充滿生活的味道！

UML，是我在整套課程中比較期盼的內(nèi)容。雖說是對UML的期盼，更是對CMM標準化項目開發(fā)的期盼。軟件工程的概念是參照建筑工程等流程提出來的，與建筑工程相同，軟件工程需要可行性分析、需求分析、概要設(shè)計、詳細設(shè)計...。建筑需要圖紙，軟件也需要圖紙，設(shè)計軟件圖紙的工具就是UML（統(tǒng)一建模語言）。

到傳智播客學(xué)習(xí)，了解和運用軟件工程也是我的重要目標之一。因為我受夠了沒有經(jīng)過軟件工程標準化開發(fā)，而直接編碼所帶來的痛苦。今日的課程內(nèi)容比較簡單，上課的氛圍比較輕松。有機會聽徐老師談一談國內(nèi)的軟件公司現(xiàn)狀。CMM是印度人總結(jié)出來的被國際公認并普遍使用的軟件工程規(guī)范，最高等級應(yīng)該是CMM5。但十分遺憾的是中國的真正意義上的CMM5等級的這種軟件企業(yè)并不多，為什么？要搞一個CMM5的認證來，與我們社會中想搞一個學(xué)位證書的概念差不多。可想這種卑劣的文化！殘害著自己的民族。在這個社會里一切都不會超過人情世故。

我對這種標準化的工程流程十分關(guān)注，國內(nèi)在這方面做的比較好的是大連。但大連是中國最大的軟件外包產(chǎn)業(yè)，幾乎全在為日本工作。所以這種CMM5的高層（設(shè)計層）都是由日本人來完成的，中國的“打字員”只需要按照日本人設(shè)計的詳細文檔，把代碼敲到電腦里并測試通過就可以了。我們知道編碼只是軟件開發(fā)中的一小部分而已，非常慚愧！

不在其位莫思其事！

老徐說給我們提供UML的課程是為了讓大家在以后的工作中能看懂UML圖。UML的畫圖工具很簡單，難在你用豐富的經(jīng)驗畫出優(yōu)美的軟件框架和詳細設(shè)計來。

一、軟件工程

簡要學(xué)習(xí)一下軟件工程，軟件工程是由軟件危機引起的。軟件危機就引起了瀑布模型，從瀑布模型又升級出來RUP來。

一幅美麗的用來形容軟件工程問題的漫畫：

1.瀑布模型

模型的特點是：

1). 各階段間具有順序性和依賴性： 后一階段工作必須在前一階段工作完成后才能進行。

2). 質(zhì)量保證機制的依賴性。即每一步都必須循序漸進，及早消除故障隱患，保證本階段的工作的質(zhì)量，從而達到保證整體軟件質(zhì)量的目的。

3). 推遲實現(xiàn)原則。前一階段工作做的越細， 越扎實，后一階段工作進行的就越順利，強調(diào)”寧慢求好”。因此，各階段工作總是一拖再拖，致使整個工期推遲實現(xiàn)。顯然瀑布模型不能滿足呈爆炸狀增長的社會應(yīng)用需求。

2. 統(tǒng)一軟件開發(fā)過程：RUP(Rational Unified Process，RUP)

一個通用的軟件流程框架， 以架構(gòu)為中心， 用例驅(qū)動的迭代化開發(fā)流程。 RUP 是從幾千個軟件項目的實踐經(jīng)驗中總結(jié)出來的， 對于實際的項目具有很強的指導(dǎo)意義。RUP 用二維坐標來描述。 橫軸通過時間來組織， 是過程展開的生命周期特征， 體現(xiàn)開發(fā)過程的動態(tài)結(jié)構(gòu)；縱軸以內(nèi)容來組織， 體現(xiàn)開發(fā)過程的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。

有關(guān)瀑布模型和RUP的資料網(wǎng)上有很多，在次就不多做總結(jié)了。

三、UML

UML(United Modeling Language，統(tǒng)一建模語言)：是一種基于面向?qū)ο蟮目梢暬ＵZ言。

UML采用了一組形象化的圖形(如類圖)符號作為建模語言，使用這些符號可以形象地描述系統(tǒng)的各個方面。

UML通過建立圖形之間的各種關(guān)系(如類與類之間的關(guān)系)來描述模型。

UML中有二類圖（共10種）：

1).靜態(tài)模型圖：描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)

類圖、對象圖、包圖、組件圖、部署圖

2).動態(tài)模型圖：描述系統(tǒng)行為的各個方面

用例圖、時序圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動圖。

其中藍色為重點圖例，其他的圖例比較少用。

在畫圖之前我們有必要復(fù)習(xí)一下類的四種關(guān)系：

u 關(guān)聯(lián)關(guān)系(association)

u 依賴關(guān)系(dependency)

u 泛化關(guān)系(generalization)

u 實現(xiàn)關(guān)系(realization)

