第1部分 基 礎 篇
第1章 實時系統概述 3
1.1 實時系統的基本概念 3
1.1.1 什么是實時系統 3
1.1.2 實時系統的一些重要概念 4
1.2 典型的實時系統——嵌入式實時軟件 5
1.2.1 嵌入式實時操作系統 5
1.2.2 嵌入式實時支撐軟件 7
1.2.3 嵌入式實時應用軟件 7
1.2.4 嵌入式實時系統開發工具 7
1.3 實時系統的設計方法與技術 7
1.3.1 實時系統的主要抽象層次 8
1.3.2 實時系統設計的一些考慮 8
1.3.3 典型的實時系統模型 10
1.3.4 實時系統的設計方法學 15
1.3.5 統一建模語言 18
1.3.6 基于UML的實時系統開發概述 23
1.4 實時系統的統一開發過程模型 23
1.4.1 4種典型的實時系統開發模型 24
1.4.2 實時系統的統一開發過程簡介 25
1.4.3 開發過程中的靜態結構 28
1.4.4 實時系統開發的核心工作流 29
1.5 本書案例簡介 30
1.5.1 紙牌游戲 31
1.5.2 咖啡機控制系統 31
1.5.3 ATM自動取款機控制系統 32
1.5.4 電梯控制系統 33
第2章 實時統一建模語言 35
2.1 統一建模語言 35
2.2 實時統一建模語言模型的基本特性 36
2.3 基本建模元素 38
2.3.1 基本建模元素概述 38
2.3.2 基本建模元素 39
2.4 關系 56
2.4.1 關聯 56
2.4.2 實現 58
2.4.3 泛化 58
2.4.4 依賴 59
2.5 圖 60
2.5.1 概述 60
2.5.2 用例圖 61
2.5.3 類圖 61
2.5.4 狀態圖 62
2.5.5 協作圖 63
2.5.6 Capsule結構圖 64
2.5.7 順序圖 65
2.5.8 組件圖 65
2.5.9 部署圖 66
第3章 實時對象約束語言 67
3.1 對象約束語言 67
3.1.1 何時使用對象約束語言 68
3.1.2 同UML元模型的關系 68
3.1.3 基本值類型 71
3.1.4 對象和屬性 73
3.1.5 集合操作 77
3.1.6 OCL中的消息 79
3.2 實時對象約束語言 80
3.2.1 OCL-RT事件元模型 81
3.2.2 OCL-RT約束表達式子句 82
3.2.3 不變量、前置和后置條件、動作子句 82
第4章 Rational Rose RealTime建模環境 85
4.1 Rational Rose RealTime概述 85
4.1.1 支持實時系統開發 85
4.1.2 語言支持和代碼生成 86
4.1.3 使用服務庫 86
4.1.4 新的實時建模元素 86
4.1.5 模型構造 87
4.1.6 開發過程和RUP工作流支持 87
4.2 Rational Rose RealTime的安裝 88
4.2.1 安裝需求 88
4.2.2 安裝Rational Rose RealTime 89
4.3 Rational Rose RealTime的使用 92
4.3.1 Rational Rose RealTime的主界面 92
4.3.2 Rational Rose RealTime的使用 98
4.3.3 設置全局選項 100
4.3.4 圖設計 102
4.3.5 代碼生成 104
第2部分 建 模 篇
第5章 實時系統的需求分析與用例建模 109
5.1 實時系統的需求分析 109
5.2 用例及用例圖 110
5.2.1 參與者與用例 110
5.2.2 用例模型之間的關系 110
5.2.3 用例圖 112
5.3 用例建模技術 112
5.3.1 確定系統參與者 112
5.3.2 確定系統用例 113
5.3.3 描述用例說明信息 113
5.3.4 復查和調整用例模型 113
5.3.5 創建實時系統的需求規格說明書 114
5.4 實例分析 117
5.4.1 創建非投幣式咖啡機控制系統的用例模型 118
5.4.2 創建ATM自動取款機系統的用例模型 121
5.5.3 創建電梯控制系統的用例模型 127
第6章 實時系統的靜態建模 129
6.1 創建包圖 129
6.1.1 包 129
6.1.2 包之間的依賴關系 130
6.1.3 創建咖啡機控制系統的包圖 130
6.1.4 創建ATM自動取款機控制系統的包圖 132
6.2 創建類圖 133
6.2.1 類圖的基本建模元素 133
6.2.2 創建類圖的步驟 135
6.2.3 咖啡機控制系統的類圖 138
6.2.4 ATM自動取款機控制系統的類圖 142
6.2.5 電梯控制系統的類圖 143
6.3 創建Capsule結構圖和協作圖 143
6.3.1 Capsule結構圖概述 143
6.3.2 協作圖概述 144
6.3.3 結構圖和協作圖的建模元素 144
6.3.4 創建咖啡機控制系統Capsule的結構圖 145
第7章 實時系統的動態建模 149
7.1 創建狀態圖 149
7.1.1 狀態圖概述 149
7.1.2 狀態圖的基本建模元素 149
7.1.3 狀態圖的建模技術 151
7.1.4 咖啡機控制系統的狀態圖示例 154
7.1.5 ATM自動取款機控制系統的狀態圖示例 159
7.2 創建活動圖 160
7.2.1 活動圖概述 160
7.2.2 活動圖的基本建模元素 161
