B 端产品必修课：UML入门

Posted 2021-04-23 进击的零度

01

什么是 UML？

UML （Unified Modeling Language）全称为统一建模语言，由对象管理组（OMG）负责，是面向对象设计的可视化建模语言，独立于任何具体程序设计语言。

 

UML 标准定义了用于指定业务和软件系统的符号和规则，并且规则说明了如何连接和使用这些元素。

 

目前已经发布到了 2.5.1 版本，历史版本如下图。

 

 

02

为什么用 UML？

语言的目的在于沟通交流，作为一门可视化的图形语言，“可视化”和“图形”是重点，也是让 UML 出彩的点。在复杂需求设计时，使用图永远能让人更容易理解，能在开发前期对架构有更好的沟通和协作，最终实现优秀设计。

 

当然，作为一名 B 端产品经理，使用 UML 的目的很简单，提高抽象水平以及让研发童鞋更好的理解。有道是：一图抵千言。

 

03

UML 图分类

UML 2.0 定义了 13 种图类型，分为三类：

• 结构图：定义了一个模型的静态架构，对构成模型的‘要素'建模。
• 行为图：描绘了系统的动态视图或系统的行为。
• 交互图：描述了系统中各种用例元素之间的流程

 

 

当然，这么多 UML 图，实际并不是每种都需要，下面就简单介绍常用的两种：类图和状态机图

 

 

04

 常用图--类图

1、组成

类是对现实世界中一组具有相同特征的物体的抽象。在 UML 类图中，类使用包含类名称、属性(field) 和方法(method) 且带有分割线的矩形来表示。

 

其中，有一种特殊的类——接口，这个需要明确一下，其组成和通用有点差异。

第 1 层是接口名，并且使用<<>>标识接口名。第 2 层是接口中约定的方法。 

 

2、可见性

在属性/方法前，还可以加参数，来表示可见性。

 

如上文中接口图例，+ 代表为公共方法。

 

3、多重性

 在类图中，关系连线的两端有时会有1、*等符号，这些代表着不同映射关系。

 

 

4、关系

类与类之间，存在各种关系，如关联、依赖、泛化、实现、聚集和组成。

 

4.1 关联

关联关系是对象之间的一种引用关系，表示一个类和另外一个类之间的联系，如领导和员工，父母和子女等。

 

关联关系有单向和双向的。在UML类图中，单向关联用一个带箭头的实线表示，箭头从使用类指向被关联的类，双向关联用带箭头或者没有箭头的实线来表示。 

上图表示老师和学生之间的关系是双向的，一个老师可以有多个学生，一个学生也可以有多个老师。学生和课程之间是单向的，一个学生会学习多门课程，而课程是一个抽象的概念，它不拥有学生。 

 

4.2 依赖

依赖关系是一种使用关系，表示某个类依赖于另外一个类，通常表现为，某个类的方法的参数使用了另外一个类的对象。

 

这里记住，中间为虚线，箭头指向依赖的一侧。就比如，人需要依赖食物，才能存活。

 

4.3 泛化（继承）

泛化关系其实就是父子类之间的继承关系，表示一般与特殊的关系，指定子类如何特殊化父类的特征和行为

 

 

在UML类图中，用带空心三角箭头的实线来表示泛化关系，箭头从子类指向父类。如上图，父类有一个吃的方法，好人和坏人都继承于这个。但是，好人做好事，坏人做坏事。

 

4.4 实现

实现关系就是接口和实现类之间的关系。类实现了接口中的抽象方法。

 

在UML类图中，用带空心三角箭头的虚线来表示实现关系，箭头从实现类指向接口。如上图，北京大学和清华大学分别实现了大学接口。 

4.5 聚集

聚合关系是关联关系的一种，表示整体和部分之间的关系。例如部门和员工，学校和老师。

在UML类图中，用带空心菱形的实线来表示聚合关系，菱形指向整体。 

 

 

4.6 组成

组合关系是整体和局部的关系，属于关联的一种，和聚合相似。和聚合分类的依据主要是能否单独存在，例如部门和个人，是聚合。而公司和部门，是组合，毕竟公司没了，部门也就没了。再比如，身体和大脑。

 

 

在UML类图中，用带实心菱形的实线来表示组合关系，菱形指向整体。 

 

下面有从网上找到的一张图，我自己经常用来复习各种关系的概念。

 

总的来说，关系从强到弱分别是：实现关系 = 泛化关系 > 组合关系  > 聚合关系 > 关联关系 >  依赖关系 。

 

 

 

05

 常用图--状态机图

状态机全称是有限状态机，状态机图描述了一个对象在生命周期内所经历的各种状态，以及引起状态变化的事件。流程图更多表达的是“操作”的前后顺序，对于对象和状态之间的变化不能够直观的表现。

 

1、组成

简单来说，状态机图有四要素组成：状态机图 = 开始状态 + 状态 + 转移 + 结束状态。

其中，四个要素描述分别如下：

• 开始状态：开始状态是一个实心圆
• 状态：状态指对象的生命周期中满足某些条件、执行某些活动时条件。
• 转移：状态的转移是由事件触发，是一个特定的动作或者行为。
• 结束状态：结束状态是一个同心圆。

 

 

 

2、详解

在 UML 图中，状态分为简单状态和复杂状态。复杂状态中还可以添加活动，活动是在该状态时要执行的动作。另外，状态还有嵌套嵌套行为的组合状态，不过这种用的比较少，有需要可以自行了解。

 

 

• entry（入口动作）：进入该状态时的特定动作。
• do（内部活动）：状态保持不变时执行的动作。
• event：接受到某个动作时执行的动作，不会退出状态本身。
• exit（出口动作）：退出该状态时的特定动作。

 

 

转移描述对象在两种状态间的转变。当某个特定事件发生并且满足特定的条件，对象操作特定的动作，从现态进入次态。

 

转移的发生由「事件[守卫条件]/动作」组成，如果条件满足，则状态发生转移。如当我码字 2000 时，我就不写了，文章进入码字完成的状态。

 

当然，条件判定还有一种不太规范的用法，比如使用流程图中的菱形。

 

 

3、订单状态机

以非常典型的订单状态机图为例，下面为一个简陋的原型。

 

 

 

1. 待支付：代表买家下单了但是还没有付款。
2. 待发货：代表买家付款了卖家还没有发货。
3. 已发货：代表卖家已经发货并寄出商品了。
4. 已完成：代表买家已经确认收到货了。
5. 退款中：代表买家付款后取消订单。
6. 交易关闭：代表订单过期了买家也没付款、或者卖家关闭了订单。

 

参考资料

1、https://www.uml.org/

2、http://www.srcmini.com/37800.html

3、https://segmentfault.com/a/1190000021317534