同的参与角色，例如流程图中的不同部门。

8. 如果要表示出某个活动节点的输入参数和输出参数，那么应该如何做？如果还要表示异常的输出信息，则应该如何做？

用引脚表示。异常用空心三角形表示。

9. 在图8-20中，有一个表示某公司销售过程的一张活动图，请阅读并说明该图所表示的含义。

图8-20 简单活动图

收到订单后，将开始准备货物，对于加急的用EMS ，其他的用普通包裹；在准备货物的同时开具发票、收款；两个工作都完成后关闭订单。

10. 假设订单的接收与关闭是由销售人员负责，开票收款是由财务人员负责，准备货物是由仓管负责。请将其修改成为带泳道的活动图，以体现这种分工。

11. 假设，我们希望在活动图中体现出：仓管人员是根据“订单”来准备货物的，因此销售人员在收到订单后，必须将订单传给仓管人员。应该采用什么机制？请直接修改活动图。 应采用对象流。

12. 在公司运转一段时间后，财务人员对该流程提出了置疑，反应说收款工作经常滞后，客户总是在收到货物后的很长时间才付款。因此必须加以改进。请根据图8-20和问题提出一个合理的修改意见，并用活动图表示出来。另外，请保持问题11所做的修改，并对新流程做出相应的体现。

13. 随着订单的增大，有时对一个订单，可能需要进行多次发货，这种业务逻辑应该如何用活动图建模。

在每次发货后进行一个判断，看是否全部发完，否则不关闭订单。

第9章交互概述图

1. 交互概述图有哪两种形式，它们分别适用于什么场景？相对而言，哪一种会更加常用一些？

一是活动图的变体，它将活动节点进行细化，用一些小的顺序图来表示活动节点内部的对象控制流；二是顺序图的变体，它用活动图来补充顺序图。但相对而言后者是十分不常见的，因此UML的定义更倾向于将其称为活动图的变体。

2. 在交互概述图中，嫁接在活动图上的顺序图片断是用什么方法来表示的？

交互片断

3. 请简要说明交互概述图在建模时的优点和缺点。

优点：充分结合交互图和活动图的长处，在表达了对象到对象的控制流的同时，充分展示了从活动到活动的控制流。

缺点：对于规模稍大的场景，它并不是一个很好的选择，它将使模型的可读性大大降低

4. 请简要描述交互概述图的绘制方法。

理解活动控制流，并用活动图表示出来；

分析活动节点：用交互图表述细节。

第10章状态图

1.什么是状态，对象的状态和对象的属性有什么区别？

状态是指在对象生命周期中满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件的一个条件和状况。属性表述对象的个性，状态用来表示生命周期。

2. 在状态机图中，状态转换由哪五个部分组成？

源状态、触发事件、监护条件、动作和目标状态五个方面的内容

3. 图10-17是一个某系统关于用户管理的状态机图

图10-17 用户管理状态机图

在图10-17中，所涉及的所有转换都属于什么类型？在UML状态机图中共提供了哪几种转换类型。

全是外部转换，此外还有内部转换、进入转换和退出转换。

4. 在转换上标识的文字称为什么？它由哪几个部分组成？其中事件分为哪几类？

转换描述，包括触发事件、监护条件和动作三部分。事件包括以下几种类型：调用，改变，信号，时间，延迟。

5. 如果要在图10-17的基础上表达下述业务逻辑，应该对这张状态机图做哪些修改：

1）当用户删除后，还要自动完成该用户数据的备份，并从系统中清除，假设我们可以调用deleteAllData(username)方法来实现。

在“用户已删除”状态中加一个退出转换，写作exit/ deleteAllData(username)

2）假设用户在“已激活”状态，可以响应“备份”命令，并调用backData()方法来完成。

在“用户已激活”状态中加一个内部转换，写作event 备份/ backData()

3）假设用户在进入“已禁用”状态，将调用lockData()方法将其所属的信息设置为禁止访问，而将其解禁后，则调用unlockData()方法将其恢复。

在“用户已禁用”状态中加一个进入转换和一个退出转换，写作：

entry/ lockData()

exit/ unlockData()

