UML是什么?
统一建模语言(Unified Modeling Language，UML)是一种为面向对象系统的产品进行说明、可视化和编制文档的一种标准语言，是非专利的第三代建模和规约语言。UML是面向对象设计的建模工具，独立于任何具体程序设计语言
应用场景
UML 能为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持。而且融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术，使软件设计人员沟通更简明，进一步缩短了设计时间，减少开发成本。
UML 具有很宽的应用领域。其中最常用的是建立软件系统的模型，但它同样可以用于描述非软件领域的系统，如机械系统、企业机构或业务过程，以及处理复杂数据的信息系统、具有实时要求的工业系统或工业过程等。总之，UML 可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模，而且使用于从需求规格描述直至系统完成后的测试和维护等系统开发的各个阶段。
基本构件
UML 建模的核心是模型，模型是现实的简化、真实系统的抽象。UML 提供了系统的设计蓝图。当给软件系统建模时，需要采用通用的符号语言，这种描述模型所使用的语言被称为建模语言。在 UML 中，所有的描述由事物、关系和图这些构件组成。下图完整地描述了所有构件的关系。
下面对上图中的构件进行说明。
事物
事物是抽象化的最终结果，分为结构事物、行为事物、分组事物和注释事物。
1. 结构事物
结构事物是模型中的静态部分，用以呈现概念或实体的表现元素，如下表所示。
| 事物 | 解释 | 图例 |
| 类（Class） | 具有相同属性、方法、关系和语义的对象集合 |  |
| 接口（Interface） | 指一个类或构件的一个服务的操作集合，它仅仅定义了一组操作的规范，并没有给出这组操作的具体实现 |  |
| 用例（User Case） | 指对一组动作序列的描述，系统执行这些动作将产生一个对特定的参与者（Actor）有价值且可观察的结果 |  |
| 协作（Collaboration） | 定义元素之间的相互作用 |  |
| 组件（Component） | 描述物理系统的一部分 |  |
| 活动类（Active Class） | 指对象有一个或多个进程或线程。活动类和类很相象，只是它的对象代表的元素的行为和其他元素是同时存在的 |  |
| 节点（Node） | 定义为运行时存在的物理元素 |  |
2. 行为事物
行为事物指 UML 模型中的动态部分，如下表所示。
| 事物 | 解释 | 用例 |
| 交互（Interaction） | 包括一组元素之间的消息交换 |  |
| 状态机（State Machine） | 由一系列对象的状态组成 |  |
3. 分组事物
目前只有一种分组事物，即包。包纯碎是概念上的，只存在于开发阶段，结构事物、行为事物甚至分组事物都有可能放在一个包中，如下表所示。
| 事物 | 解释 | 用例 |
| 包（Package） | UML中唯一的组织机制 |  |
4. 注释事物
注释事物是解释 UML 模型元素的部分，如下表所示。
| 事物 | 解释 | 用例 |
| 注释（Note） | 用于解析说明 UML 元素 |  |
图
UML2.0 一共有 13 种图（UML1.5 定义了 9 种，UML2.0 增加了 4 种），分别是类图、对象图、构件图、部署图、活动图、状态图、用例图、时序图、协作图 9 种，以及包图、组合结构图、时间图、交互概览图 4 种。
| 图名称 | 解释 |
| 类图（Class Diagrams） | 用于定义系统中的类 |
| 对象图（Object Diagrams） | 类图的一个实例，描述了系统在具体时间点上所包含的对象及各个对象之间的关系 |
| 构件图（Component Diagrams） | 一种特殊的 UML 图，描述系统的静态实现视图 |
| 部署图（Deployment Diagrams） | 定义系统中软硬件的物理体系结构 |
| 活动图（Activity Diagrams） | 用来描述满足用例要求所要进行的活动及活动间的约束关系 |
| 状态图（State Chart Diagrams） | 用来描述类的对象的所有可能的状态和时间发生时，状态的转移条件 |
| 用例图（Usecase Diagrams） | 用来描述用户的需求，从用户的角度描述系统的功能，并指出各功能的执行者，强调谁在使用系统、系统为执行者完成哪些功能 |
| 时序图（Sequence Diagrams） | 描述对象之间的交互顺序，着重体现对象间消息传递的时间顺序，强调对象之间消息的发送顺序，同时显示对象之间的交互过程 |
| 协作图（Collaboration Diagrams） | 描述对象之间的合作关系，更侧重向用户对象说明哪些对象有消息的传递 |
| 包图（Package Diagrams） | 对构成系统的模型元素进行分组整理的图 |
| 组合结构图（Composite Structure Diagrams） | 表示类或者构建内部结构的图 |
| 时间图（Timing Diagrams） | 用来显示随时间变化，一个或多个元素的值或状态的更改，也显示时间控制事件之间的交互及管理它们的时间和期限约束 |
| 交互概览图（Interaction Overview Diagrams） | 用活动图来表示多个交互之间的控制关系的图 |
UML类图及类图之间的关系
类图（Class Diagrams）是使用频率最高的 UML 图之一。类图描述系统中的类，以及各个类之间的关系的静态视图，能够让我们在正确编写代码之前对系统有一个全面的认识。类图是一种模型类型，确切地说，是一种静态模型类型。类图表示类、接口和它们之间的协作关系，用于系统设计阶段。
类、接口和类图
类
类（Class）是指具有相同属性、方法和关系的对象的抽象，它封装了数据和行为，是面向对象程序设计（OOP）的基础，具有封装性、继承性和多态性等三大特性。在 UML 中，类使用包含类名、属性和操作且带有分隔线的矩形来表示。
1、类名（Name）是一个字符串，例如，Student。
2、 属性（Attribute）是指类的特性，即类的成员变量。UML 按以下格式表示：
[可见性]属性名:类型[=默认值]
例如：-name:String
注意：“可见性”表示该属性对类外的元素是否可见，包括公有（Public）、私有（Private）、受保护（Protected）和朋友（Friendly）4 种，在类图中分别用符号+、-、#、~表示。
3、操作（Operations）是类的任意一个实例对象都可以使用的行为，是类的成员方法。UML 按以下格式表示：
[可见性]名称(参数列表)[:返回类型]
例如：+display():void。
如下所示为猫的UML的表示:
类图用 3 个矩形拼接表示，最上面的部分标识类的名称，中间的部分标识类的属性，最下面的部分标识类的方法。
类图中，需注意以下几点：
- 抽象类或抽象方法用斜体表示
- 如果是接口，则在类名上方加 <>
- 字段和方法返回值的数据类型非必需
- 静态类或静态方法加下划线
接口
接口（Interface）是一种特殊的类，它具有类的结构但不可被实例化，只可以被子类实现。它包含抽象操作，但不包含属性。它描述了类或组件对外可见的动作。在 UML 中，接口使用一个带有名称的小圆圈来进行表示。
如下所示是图形类接口的 UML 表示。
类图
类图（ClassDiagram）是用来显示系统中的类、接口、协作以及它们之间的静态结构和关系的一种静态模型。它主要用于描述软件系统的结构化设计，帮助人们简化对软件系统的理解，它是系统分析与设计阶段的重要产物，也是系统编码与测试的重要模型依据.
类图中的类可以通过某种编程语言直接实现。类图在软件系统开发的整个生命周期都是有效的，它是面向对象系统的建模中最常见的图.
如下, ”Animal“和“Cat”、“Dog”的类图, Cat 和 Dog 实现Animal 的getFood 方法, 重写来叙述不同的动物都有不同的食物.
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