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前言:
本篇文章是UML的基础,属于一篇扫盲文章,大家看完只需要对什么是UML有一个宏观的认识即可。具体应用还是需要结合不同的场景,不同的阶段进行使用。
一:UML简介
UML是一种标准的建模语言,全称是统一建模语言(Unified Modeling Language)。它是一种图形化的语言,用于描述、设计和建模软件系统的架构、结构、行为和交互。UML提供了一组标准符号和图形符号,可以用于建立软件系统的各种模型,包括用例图、类图、时序图、活动图、状态图等。它可以帮助软件开发人员、设计师和其他利益相关者更好地理解软件系统的需求、功能和结构,从而提高软件开发过程的效率和质量。UML已经成为软件工程领域中最流行的建模语言之一。
二:UML的组成
1:视图
视图是表达系统某一方面特征的UML建模元素的子集,视图不是图,它是由一个或多个图组成的对系统某个角度的抽象。
UML的视图大致可分为5种
用例视图:强调从用户角度看到的需要的系统功能
逻辑视图:展现系统的静态或结构组成及特征。也叫结构模型
并发视图:体现系统动态或者行为特征,也叫实现模型
组件视图:体现系统结构和行为特征,也叫实现模型
配置视图:体现系统实现环境的结构和行为特征。也叫环境模型视图。
2:图
图是模型元素的图形表示,UML提供9中基本图,将这几种图综合起来就可以描述系统的所有视图。(1)用例图:用例图是一种功能模型图,用于描述系统的功能需求和用户与系统的交互。用例图主要包括用例(用户场景)和参与者(系统外部的角色)两个元素,以及它们之间的关系。用例图可以帮助系统分析师和设计人员理解系统需求和用户需求,从而更好地设计和实现系统。
(2)类图:类图是一种静态模型图,用于描述系统的静态结构,包括类、对象、属性、方法等。类图主要用于描述系统中各个类之间的关系,包括继承、实现、聚合、组合、关联等。类图可以帮助系统设计人员理解系统的类层次结构、继承关系、聚合关系、关联关系等,从而更好地设计和实现系统。
(3)对象图:对象图是一种静态模型图,用于描述系统某个时刻的静态结构。对象图是类图的实例化,它表示了类图中某个具体对象的状态和属性。对象图可以帮助系统设计人员理解系统中对象的属性和状态,从而更好地设计和实现系统。
(4)时序图:时序图是一种行为模型图,用于按事件顺序描述系统元素的交互。时序图主要用于描述系统中对象之间的消息传递顺序和时间顺序,可以帮助系统设计人员理解系统的动态行为,从而更好地设计和实现系统。
(5)协作图:协作图是一种行为模型图,用于按照时间和空间顺序描述系统元素间的交互和它们的关系。协作图主要用于描述系统中对象之间的交互和消息传递,可以帮助系统设计人员理解系统的动态行为,从而更好地设计和实现系统。
(6)状态图:状态图是一种行为模型图,用于描述系统元素的状态条件响应。状态图主要用于描述系统元素在不同状态之间的转换过程,以及状态转换的条件和响应动作。状态图可以帮助系统设计人员理解系统的状态转换过程,从而更好地设计和实现系统。
(7)活动图:活动图是一种行为模型图,用于按照时间和空间顺序描述系统元素间的交互和它们的关系。活动图主要用于描述系统的业务流程,包括活动、动作、控制流程等。活动图可以帮助系统设计人员理解系统的业务流程和控制流程,从而更好地设计和实现系统。
(8)组件图:组件图是一种实现模型图,用于描述实现系统的元素组织。组件图主要用于描述系统中的组件(软件模块、库等)以及它们之间的依赖关系。组件图可以帮助系统设计人员理解系统的模块化组织结构,从而更好地设计和实现系统。
(9)配置图:配置图是一种实现模型图,用于描述了环境元素的配置。配置图主要用于描述系统中的硬件设备、软件组件、网络拓扑结构等环境元素,以及它们之间的关系。配置图可以帮助系统设计人员理解系统的环境配置,从而更好地设计和实现系统。
3:模型元素
在 UML 中,模型元素是指用于描述系统的概念、结构和行为的基本单元。它们是构成 UML 模型的基本元素,可以用来描述系统的静态和动态特性。下面是一些常见的 UML 模型元素:类(Class):表示系统中的一个抽象概念,描述了其属性和方法。
接口(Interface):描述了系统中的一个规范,定义了一组方法的签名。
枚举(Enumeration):描述了系统中的一组命名常量。
用例(Use Case):描述了系统中的一个功能,用于说明系统与用户之间的交互。
对象(Object):表示系统中的一个实例,具有类定义的属性和方法。
组件(Component):表示系统中的一个模块或子系统,可描述其内部结构和外部接口。
节点(Node):描述了系统中的一个物理资源,如计算机或服务器。
关系(Relationship):描述了元素之间的关系,如继承、关联、依赖等。
这些模型元素可以通过不同类型的 UML 图表达出来,并且它们可以相互关联和组合,形成更为复杂的系统模型。
4:通用机制
在 UML 中,通用机制指的是 UML 的一些基本特性和原则,它们可以被应用于所有 UML 图表的构建和解释中。这些通用机制包括:
1.模型元素:UML 模型的基本元素,如类、接口、用例等。
2.关系:描述模型元素之间的关系,如继承、关联、聚合等。
3.构造块:用于描述一个系统的构成部分,包括类、组件、部署等。
4.约束:用于描述模型元素或构造块的限制条件。
5.视图:用于描述系统的某个方面,如结构、行为、交互等。
6.注释:用于提供对模型元素或构造块的附加信息和解释。
这些通用机制可以被应用于不同的 UML 图中,例如用例图、类图、时序图等,它们提供了一致的语义和规范,使得不同的图表之间可以相互协作和互相补充,形成完整的系统模型。