學(xué)習(xí) UML 筆記

前言

為了自己能快速將 UML 技術(shù)應(yīng)用在軟件開發(fā)的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，特總結(jié)出如下簡潔的筆記，不過只是自己學(xué)習(xí)之用，其間的用語難免不考究，正確性也日后也待驗(yàn)證。繪制UML的工具本人采用了開元ArgoUML工具小巧易用。

1. 為什么要建模

    建模是開發(fā)優(yōu)秀軟件所有活動(dòng)的核心部分，其目的就是把所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)的行為溝通起來，并對(duì)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化和控制．建模是為了真正理解正在構(gòu)造的系統(tǒng)．

2.UML 主要有哪些圖

<!--[if !supportLists]--> ²        <!--[endif]-->   靜態(tài)圖

描述了那些不發(fā)生變化的軟件元素的落界結(jié)構(gòu)，描繪了類、對(duì)象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其存在于他們之間的關(guān)系。

<!--[if !supportLists]--> ²        <!--[endif]--> 動(dòng)態(tài)圖

展示了在運(yùn)行期間軟件實(shí)體的變化，描繪了執(zhí)行流程、實(shí)體改變狀態(tài)的方法。

<!--[if !supportLists]--> ²        <!--[endif]--> 物理圖

顯示了軟件實(shí)體的不變化的物理結(jié)構(gòu)描繪了物理實(shí)體有源文件、庫文件、數(shù)據(jù)文件等等，以及存在于他們之間的關(guān)系。

2.1 類圖

2.1.1 類

類圖屬于靜態(tài)圖，類圖也是本學(xué)習(xí)任務(wù)中的重點(diǎn)。

eg ：

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

解釋：

‘ - ’號(hào)表示變量或者方法為私有。

‘ + ’號(hào)表示變量或者方法為公有。

‘ # ’號(hào)表示變量或者方法為受保護(hù)的。

‘：’號(hào)表示變量或者參數(shù)所屬類型，在方法之后表示方法返回值類型。

2.1.2 關(guān)聯(lián)

類之間的關(guān)聯(lián)大多用來表示變量實(shí)例持有著對(duì)其他對(duì)象的引用。

帶箭頭的線一般表示關(guān)系、關(guān)聯(lián)，而箭頭附近的數(shù)字表示含有實(shí)例的數(shù)目。而直線下方的名稱表示變量或者實(shí)例的名稱。

eg ：

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

當(dāng)變量（實(shí)例）的數(shù)目比較多的時(shí)，可用‘ * ’表示，一般在程序中用 vector 或者 list 表示。

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

2.1.3 繼承

<!--[if !vml]--> <!--[endif]--> ：三角型箭頭表示的是繼承（泛化）。

eg ：       

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

[ 注意：箭頭是指向基類的。 ]

如果繼承接口，那么用虛線的三角型箭頭。

接口被畫成象一個(gè)棒棒糖的符號(hào)，并連接在實(shí)現(xiàn)他的類上。

eg ： <!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

類的構(gòu)造型顯示在一對(duì)雙角括號(hào)里面 ”<<>>” ，常在類的名稱上面。

eg ：

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

當(dāng)構(gòu)造型為 <<utility>> ，那么該類的所有方法和屬性都是靜態(tài)的（常為工具類）。

eg ：

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

2.1.4 聚合

關(guān)聯(lián)的一種特殊形式，它意味著一種整體和部分（ whole/part ）的關(guān)系。

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

2.1.5 內(nèi)部類

內(nèi)部類在 UML 中以一個(gè)帶十字的圓圈的關(guān)聯(lián)標(biāo)記來表示。

eg ：

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

匿名內(nèi)部類的構(gòu)造型有 <<anonymous>>

2.2 交互視圖——序列圖、協(xié)作圖

交互視圖描述了執(zhí)行系統(tǒng)功能的各個(gè)角色之間相互傳遞消息的順序關(guān)系。類元是對(duì)在系

統(tǒng)內(nèi)交互關(guān)系中起特定作用的一個(gè)對(duì)象的描述，這使它區(qū)別于同類的其他對(duì)象。交互視圖顯

示了跨越多個(gè)對(duì)象的系統(tǒng)控制流程。

UML 交互圖以圖形的形式表示出方法調(diào)用過程，它有兩種形式：序列（順序圖）圖（ Sequence Diagram ）和協(xié)作圖（ Collaboration Diagram ）。