我們在hibernate中有學(xué)習(xí)到這四種關(guān)系，原本我以為那只是在hibernate中使用。沒想到在UML中也有，其實這四種關(guān)系應(yīng)該是軟件工程中的規(guī)范了。那hiberante也是使用了這種規(guī)范進行相關(guān)開發(fā)的，這樣可以促進hibernate路線的正確性，這太好了！

我們使用的是IBM的RationalRoseUML設(shè)計工具，使用工具具體圖畫的操作就不說明了。

1.用例圖

用例圖(Use Case Diagram)： 也稱為用戶模型圖， 是從軟件需求分析到最終實現(xiàn)的第一步， 它是從客戶的角度來描述系統(tǒng)功能。

用例圖包含 3 個基本組件：

1) 參與者(Actor)： 與系統(tǒng)打交道的人或其他系統(tǒng)即使用該系統(tǒng)的人或事物。在UML中參與者用人形圖標表示。

2) 用例(Use Case)： 代表系統(tǒng)的某項完整的功能。在UML中使用一個橢圓來表示。

3) 關(guān)系： 定義用例之間的關(guān)系：

a) 泛化關(guān)系：表示同一業(yè)務(wù)目的(父用例)的不同技術(shù)實現(xiàn)(各個子用例)。 在UML中，用例泛化用一個三角箭頭從子用例指向父用例。以下是某購物網(wǎng)站為用戶提供不同的支付方式。

b) 包含關(guān)系：一個用例可以包含其他用例具有的行為， 并把它包含的用例行為作為自身行為的一部分。 在 UML 中包含關(guān)系用虛線箭頭加 “<<include>>”， 箭頭指向被包含的用例。

c) 擴展關(guān)系：如果在完成某個功能的時候偶爾會執(zhí)行另外一個功能， 則用擴展關(guān)系表示。在 UML 中擴展關(guān)系用虛線箭頭加 “<<extend>>”， 箭頭指向被擴展的用例。

藍線部分為：泛化關(guān)系。紅線部分為：包含關(guān)系。綠線部分為：泛化關(guān)系。

2.類圖

類圖是面向?qū)ο笙到y(tǒng)建模中最常用的圖，是定義其他圖的基礎(chǔ)。

類圖主要是用來顯示系統(tǒng)中的類， 接口以及它們之間的關(guān)系。

類圖包含的主要元素有類， 接口和關(guān)系。 其中關(guān)系有關(guān)聯(lián)關(guān)系， 泛化關(guān)系， 依賴關(guān)系和實現(xiàn)關(guān)系。 在類圖中也可以包含注釋和約束。

這里的關(guān)系十分重要，我們來一一看一下。

1). 泛化關(guān)系（繼承關(guān)系）：用來表示類與類, 接口與接口之間的繼承關(guān)系. 泛化關(guān)系有時也稱為”is a kind of”關(guān)系。

2). 實現(xiàn)關(guān)系：用來表示類與接口之間的實現(xiàn)關(guān)系。

3).依賴關(guān)系：比如我們上班需要交通工具，交通工具可以是公交車、私家車、電動車或自行車，步行也可以。這就是一依賴關(guān)系，使用某一個對象或?qū)ο蟮姆椒▉硗瓿梢环N功能。但與它不存在固定對應(yīng)關(guān)系。

4).關(guān)聯(lián)關(guān)系：對于兩個相對獨立的系統(tǒng)，當一個系統(tǒng)的實例與另一個系統(tǒng)的一些特定實例存在固定的對應(yīng)關(guān)系時，這兩個系統(tǒng)之間為關(guān)聯(lián)關(guān)系。

多對多雙向關(guān)聯(lián)，可以自動生成代碼哦：

關(guān)聯(lián)關(guān)系中有一個難點，上面的圖是多對多雙向關(guān)聯(lián)。我也可以映射出一對多和多對一的意向關(guān)聯(lián)。但一對多關(guān)系中還有聚合關(guān)系和組成關(guān)系。

聚合關(guān)系：是更強形式的關(guān)聯(lián)。強調(diào)部分和整體邏輯結(jié)構(gòu)，但不強調(diào)生命周期。對應(yīng)的屬性具有g(shù)et/set方法。例如計算機包含鍵盤和鼠標，但如果計算機不在了鍵盤和鼠標可以存。我們也可以為計算機換鍵盤和鼠標：

UML中組成關(guān)系：是更強形式的聚合，不僅強調(diào)部分和整體，而且還強調(diào)生命周期。僅有g(shù)et方法。比如人有頭和手，如果主體不在了，那么部分肯定也不存在了。也不能更換。

5).導(dǎo)航性：

導(dǎo)航性表示可從源類的任何對象到目標類的一個或多個對象遍歷。 即：給定源類的一個對象， 可以得到目標類的所有對象。 可以在關(guān)聯(lián)關(guān)系上加上箭頭表示導(dǎo)航方向。

