1. 基本概念

? UML（Unified Modeling Language）即統(tǒng)一建模語言准验，為面向?qū)ο箝_發(fā)系統(tǒng)的產(chǎn)品進(jìn)行說明、可視化黔龟、和編制文檔的一種標(biāo)準(zhǔn)語言。下面將對UML的==九種圖+包圖==的基本概念進(jìn)行介紹以及各個圖的使用場景。

? UML圖分為用例視圖婶熬、設(shè)計視圖、進(jìn)程視圖埃撵、實現(xiàn)視圖和拓?fù)湟晥D赵颅，又可以靜動分為靜態(tài)視圖和動態(tài)視圖。靜態(tài)圖分為：==用例圖暂刘，類圖饺谬，對象圖，包圖谣拣，構(gòu)件圖募寨，部署圖==。動態(tài)圖分為：==狀態(tài)圖森缠，活動圖拔鹰，協(xié)作圖，序列圖==贵涵。

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2. 用例圖

? 用例圖用于從用戶角度闡述==軟件的各個功能==和其==功能的使用者==.主要使用于需求分析階段,是非常符合用戶思維的設(shè)計.

(1). 用例圖所包含的元素

1). 參與者(Actor)

? 與軟件進(jìn)行交互的用戶,組織或者其他外部系統(tǒng).

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2). 用例(Use Case)

? 用例就是外部可見的系統(tǒng)功能,不包含其內(nèi)部邏輯實現(xiàn).這里完全站在不懂技術(shù)的用戶的角度思考問題.

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3). 系統(tǒng)邊界

? 用來分割用例,將用例分割為不同的子系統(tǒng),子系統(tǒng)內(nèi)部的功能聯(lián)系緊密.當(dāng)然也可以只存在一個完整的系統(tǒng)邊界,例如下圖.

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(2). 用例圖包含的關(guān)系

1). 關(guān)聯(lián)

? 參與者和用例的關(guān)系,任何一方都可發(fā)送或接受消息.

? 畫法:實線,無箭頭.

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2). 泛化

? 可以理解為繼承關(guān)系.父用例通常是抽象的.

? 畫法:實線,空心三角形箭頭,由子用例指向父用例.

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3). 包含

? 將復(fù)雜用例劃分為較小的步驟,類似程序中的代碼封裝,主程序中調(diào)用子過程.

? 畫法:虛線,線狀箭頭,標(biāo)記<<includes>>,復(fù)雜用例指向子過程.

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4). 擴(kuò)展

? 指用例功能的延伸,相當(dāng)于為基礎(chǔ)用例提供一個附加功能.

? 畫法:虛線,線狀箭頭,標(biāo)記<<extends>>,拓展用例指向主用例.

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3. 類圖

? 根據(jù)用例圖抽象出類,用于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計.描述類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和類與類之間的關(guān)系,是一種靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖.

(1). 類圖基礎(chǔ)屬性

1). 類名

2). 屬性域

? 訪問級別 字段名 : 類型

3). 方法域

? 訪問級別 方法名(參數(shù)) : 返回值類型

+表示public
-表示private

表示protected

~表示default,也就是包權(quán)限
_下劃線表示static
斜體表示抽象

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(2). 類與類之間關(guān)系

1). 泛化(Generalization)

? 表示繼承關(guān)系或者類對接口的實現(xiàn)關(guān)系.Java中即 extends 和 implements 兩個關(guān)鍵字.

? 畫法:空心三角形箭頭,實線表示繼承父類,虛線表示實現(xiàn)接口.箭頭指向父類或者接口.

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2). 依賴(Dependency)

? 一個類的實現(xiàn)需要另一個類的協(xié)助,如方法的參數(shù),局部變量或者靜態(tài)方法的調(diào)用.

? 畫法:虛線,線狀箭頭

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3). 關(guān)聯(lián)(Association)

? 一個類知道另一個類,成員變量.

