UML1——用图说话

news2025/3/10 15:09:42

一、前言

二、使用工具

三、UML面对对象

四、UML图标

4.1 事物

4.2 关系

4.3 关系线数字

4.4 关系图示例

五、UML开发思路

一、前言

不管是系统项目工程师，还是开发人员，熟悉使用UML都必不可少。UML 是一种为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、和编制文档的标准语言；它是一种模型语言也是面对对象的分析和设计的继任者，能集成UML的IDE工具可以生成各式各样的编程语言，如C++，Java等。在设计产品系统架构，与客户进行需求确认，UML使得需求清晰明了。

二、使用工具

Drawio, 可以绘制各种流程图，UML图包括活动图、时序图、状态图、SysMl系统模型图、Uml图统一模型图。

PowerDesigner

Eclipse UMLet

VS Enterprise

三、UML面对对象

类图是使用面向对象的社会最流行的 UML 图。它描述了在一个系统中的对象和他们的关系，能够让我们在正确编写代码以前对系统有一个全面的认识。

对象：数据、控制数据的方法。数据包括对象的状态、属性，可能包含其他类对象。它代表一个实体的基本构建块

类：对具有相同特点或者方法的归纳为一个类别

抽象：不同类进一步提炼出相同的方法

封装：将数据绑定在一起，隐藏外部世界的机制

继承：对已有类进行扩展，派生新的类

多态：同样的方法以不同的方式存在，比如参数个数，参数类型

面向对象的分析的最重要的目的是要设计一个系统来识别对象，因此设计要确定一个系统中的对象，确定它们之间的关系，做一个设计，使用面向对象的语言可以转换为可执行文件。

三个基本模块：事务，关系，图
四种事务　　　
1. 结构事务：类，接口，协作，用例，活动类，组件，节点
2. 行为事务：交互，状态机
3. 分组事务：包
4. 注释事务：注释
四种关系
1. 依赖
2. 关联
3. 实现
4. 泛化
十种图
1. 用例图：从用户角度描述系统功能，指出各功能的操作者，来捕捉系统的动态性质
2. 类图：表示系统的静态视图，是唯一可以直接映射到面向对象的语言UML图
3. 对象图：看作是类图在某一时刻的实例
4. 包图
5. 部署图：从系统工程师的角度设计节点间的关系，是应用软件开发的一个组成部分
6. 活动图：是一种特殊的状态图，它对于系统的功能建模特别重要，强调对象间的控制流程。描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系，有利于识别并行活动
7. 状态图：着重描述从一个状态到另一个状态的流程，主要有外部事件的参与
8. 序列图：显示对象之间的动态合作关系，它强调对象之间消息发送的顺序，同时显示对象之间的交互
9. 协作图：描述对象间的协作关系，显示对象间的动态合作关系
10. 组件图：包括物理组件，如库，档案，文件夹等，从实施的角度使用元件图表示整个系统

四、UML图标

UML主要有事物，关系和图；书屋是实体抽象化的最终结果，是UML构建块最重要的组成部分，包括结构事物、行为事物、分组事物、注释事物。

4.1 事物

类指具有相同属性、方法、关系和语义的对象集合。

接口指类或组件所提供的服务，描述了类或组件对外的可见动作

协作定义了元素之间的相互作用

用例定义了执行者（系统外部和系统交互的人）和被考虑的系统之间的交互来实现一个业务目标

组件描述了物理系统的一部分

节点可以被定义为在运行时存在的物理元素

交互被定义为一种行为，包括一组元素之间的消息交换来完成特定的任务。

状态机由一系列对象的状态组成，表示一个对象在其生命周期的状态

分组事物可以看作一个盒子，模型可以在其中被分解。只有一种分组事物“包”，存在于开发阶段，而组件在运行时存在。

注释用于捕捉UML模型元素的言论，说明和注释

4.2 关系

UML类图各符号含义：类图基本符号可拆分为虚线，箭头，实线，空心右三角，实心右三角，空心菱形和实心菱形，符号顺序代表了类与类之间关系的耦合度，越向右耦合度越高。

理解记忆： 一般箭头指向被关系的一方。

虚线：是一种约束

实线：是一种关联，连接

箭头：一般

空心箭头：具体

实心箭头：更具体

各种关系的强弱顺序：泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖

依赖关系：两个事物之间语义联系，相互影响；类之间的联结；元素A的变化会影响元素B，但反之不成立，那么B和A的关系是依赖关系，B依赖A；如人和车的关系；举个例子，如某人要过河，则人与船的关系就是依赖，人过河之后，与船的关系就解除了，因此是一种弱的连接。在代码层面，为类B作为参数被类A在某个方法中使用。人箭头指向船

关联关系：元素间的结构化关系，是一种弱关系，是类与类之间的联结，它使一个类知道另一个类的属性和方法，可以单向也可以双向；如唐僧和徒弟是师徒关系；实线，箭头

泛化关系：可以被定义为一个专门的元件与一个广义的元素，描述了对象世界的继承关系。实线，空心箭头

实现关系：类之间的语义关系，其中的一个类指定了由另一个类保证执行的契约。元素A定义一个约定，元素B实现这个约定，则B和A的关系是Realize，B realize A。这个关系最常用于接口（操作，执行函数）。uml中用空心箭头和虚线表示，箭头指向定义约定的元素。

聚合关系：描述一组对象之间连接的结构关系，整体和部分间结构关系。聚合暗示着整体在概念上处于比局部更高的一个级别，而关联暗示两个类在概念上位于相同的级别。聚合关系是关联关系的一种，是强的关联关系。

组合关系：组合是聚合关系的变种，表示元素间更强的组合关系。如果是组合关系，如果整体被破坏则个体一定会被破坏，而聚合的个体则可能是被多个整体所共享的，不一定会随着某个整体的破坏而被破坏。组合也叫合成，是非共享的，虽然局部不一定要随整体的销毁而被销毁，但整体要么负责保持局部的存活状态，要么负责将其销毁，用一句话说是同生共死。如Employee和TimeCard，公司和部门。