6. 在状态机图中，自身转换和内部转换的区别是什么？

自身转换会触发进入转换和退出转换，而内部转换则不会。

7. 假设我们要将图10-17中状态“用户已禁用”和“用户已激活”合并为“用户生效”状态，这时使用的是哪种类型的复合状态？

顺序复合状态

8. 在图10-18所示的状态机图中，描述了学习驾照的过程。在该图采用的复合状态是什么类型？请说明该图所表示的含义。

图10-18 学习驾照过程状态机图

并发复合状态。说明要完成理论考试和驾驶考试才能够获得驾照。

（1）. 在图10-18中，什么时候才能够从复合状态“学习”转换到“获得驾照”中。

两个并发状态都到终态。

（2）. 在状态“理论考试”和“驾驶考试”与其相应的终态连接的线上，应该有什么样的描述？

考试通过

（3）. 如果要表示必须在“理论考试”通过之后，才能够安排“教练专人指导”，那么应该如何建模。

在理论考试状态中，加一个退出转换，exit /a=true；

然后在教练专人指导状态之前加一个监护状态［a］

9. 阅读图10-19所示的状态机图，并说明其含义。

图10-19 页面跳转状态机图

三个页面之间可以按箭头示意跳转，返回“查看订单列表”时将回到历史快照页面，也就是当跳转到其他页面时，订单列表在第5页，那么将回到第5页。

10. 在图10-19中符号“H

”表示的含义是什么？那么符号“

H

”又表示什么？请简

要说明它们的区别。

表示历史，加了星号表示“深历史”

在本例中，由于历史状态就是“显示订单列表”，属于同级别的子状态，我们称之为“浅历史”。如果状态“显示订单列表”中还包含其它子状态，诸如“按字母序”、“按产品类别”等，那么要引用的历史状态就是更深层次的子状态，也称之为“深历史”，要表示“深历史”状态，只需在圆圈中的字母H边上加上一个“*”号即可。

11. 绘制状态机图的常用的步骤是什么？请简要说明。

（1）寻找主要状态

（2）确定状态间转换

（3）细化状态内的活动与转换

（4）考虑使用复合状态

第11章构件图

1. 请简要说明构件的五要素，并举一个例子来说明。

?规格说明

?一个或多个实现

?受约束的构件标准

?封装方法

?部署方法

（可拿出一个构件图来说明其五个内容）

2. 请阐述类与构件之间的主要异同点，并指出在UML中构件主要包括哪三种。

?类是逻辑抽象，构件是物理抽象

?类可以直接有属性和操作，构件则仅拥有可以通过其接口访问的操作

构件包括实施构件、工作产品构件、执行构件三种。

3. 构件相关的接口有哪两种类型？它们的图示法分别是什么样的？从关联关系的角度来看，构件与这两种类型的接口之间是什么关系？

“所需的接口”和“提供的接口”两种类型

构件与“所需的接口”之间是“使用”关系，与“提供的接口”之间是“实现”关系。

4. 在一张基本构件图中，构件之间最常见的关系是什么？

“使用”和“实现”关系

5. 图11-10是对callcenter.exe的结构进行建模的结果，请说明该图所表示的含义。

图11-10 基本构件图

可执行文件callcenter.exe将使用配置文件config.ini，程序库shp_a3.dll（版本为4.6.0.6）和sh_ttsu.dll；而程序库sh_ttsu.dll将使用shp_a3.dll和libtts.dll。

6. 请阅读图11-11所示的构件图，说明它表述的含义。

图11-11 嵌套构件图

工商注册短信查重程序需要其他构件提供“短信发送”和“短信接收”两个接口。

该程序由“短信网关接口”、“查重业务处理”、“工商局系统接口”三个构件。

“查重业务处理”通过“短信网关接口”完成“收取短信”和“发送短信”工作，并向工商局系统接口完成“数据查询”。

第12章部署图

1. 什么是节点，处理器和设备这两种节点有什么区别？

节点表示的是运行时的一类计算资源。处理器是具有处理能力的节点，设备是没有处理能力的节点。

2. 节点包含的元素主要是什么？请展开说明。

?直接描述：例如在B/S客户端中，必须安装“Web浏览器”（并通过约束说明需IE 6.0

以上版本或Firefox 1.5以上版本）。通常，对于不是由开发团队生成的制品，建议采用这种描述方式，也可以通过“约束”来描述它。

?《artifact》构造型：它用来表示文件、构件等由开发团队生成的制品。例如：IIS服

务器上的swWeb.dll、BusinessRule.dll、DataAccess.dll，C/S客户端上的sw.exe。

?《database》构造型：它用来表示一个数据库实例（对应Oracle的scheme），例如在

数据库服务器上的sw。

?《deploymentSpec》构造型：它用来表示部署描述，通常是对关键的配置文件进行建

模，你还可以在该构造块中直接指出具体参数的值。

3. 请简要说明部署图的阅读步骤。

一看节点有哪些；二看节点的约束，从而理解节点的用途；三看节点之间的连接，理解节点之间的协作；四看节点的内容，深入你感兴趣的节点，了解要部署什么

4. 请阅读图12-7所示的部署图，说明其所表示的含义：

图12-7 示例部署图

在部署环境中有两类资源，一类是客户端，安装的是Windows操作系统，上面将部署ReservationApp应用程序；另一类是服务器，安装的也是Windows操作系统，它将运行一个名为Scheduler.exe的服务器端程序，它使用了SQL Server服务器，该服务器上需要创建一个名为Reservation的数据库。客户端和服务器之间是100M以太网连接。

5. 请简要说明部署图绘制的两个阶段的主要任务。

（1）确定所需的节点及节点间的连接关系

（2）根据实现描述节点