? 畫法:實線,線狀箭頭,如果為雙向關(guān)聯(lián),則去掉箭頭或者雙向箭頭都可以.箭頭指向成員變量

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4). 聚合(Aggregation)

? 整體與部分的關(guān)系,是一種弱的‘擁有’關(guān)系,==部分可以獨立存在==.是關(guān)聯(lián)的一種,語法上無發(fā)區(qū)分,需要依賴邏輯區(qū)分.兩個對象具有各自的生命周期.

? 畫法:在關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上,加空心菱形.

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5). 組合(Composition)

? 同樣是整體和部分的關(guān)系,這里是強(qiáng)"擁有"關(guān)系,部分不可以獨立存在,是關(guān)聯(lián)的一種.部分和整體的生命周期一樣.

? 畫法:關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上,加實心菱形.

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4. 對象圖

(1). 概念

? 描述參與交互的==各個對象==在交互過程中的==某時刻的狀態(tài)==(所以只有屬性,不包含方法),可以看做是類圖在某一時刻的快照.表示對象之間的特定關(guān)系.

? 不包含對象的方法,名稱欄新增對象名.屬性欄中為當(dāng)前值.

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? 對象圖中的建模元素主要有對象和鏈(所有關(guān)系統(tǒng)一使用實現(xiàn)來表示,不加以區(qū)分)格郁，對象是類的實例，鏈?zhǔn)穷愔g的關(guān)聯(lián)關(guān)系的實例独悴。

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5. 狀態(tài)圖

? 一種由==狀態(tài),變遷,事件和活動==組成的自動機(jī).用來描述類的對象所有可能的狀態(tài)以及狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件.

(1). 組成元素

• 狀態(tài)：圓角矩形,文字?jǐn)⑹銎錉顟B(tài)內(nèi)容
• 轉(zhuǎn)移：箭頭,文字?jǐn)⑹鲛D(zhuǎn)移條件
• 起點：一個黑點
• 終點：一個圈加一個黑點

(2). 狀態(tài)機(jī)

? 描述了系統(tǒng)從一個狀態(tài)響應(yīng)一個事件后達(dá)到另一個狀態(tài)的一系列行為.

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6. 活動圖

(1). 概念

? 是狀態(tài)圖的特殊情況,所有的狀態(tài)都處于活動狀態(tài),==本質(zhì)上是一種流程圖==.支持并發(fā)進(jìn)程.

(2). 組成元素

1). 起點

? 實心黑色圓點.

2). 終點

? 圓圈加內(nèi)部實心黑色圓點.

3). 動作狀態(tài)

? 是指原子的不可中斷的動作例书，并在此動作完成后通過完成轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)向另一個狀態(tài).

4). 動作流

? 動作之間的轉(zhuǎn)換，用帶箭頭的直線表示刻炒，箭頭的方向指向轉(zhuǎn)入的方向

5). 分支與合并

? 菱形表示,由一個箭頭指向分支符號(轉(zhuǎn)換),一個或者多個箭頭從分支符號指向外(離開轉(zhuǎn)換).每一個離開轉(zhuǎn)換都對應(yīng)一個監(jiān)護(hù)條件.滿足條件才能執(zhí)行該轉(zhuǎn)換.

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6). 分叉與匯合

? 動作流分為兩個或者多個并發(fā)運行的分支.

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7). 泳道

? 將活動圖中的活動劃分為若干組决采，并把每一個組指定個負(fù)責(zé)這組活動的業(yè)務(wù)組織，即對象坟奥。在活動圖中树瞭，泳道區(qū)分了負(fù)責(zé)活動的對象，它明確的表示了哪些活動是由哪些對象進(jìn)行的爱谁，在包含泳道的活動圖中晒喷，每個活動只能明確的屬于一個泳道

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7. 時序圖(序列圖)

(1). 概念

? 交互圖的一種,描述了對象之間消息發(fā)送的先后順序,強(qiáng)調(diào)時間順序.