協(xié)作圖 : 是用幾何排列來表示交互作用中的各角色（如圖 3 - 4 ）。附在類元角色上的箭頭代表消息。消息的發(fā)生順序用消息箭頭處的編號(hào)來說明。協(xié)作圖的一個(gè)用途是表示一個(gè)類操作的實(shí)現(xiàn)。協(xié)作圖可以說明類操作中用到的參數(shù)和局部變量以及操作中的永久鏈。當(dāng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)行為時(shí)，消息編號(hào)對(duì)應(yīng)了程序中嵌套調(diào)用結(jié)構(gòu)和信號(hào)傳遞過程。

序列圖是一種被使用 UML 的人使用的最常用的動(dòng)態(tài)建模畫法。

序列圖表示了對(duì)象之間傳送消息的時(shí)間順序。每一個(gè)類元角色用一條生命線來表示—

即用垂直線代表整個(gè)交互過程中對(duì)象的生命期。生命線之間的箭頭連線代表消息。序列圖可

以用來進(jìn)行一個(gè)場景說明—即一個(gè)事務(wù)的歷史過程。

什么時(shí)候該用序列圖？只有當(dāng)你迫切地需要給某人描述一組對(duì)象的如何協(xié)作的情況的時(shí)候，或者當(dāng)你要為你自己可視化協(xié)作情況的時(shí)候，你再去用序列圖。

2.3 用例圖

什么是用例圖？

用例視圖是被稱為參與者的外部用戶所能觀察到的系統(tǒng)功能的模型圖。用例是系統(tǒng)中的

一個(gè)功能單元，可以被描述為參與者與系統(tǒng)之間的一次交互作用。用例模型的用途是列出系

統(tǒng)中的用例和參與者，并顯示哪個(gè)參與者參與了哪個(gè)用例的執(zhí)行。一個(gè)用例是有關(guān)一個(gè)系統(tǒng)的行為的一個(gè)描述。那個(gè)描述是從一個(gè)用戶的觀點(diǎn)編寫的。

處理用例的真正訣竅是保持用例的簡單，細(xì)節(jié)是不重要的，除非到了最后。把用例當(dāng)作最及時(shí)的需求。在 UML 中的所有的圖，用例圖是最容易混淆的，也是最沒有什么用的，不過系統(tǒng)邊界圖除外。

一般橢圓形表示一個(gè)一個(gè)的用例，小人表示行為者。

eg ：（一個(gè)論壇前臺(tái)用例圖）

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->

2.4 活動(dòng)圖

活動(dòng)圖是狀態(tài)機(jī)的一個(gè)變體，用來描述執(zhí)行算法的工作流程中涉及的活動(dòng)。活動(dòng)狀態(tài)代表了一個(gè)活動(dòng)：一個(gè)工作流步驟或一個(gè)操作的執(zhí)行。活動(dòng)圖描述了一組順序的或并發(fā)的活動(dòng)。活動(dòng)視圖用活動(dòng)圖來體現(xiàn)。活動(dòng)圖的用途是對(duì)人類組織的現(xiàn)實(shí)世界中的工作流程建模。

[ 注 ] ：提到狀態(tài)機(jī)，那什么是狀態(tài)機(jī)呢？

狀態(tài)機(jī)視圖 : 是一個(gè)類對(duì)象所可能經(jīng)歷的所有歷程的模型圖。狀態(tài)機(jī)由對(duì)象的各個(gè)狀態(tài)和連接這些狀態(tài)的轉(zhuǎn)換組成。每個(gè)狀態(tài)對(duì)一個(gè)對(duì)象在其生命期中滿足某種條件的一個(gè)時(shí)間段建模。當(dāng)一個(gè)事件發(fā)生時(shí)，它會(huì)觸發(fā)狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致對(duì)象從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化到另一新的狀態(tài)。與轉(zhuǎn)換相關(guān)的活動(dòng)執(zhí)行時(shí)，轉(zhuǎn)換也同時(shí)發(fā)生。狀態(tài)機(jī)用狀態(tài)圖來表達(dá)。

實(shí)心圓表示活動(dòng)圖的起點(diǎn)，實(shí)際上是一個(gè)占位符，帶邊框的實(shí)心圓表示終點(diǎn)。

圓角矩形表示執(zhí)行的過程或活動(dòng)。

菱形表示判定點(diǎn)。

箭頭表示活動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換，各種活動(dòng)之間的流動(dòng)次序。

箭頭上的文字表示繼續(xù)轉(zhuǎn)換所必須滿足的條件，總是使用格式 “[ 條件 ]” 來描述。

粗線條表示可能會(huì)并行進(jìn)行的過程的開始和結(jié)束。

eg ：

<!--[if !vml]--> <!--[endif]-->