UML建模知识及常见图解

Posted 2021-04-17 Java典籍

一、UML概述

　　UML（UnifiedModelingLanguage）统一建模语言，是面向对象软件的标准化建模语言。由于面向对象软件开发需要经过OOA（面向对象分析）OOD（面向对象设计），OOP（面向对象编程）三个阶段，每个阶段都需要统一的符号设计描述和交流，而UML就是这种统一的符号表示。

　　本文主要讲述UML2.0（最新版本）的各种图的定义及用法，UML2.0一共包括13种图形（大致分成静态图和动态图两类）：活动图，类图，通信图（对应UML1.x的协作图），组件图，复合结构图（UML2.0新增），部署图，交互概观图（UML2.0新增），对象图，包图，顺序图，状态机图，定时（UML2.0新增），用例图，如下图所示：

    其中，最常用的UML图包括：用例图，类图，组件图，部署图，顺序图，活动图，状态机图等。

二、用例图

    用例图主要应用于系统需求分析阶段，从用户角度描述系统的需求功能，方便与客户交流，保证需求的唯一性。

　　用例图包括用例、角色、用例和角色的关系，其中，用例以一个椭圆表示，用例的名称放在椭圆得中心或下面；角色以一个人形符号表示与系统交互的实体；用例和角色的关系用线段来表示。

    用例图所表示的要么是整个系统的全部用例，要么是某一具体功能的一组用例。下图是一个简单的用户管理模块的部分用例示意图：

    从用例图中可以很容易看出，普通用户有登录、修改密码、查看个人信息的功能；管理员功能包括：新增用户、查看用户信息、修改用户信息、删除用户、修改密码。

三、类图

　　类图表示系统中有哪些实体及其它们之间的关系，用于系统设计阶段。

　　类图用三个矩形表示，最上面的部分标识类的名称；中间的部分标识类的属性；最下面的部分标识类的方法，如下图所示：

　　

 

　　类之间的基本关系：关联（包含聚合和组合）、泛化（继承）、实现、依赖

♣ 关联

　　关联是一种拥有的关系，具有方向性，如果一个类单方向的访问另一个类，则称为单向关联（用一个箭头的实线表示）；如果两个类对象可以互相访问，则称为双向关联（用两个箭头或不用箭头的实线表示）；一个对象能访问关联对象的数目叫做“多重性”。

     【箭头及指向】：带普通箭头的实线，指向被拥有者。    或不用箭头的实线。

♣ 聚合

　　整体与部分的关系，当某个实体聚合成另一个实体时，该实体还可以是另一个实体的部分，例如，学生既可以是足球俱乐部的成员，也可以是羽毛球俱乐部的成员。

　　【箭头及指向】：带空心菱形的实线，菱形指向整体。

♣ 组合

　　整体与部分的关系，组合比聚合更加严格，当某个实体组合成另一个实体时，该实体还不可以是另一个实体的部分，例如手臂和人之间存在的是组合关系。

　  【箭头及指向】：带实心菱形的实线，菱形指向整体。

♣ 泛化

　　泛化与继承是同一个概念。

　  【箭头及指向】：带三角箭头的实线，箭头指向父类。

♣ 实现

　　一种类与接口的关系。

    【箭头及指向】：带三角箭头的虚线，箭头指向父接口。

♣ 依赖

　　如果一个类的改动会影响到另一个类，则两个类之间存在依赖关系，一般而言，依赖是单向的。

     【箭头及指向】：带普通箭头的虚线，箭头指向被依赖者。

　　下面用一张图涵盖类图中类的基本关系：

四、组件图

　　组件图用来表示组件与组件之间、类或接口与组件之间的关系图，使用符号表示组件，使用圆圈表示接口。

　　组件除了可以对外提供服务接口外，组件还可能依赖某个接口，下图显示包含组件关系的组件图：

　　

　　其中，Oder组件提供了OrderQuery接口，Order组件需要依赖于Customer组件提供的CustomerLookup接口和Product组件提供的ProductQuery接口。

五、部署图

　　部署图包括了组件图中的符号，另外还增加了节点的概念，节点主要包括处理器（如计算机主机）和设备（如打印机），UML图中使用三维立方体表示节点，节点的名称位于立方体的顶部。如下图所示：

　　

六、顺序图

　　顺序图也叫时序图，描述对象之间消息的发送顺序，强调时间顺序。用箭头表示消息、用竖虚线表示对象生命线。如下图所示：

　　

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