(2). 組成元素

1). 角色

? 程序外的其他人或者其他系統(tǒng).

2). 對象

? 位于時序圖的頂部,是一個矩形框.表示處理響應(yīng)步驟的處理者.

3). 生命線

? 角色和對象都有一條向下的生命線,是一條虛線.

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4). 控制焦點

? 生命線上的窄矩形框,代表生命周期中這段時間處于激活狀態(tài).

5). 消息

? 代表對象之間發(fā)送的信息.分為三種:

• 同步消息:會等待返回消息.使用實線+實心箭頭表示.

  
  
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• 異步消息:不進(jìn)行等待,發(fā)完消息后繼續(xù)自己的活動,使用并發(fā)完成.使用實線+線狀箭頭表示.

  
  
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• 返回消息:對消息的回應(yīng),相當(dāng)于返回值.使用虛線+線狀箭頭表示.

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8. 協(xié)作圖(通信圖)

(1). 概念

? 交互圖的一種.按照空間結(jié)構(gòu)布圖,而非時序圖的時間結(jié)構(gòu).

? 協(xié)作圖與時序圖在語義上是等價的，二者可以相互轉(zhuǎn)換访敌，而不會丟失信息凉敲。

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(2). 組成元素

1). 對象

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2). 鏈接

? 用來關(guān)聯(lián)對象,使用無箭頭的實線鏈接.

3). 消息

? 消息是協(xié)作圖中對象與對象之間通信的方式

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9. 構(gòu)件圖

本小節(jié)總結(jié)自:UML構(gòu)件圖

(1). 概念

? 構(gòu)件圖也叫組件圖,由構(gòu)件,接口和構(gòu)件之間的關(guān)系構(gòu)成

? 用來表示系統(tǒng)中構(gòu)件與構(gòu)件之間,類或者接口與構(gòu)件之間的關(guān)系.(構(gòu)件是系統(tǒng)中可替換的物理部分，它包裝了實現(xiàn)而且遵從并提供一組接口的實現(xiàn))

? 其中構(gòu)件之間的關(guān)系為依賴,類或接口與構(gòu)件之間的關(guān)系為依賴或者實線.

(2). 組成元素

1). 構(gòu)件

? 構(gòu)件是實現(xiàn)接口的物理單元,是可替換的.是軟件,類似于jar包,可執(zhí)行文件,庫,文件,文檔等.

? 構(gòu)件通過它提供的接口和請求展現(xiàn)行為.

? 表示方式:

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2). 接口

? 由一組操作組成,是構(gòu)件的一部分,分為提供接口和請求接口;

提供接口

? 意味著該接口是向其他構(gòu)件提供功能的.實現(xiàn)接口的構(gòu)件支持該接口中的所有功能.

? 使用棒棒糖圖標(biāo)表示.

    Java中顯示表示為 implements 關(guān)鍵字;

請求接口

? 指該構(gòu)件向其他構(gòu)件請求服務(wù)時需要的遵循的接口.

? 要使用接口所需要的條件,對應(yīng)另外一個提供接口.比如內(nèi)部有一個接口的成員變量或者方法傳參.

? 使用插座式圖標(biāo)表示.

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3). 端口

? 是構(gòu)件的一部分,所有進(jìn)出構(gòu)件的交互都要通過端口,也就是說,所有接口都需要通過端口實現(xiàn).

與接口的關(guān)系

? 一個構(gòu)件可以通過一個特定端口同另一個構(gòu)件通訊，而且通訊完全是通過由端口支持的接口來描述的爷抓。

表示

? 在接口的尾部加小方框,這個小方框就代表端口.

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4). 連接器

組件連接器

? 組件連接器是兩個構(gòu)件實例間的連接件势决，它定義一個構(gòu)件實例提供服務(wù)，另一個構(gòu)件實例使用這些服務(wù)

? 顯示的單純表示連接可以用一條實線表示(直接連接器),而通過接口實現(xiàn)的連接則需要通過棒棒糖圖標(biāo)和插座圖標(biāo)的結(jié)合表示.

