UML簡介
在80年代末至90年代中，對面向?qū)ο蠓治雠c設計方法的研究發(fā)展到一個高潮。但是，諸多流派在思想和術語上有很多不同的提法，在術語、概念上的運用也各不相同，需要一種統(tǒng)一的符號來描述面向?qū)ο蟮姆治龊驮O計活動。UML應運而生。它不僅統(tǒng)一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且有進一步的發(fā)展，最終成為大眾所共同接受的標準建模語言。統(tǒng)一建模語言（UML）是一個通用的可視化建模語言，用于對軟件進行描述、可視化處理、構造和建立軟件系統(tǒng)制品的文檔。它記錄了對必須構造的系統(tǒng)的決定和理解，可用于對系統(tǒng)的理解、設計、瀏覽、配置、維護和信息控制。UML適用于各種軟件開發(fā)方法、軟件生命周期的各個階段、各種應用領域以及各種開發(fā)工具，UML 是一種總結了以往建模技術的經(jīng)驗并吸收當今優(yōu)秀成果的標準建模方法。它融入了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術。不僅支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設計，還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)全過程。
UML模型、視圖、圖
UML的概念和模型可以分成以下幾個概念域：靜態(tài)結構、動態(tài)行為、實現(xiàn)構造、模型組織、擴展機制
UML視圖和圖
主要的域 | 視圖 | 圖 | 主要概念 |
靜 態(tài) 結 構 | 靜態(tài)視圖 | 類圖 | 類、關聯(lián)、泛化、依賴關系、實現(xiàn)、接口 |
用例視圖 | 用例圖 | 用例、參與者、關聯(lián)、擴展、包括、用例泛化 | |
實現(xiàn)視圖 | 構件圖 | 構件、接口、依賴關系、實現(xiàn) | |
部署視圖 | 部署圖 | 節(jié)點、構件、依賴關系、位置 | |
動 態(tài) | 狀態(tài)視圖 | 狀態(tài)圖 | 狀態(tài)、事件、轉換、動作、 |
行 | 活動視圖 | 活動圖 | 狀態(tài)、活動、完成轉換、分叉、結合 |
為 | 交互視圖 | 順序圖 | 交互、對象、消息、激活 |
|
| 協(xié)作圖 | 協(xié)作、交互、協(xié)作角色、消息 |
模型管理 | 模型管理視圖 | 類圖 | 包、子系統(tǒng)、模型 |
擴展機制 | 所有 | 所有 | 約束、構造型、標記值 |
靜態(tài)視圖
1、 類元
類元是模型中的離散概念，擁有身份、狀態(tài)、行為和關系。有幾種類元包括類、接口和數(shù)據(jù)類型。其他幾種類元是行為概念、環(huán)境事物、執(zhí)行結構的具體化。這些類元中包括用例、參與者、構件、節(jié)點和子系統(tǒng)。圖列出了幾種類元和它們的功能。元模型術語類元中包括了所有這些概念。
類元 | 功能 | 表示法 |
參與者 | 系統(tǒng)的外部用戶 |  |
類 | 類代表了被建模的應用領域中的離散概念。 最重要的特性是多重性 |  |
狀態(tài)類 | 局限于某個給定狀態(tài)的類 |  |
類元角色 | 在合作中局限于某個使用的類元 |  |
構件 | 系統(tǒng)的一個物理組成單元 |  |
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接口 | 刻劃行為特征的操作命名集.
|  |
節(jié)點 | 計算資源 | |
信號 | 對象間的異步通信 | |
子系統(tǒng) | 作為且有規(guī)范、實現(xiàn)和身份的單元的包 | |
用例 | 與外界代理交互中的實體行為說明 | |
2、類元之間關系
類元之間的關系有關聯(lián)、泛化、各種形式的依賴關系，包括實現(xiàn)關系和使用關系。
關聯(lián)：對象通常要和其他對象發(fā)生關聯(lián)，關聯(lián)可以具有多層形式。多重性問題（一對一、一對多）。在UML中關聯(lián)用一條直線來表示。
泛化：一個類繼承了其他類的屬性和操作。在UML中泛化用“從之類畫一條帶空心三角形箭頭的連線指向父類”來表示。
依賴：一個類使用了另一個類。在UML中依賴用“從依賴類到被依賴的帶箭頭的虛線”表示。
聚集是關聯(lián)的一種，聚集對象由部分對象組成。也就是整體與部分關聯(lián)。在UML中用“整體和部分之間用帶空心菱形箭頭的連線連接”來表示。
組合是一種特殊的聚集，在一個組合對象中，部分對象只能作為組合對象的一部分與組合對象同時存在。在UML中用“整體和部分之間用帶實心菱形箭頭的連線連接”來表示。
實現(xiàn)：類和接口之間的關系被稱為實現(xiàn)。在UML中實現(xiàn)關系用一個帶空心三角形箭頭加虛線來表示，箭頭指向接口。