7.2.3 ATM自動取款機控制系統活動圖示例 162
7.3 創建順序圖 165
7.3.1 順序圖概述 165
7.3.2 順序圖的建模元素 166
7.3.3 順序圖的建模方法 166
7.3.4 咖啡機控制系統的順序圖示例 167
第8章 UML的實現與部署 171
8.1 創建組件圖 171
8.1.1 組件圖的概述 171
8.1.2 組件圖的建模元素 172
8.1.3 創建咖啡機控制系統的組件圖 175
8.2 代碼生成 179
8.3 創建部署圖 180
8.3.1 部署圖的概述 180
8.3.2 部署圖的建模元素 181
8.3.3 創建咖啡機控制系統的部署圖 182
第3部分 案例篇
第9章 紙牌游戲 187
9.1 概述 187
9.2 模型創建和工具集配置 187
9.3 創建用例和初始Capsule 190
9.3.1 創建用例 190
9.3.2 定義類 191
9.3.3 描述類的行為 192
9.3.4 創建類和Capsules 192
9.3.5 RTClasses包 194
9.3.6 創建Capsule結構 194
9.4 創建順序圖、協議、端口和連接子 197
9.4.1 創建順序圖 198
9.4.2 創建協議 200
9.4.3 創建端口和連接子 203
9.5 編譯和執行模型 208
9.5.1 創建原型系統 208
9.5.2 編譯模型 208
9.5.3 創建部署視圖 211
9.5.4 執行編譯 212
9.5.5 運行組件實例 213
9.6 對Capsule添加行為 215
9.6.1 打開狀態圖 215
9.6.2 創建發牌人的行為 215
9.6.3 創建玩家的行為 219
9.7 調試和運行 226
9.7.1 重新編譯模型 226
9.7.2 調試“Player”Capsule 229
9.8 類建模 232
9.8.1 創建包 232
9.8.2 創建初始類結構 233
9.8.3 定義類之間的關系 234
9.8.4 對“Card”類添加屬性 237
9.8.5 為“CardList”類添加實現細節 237
9.8.6 實現“Deck”類 241
9.8.7 實現“Hand”類 242
9.8.8 實現“PokerHand”類 243
9.9 為Capsule行為添加紙牌類 244
9.9.1 完成“Dealer”Capsule行為定義 244
9.9.2 為“Dealer”Capsule添加析構函數 246
9.9.3 完成“Player”Capsule行為定義 246
9.9.4 添加依賴關系 247
9.9.5 添加引用 251
9.9.6 編譯與執行 252
第10章 咖啡機控制系統 255
10.1 咖啡機概述 255
10.2 需求分析 256
10.2.1 需求描述 256
10.2.2 創建初始模型 257
10.2.3 創建用例的包模型 257
10.2.4 創建全系統用例模型 258
10.2.5 創建非投幣式咖啡機控制系統用例模型 260
10.2.6 創建投幣式咖啡機控制系統的用例模型 262
10.3 系統設計 263
10.3.1 創建包圖 263
10.3.2 靜態建模 265
10.3.3 動態建模 273
10.4 咖啡機控制系統的測試建模 294
10.5 創建組件圖 299
10.5.1 創建Wondows環境下的組件 300
10.5.2 創建SUN5T環境下的組件 304
10.6 代碼生成 308
第11章 ATM自動取款機系統 311
11.1 ATM自動取款機系統概述 311
11.1.1 ATM自動取款機簡介 311
11.1.2 ATM自動取款機的開發流程 312
11.1.3 ATM自動取款機系統初始需求描述 312
11.2 ATM自動取款機系統的初始模型的創建 319
11.3 ATM自動取款機系統用例模型的創建 320
11.3.1 識別與創建參與者 321
11.3.2 識別與創建用例 322
11.3.3 創建用例圖 324
11.3.4 創建初始功能測試用例 326
11.4 ATM自動取款機系統的概要設計 329
11.4.1 分析初始類模型 329
11.4.2 創建ATM的CRC卡 330
11.4.3 創建類及類圖 334
11.4.4 創建狀態圖 335
11.4.5 創建順序圖 337
11.4.6 創建協作圖 340
11.5 ATM自動取款機系統的詳細設計與實現 342
11.5.1 詳細設計 342
11.5.2 創建包圖 347
11.5.3 編碼與實現 348
11.6 ATM自動取款機系統模擬 360
第12章 電梯控制系統 361
12.1 電梯控制系統概述 361
12.1.1 實時系統設計的RUP模型 361
12.1.2 電梯控制系統的需求描述 361
12.2 電梯控制系統的靜態建模 362
12.2.1 電梯控制系統用例圖的創建 362
12.2.2 電梯控制系統類圖的創建 363
12.2.3 電梯控制系統靜態結構的概述 368
12.3 電梯控制系統的動態建模 368
12.3.1 電梯控制系統的順序圖 368
12.3.2 電梯控制系統的狀態圖 376
12.4 利用實時Java實現電梯控制系統 377
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