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委托連接器

? 委托連接件把外部對構(gòu)件端口的請求分發(fā)到構(gòu)件內(nèi)部的部件實例進(jìn)行處理蓝撇，或者通過構(gòu)件端口把構(gòu)件內(nèi)部部件實例向構(gòu)件外部的請求分發(fā)出去果复。

? 用于組件和其內(nèi)部組件的連接.

? 注明一點,委托連接器適用于構(gòu)件內(nèi)部的部件.

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注意事項：因為構(gòu)i件是可以嵌套的，所以內(nèi)部構(gòu)件之間的連接（球-穴）是組裝連接件渤昌，內(nèi)部構(gòu)件與端口之間的連接（實線箭頭）是委托連接件虽抄。

5). 依賴關(guān)系

? 與類圖中的依賴關(guān)系相同.都是由客戶指向提供者的虛線箭頭.

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10. 部署圖

(1). 概念

? 部署圖描述的是系統(tǒng)程序運行時的結(jié)構(gòu),展示了硬件配置和相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).

? 一個系統(tǒng)只有一個部署圖,往往被用來描述分布式系統(tǒng).

? 用于展示系統(tǒng)軟件和硬件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).清晰的說明系統(tǒng)的使用部署,環(huán)境等情況.

(2). 組成元素

1). 結(jié)點

? 代表計算機(jī)上的物理資源,可以是硬件(外設(shè)),也可以是軟件資源(防火墻,數(shù)據(jù)庫).

? 使用三維的盒子表示.

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2). 結(jié)點實例

? 與結(jié)點的區(qū)別在于冒號加名稱.

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3). 結(jié)點類型

? 結(jié)點類型有：?cdrom?, ?cd-rom?, ?computer?, ?disk array?, ?pc?, ?pc client?, ?pc server?, ?secure?, ?server?, ?storage?, ?unix server?, ?user pc?，并在結(jié)點的右上角用不同的圖標(biāo)表示独柑，如下圖

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4). 物件

? 軟件開發(fā)過程中的產(chǎn)物,如UML圖,源代碼,設(shè)計文檔等等.

? 表示如下,帶有關(guān)鍵字<<artifact>>和文檔圖標(biāo):

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5). 連接

? 結(jié)點之間的連線表示系統(tǒng)之間進(jìn)行交互的通信路徑,被稱為連接.

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6). 結(jié)點容器

? 一個結(jié)點包含了其他結(jié)點,那么稱這個結(jié)點為結(jié)點容器.

11. 各種圖的差異比較

(1). 時序圖 VS 協(xié)作圖

? 這兩個圖都是交互圖,語義上等價,可以相互轉(zhuǎn)化,但是則重點不同.

? 顧名思義,時序圖側(cè)重時間上的先后順序,協(xié)作圖則側(cè)重于對象間的協(xié)作關(guān)系(空間結(jié)構(gòu)).

(2). 狀態(tài)圖 VS 活動圖

? 二者都是行為圖.

? 狀態(tài)圖側(cè)重狀態(tài)改變的結(jié)果(行為驅(qū)動而已),而活動圖側(cè)重于改變狀態(tài)的行為.

? 活動圖并不是必須的,滿足以下條件時才有必要繪制:

• 出現(xiàn)并行或則并發(fā)行為
• 描述算法(側(cè)重于行為)
• 跨越多個用例(只側(cè)重于結(jié)果描述可能表達(dá)不清楚)

(3). 活動圖 VS 交互圖(時序圖和協(xié)作圖)

? 都涉及到對象和對象之間傳遞的消息.

? 交互圖觀察的是傳送消息的對象,而活動圖觀察的是傳送的消息(事件之間活動的邏輯關(guān)系中包含了消息的內(nèi)容).