關系的種類
關系 | 功能 | 表示法 |
關聯(lián) | 類實例之間連接的描述 | |
依賴 | 兩個模型元素間的關系 | |
泛化 | 更概括的描述和更具體的種類間的關系，適用于繼承 | |
實現(xiàn) | 說明和實現(xiàn)間的關系 | |
聚集 | 聚集對象由部分對象組成。也就是整體與部分關聯(lián)。 | |
組合 | 一種特殊的聚集. | |
圖舉例：
關聯(lián)
依賴
限定關聯(lián)
聚集和組成
泛化
實現(xiàn)關系
用例視圖
當用例視圖在外部用戶前出現(xiàn)時，它捕獲到系統(tǒng)、子系統(tǒng)或類的行為。它將系統(tǒng)功能劃分成對參與者(即系統(tǒng)的理想用戶)有用的需求。而交互功能部分被稱作用例。用例使用系統(tǒng)與一個或多個參與者之間的一系列消息來描述系統(tǒng)中的交互作用。參與者可以是人,也可以是外部計算機系統(tǒng)和外部進程。
用例之間的關系：關聯(lián)、擴展、泛化、包含。
關系 | 功能 | 表示法 |
關聯(lián) | 參與者與其參與執(zhí)行的用例之間的通信途徑 | |
擴展 | 在基礎用例上插入基礎用例不能說明的擴展部分 |
|
泛化 | 用例之間的一般和特殊關系，其中特殊用例繼承了一般用例的特性并增加了新的特性 | |
包含 | 在基礎用例上插入附加的行為，并且具有明確的描述 | |
圖舉例：
用例圖
交互視圖
交互視圖描述了執(zhí)行系統(tǒng)功能的各個角色之間相互傳遞消息的順序關系。類元是對在系統(tǒng)內(nèi)交互關系中起特定作用的一個對象的描述，這使它區(qū)別于同類的其他對象。交互視圖顯示了跨越多個對象的系統(tǒng)控制流程。交互視圖可用兩種圖來表示：順序圖和協(xié)作圖，它們各有不同的側重點。協(xié)作圖也展示對象之間的交互關系，強調(diào)交互的語境和參與交互的對象的整體組織。協(xié)作圖按照空間組織布圖，而順序圖按照時間順序布圖。
順序圖
協(xié)作圖
狀態(tài)視圖
狀態(tài)視圖是一個類對象所可能經(jīng)歷的所有歷程的模型圖。狀態(tài)圖由對象的各個狀態(tài)和連接這些狀態(tài)的轉換組成。狀態(tài)圖是對單個對象的“放大”，它說明對象所經(jīng)歷的狀態(tài)變化。強調(diào)單個對象內(nèi)狀態(tài)的變化。
狀態(tài)圖
活動視圖
活動圖是狀態(tài)圖的一個變體，用來描述執(zhí)行算法的工作流程中涉及的活動。活動狀態(tài)代表了一個活動：一個工作流步驟或一個操作的執(zhí)行。活動圖描述了一組順序的或并發(fā)的活動。活動視圖用活動圖來體現(xiàn)。活動圖很像流程圖，它顯示出工作步驟，判定點和分支?？捎糜诒磉_一個對象的操作和一個業(yè)務過程。
活動圖
物理視圖
物理視圖對應用自身的實現(xiàn)結構建模，例如系統(tǒng)的構件組織和建立在運行節(jié)點上的配置。這類視圖提供了將系統(tǒng)中的類映射成物理構件和節(jié)點的機制。物理視圖有兩種：構件圖和部署視圖。
構件圖
部署圖
模型管理視圖
模型管理視圖對模型自身組織建模。一系列由模型元素（如類、狀態(tài)機和用例）構成的包組成了模型。一個包(package)可能包含其他的包，因此，整個模型實際上可看成一個根包，它間接包含了模型中的所有內(nèi)容。包是操作模型內(nèi)容、存取控制和配置控制的基本單元。每一個模型元素包含于包中或包含于其他模型元素中。
包
擴展機制
UML 提供了幾種擴展機制，允許建模者在不用改變基本建模語言的情況下做一些通用的擴展。這些擴展機制已經(jīng)被設計好，以便于在不需理解全部語義的情況下就可以存 儲和使用。由于這個原因，擴展可以作為字符串存儲和使用。對不支持擴展機制的工具來說，擴展只是一個字符串，它可以作為模型的一部分被導入、存儲，還可以 被傳遞到其他工具。我們期望后端工具設計成能夠處理各種擴展，這些工具會為它們需要理解的擴展定義特定的語法和語義。擴展機制包括約束、標記值和構造型。
約束是用文字表達式表示的語義限制。
約束
標記值是一對字符串—一個標記字符串和一個值字符串—存儲著有關元素的一些信息。標記值可以與任何獨立元素相關，包括模型元素和表達元素。標記是建模者想要記錄的一些特性的名字，而值是給定元素的特性的值。例如，標記可以是author，而值是對元素負責的人的名字，如Charles Babbage。
標記值
構 造型是在一個已定義的模型元素的基礎上構造的一種新的模型元素。構造型的信息內(nèi)容和形式與已存在的基本模型元素相同，但是含義和使用不同。例如，商業(yè)建模 領域的建模者希望將商業(yè)對象和商業(yè)過程作為特殊的建模元素區(qū)別開來，這些元素的使用在特定的開發(fā)過程中是不同的。它們可以被看作特殊的類—它們有屬性和操 作，但是在它們與其他元素的關系上和它們的使用上有特殊的約束。
構造型
各種圖匯總