只在一個方向上可以導(dǎo)航的關(guān)聯(lián)稱為單向關(guān)聯(lián)，用一個帶箭頭的方向表示; 在兩個方向上都可以導(dǎo)航的關(guān)聯(lián)稱為雙向關(guān)聯(lián)， 用一條沒有箭頭的實線表示。

3. 時序圖

時序圖用于描述對象之間的傳遞消息的時間順序， 即用例中的行為順序。

當執(zhí)行一個用例時， 時序圖中的每條消息對應(yīng)了一個類操作或者引起轉(zhuǎn)換的觸發(fā)事件。

在 UML 中， 時序圖表示為一個二維的關(guān)系圖， 其中， 縱軸是時間軸， 時間延豎線向下延伸。 橫軸代表在協(xié)作中各個獨立的對象。 當對象存在時， 生命線用一條虛線表示， 消息用從一個對象的生命線到另一個對象的生命線的箭頭表示。 箭頭以時間的順序在圖中上下排列。

時序圖中的基本概念：

對象：時序圖中對象使用矩形表示，并且對象名稱下有下劃線。將對象置于時序圖的頂部說明在交互開始時對象就已經(jīng)存在了。如果對象的位置不在頂部，表示對象是在交互的過程中被創(chuàng)建的。

生命線：生命線是一條垂直的虛線。表示時序圖中的對象在一段生命周期內(nèi)的存在。每個對象底部中心的位置都帶有生命線。

消息：兩個對象之間的單路通信。從發(fā)送方指向接收方。在時序圖中很少使用返回消息。

激活：時序圖可以描述對象的激活和鈍化。激活表示該對象被占用以完成某個任務(wù)。鈍化指對象處于空閑狀態(tài)，等待消息。在 UML 中，對象的激活時將對象的生命線拓寬為矩形來表示的。矩形稱為計劃條或控制期。對象就是在激活條的頂部被激活的。對象在完成自己的工作后被鈍化。

對象的創(chuàng)建和銷毀：在時序圖中， 對象的默認位置是在圖的頂部。這說明對象在交互開始之前就已經(jīng)存在了。如果對象是在交互過程中創(chuàng)建的，那么就應(yīng)該將對象放到中間部分。如果要撤銷一個對象，在其生命線終止點處放置“ X”符號。

5.活動圖

活動圖就是流程圖，但在UML工具中可以加入泳道：

6.狀態(tài)圖

通過建立對象的生存周期模型來描述對象隨時間變化的動態(tài)行為。比如hibernate中持久化對象的三種狀態(tài)：臨時狀態(tài)、持久化狀態(tài)、游離狀態(tài)。

狀態(tài)圖的基本概念：

狀態(tài)：用圓角矩形表示。狀態(tài)名稱表示狀態(tài)的名字，通常用字符串表示。一個狀態(tài)的名稱在狀態(tài)圖所在的上下文中應(yīng)該是唯一的。

轉(zhuǎn)換：用帶箭頭的直線表示。一端連著源狀態(tài)，一端連著目標狀態(tài)。

初始狀態(tài)：每個狀態(tài)圖都有一個初始狀態(tài)。此狀態(tài)代表狀態(tài)圖的起始位置。初始狀態(tài)只能作為轉(zhuǎn)換的源，不能作為轉(zhuǎn)換的目標，并且在狀態(tài)圖中只能有一個。初始狀態(tài)用一個實心圓表示。

終止狀態(tài)：模型元素的最后狀態(tài)，是一個狀態(tài)圖的終止點。終止狀態(tài)在一個狀態(tài)圖中可以有多個。

7．協(xié)作圖、對象圖、包圖

不畫了，用處不大且非常簡單。

8.組件圖

組件圖用來建立系統(tǒng)中各組件之間的關(guān)系，各組件通過功能組織在一起。

Javabean，ejb，jsp都是組件。在UML中，組件使用在左側(cè)有兩個小矩形的大矩形來表示。

組件圖可以用來設(shè)計系統(tǒng)的整體構(gòu)架：

9.部署圖

部署圖用來幫助開發(fā)者了解軟件中的各個組件駐留在什么硬件位置，以及這些硬件之間的交互關(guān)系。

節(jié)點：用來表示一種硬件，可以是打印機，計算機等。節(jié)點的標記符號是一個三維框，在框的左上方包含了節(jié)點的名稱。

通信關(guān)聯(lián)：節(jié)點通過通信關(guān)聯(lián)建立彼此的關(guān)系，采用從節(jié)點到節(jié)點繪制實線來表示關(guān)聯(lián)。

一下子搞出來這么多東西，這么一看UML貫穿軟件設(shè)計的各個階段。讓人感覺很好！

一定要學(xué)好軟件工程，努力在工作中總結(jié)經(jīng)驗！