UML統(tǒng)一建模語言

一、什么是UML

UML全稱是：Unified Modeling Language 又稱統(tǒng)一建模語言或標(biāo)準(zhǔn)建模語言。

統(tǒng)一建模語言UML是OMG(Object Management Group)在1997年發(fā)表的圖標(biāo)式軟件設(shè)計(jì)語言，它綜合了很多種當(dāng)時(shí)已經(jīng)存在的面向?qū)ο蟮慕ＵZ言、方法和過程。

二、為什么我們要使用UML?

軟件工程的目標(biāo)：利用工程化的方法在給定成本、進(jìn)度的前提下，開發(fā)出具有可維護(hù)性、正確性、可移植性的軟件. 提高軟件產(chǎn)品的質(zhì)量和開發(fā)效率，減少維護(hù)的困難隨著軟件工程地進(jìn)展，IT界想用一種語言來描述它們完成的需求，設(shè)計(jì)，但是不同的公司開發(fā)了自己的產(chǎn)品。于是乎，為了統(tǒng)一起來，就有了OMG組織

【ObjectManagementGroup對(duì)象管理組織】，這個(gè)組織讓這種描述需求、設(shè)計(jì)的語言統(tǒng)一了，就稱作是UML 了。也就是說，UML用來給我們?cè)O(shè)計(jì)，需求分析。

三、類圖

類圖(Class Diagram)是顯示類、接口以及它們之間的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和關(guān)系的圖。類圖最基本的元素是類或接口。

如下圖：

第一層是類名。類名不能省略，必須顯示

第二層是屬性層。一個(gè)屬性可以是public、private或protected。一個(gè)屬性的左面如果有一個(gè)加號(hào)(+)，表示它是public;左面如果是一個(gè)減號(hào)(-)，表示它是privae;左面如果是一個(gè)(#)，表示它是protected。

第三層是方法層。一個(gè)方法可以是public、private或protected。一個(gè)方法的左面如果有一個(gè)加號(hào)(+)，表示它是public;左面如果是一個(gè)減號(hào)(-)，表示它是privae;左面如果是一個(gè)(#)，表示它是protected;如果方法下面有一個(gè)下劃線，表明是一個(gè)靜態(tài)的方法。

類圖用于描述系統(tǒng)中的類與類之間的各種關(guān)系

1. 繼承(泛化)

概念：泛化是一種一般與特殊、一般與具體之間關(guān)系的描述，具體描述建立在一般描述的基礎(chǔ)之上，并對(duì)其進(jìn)行了擴(kuò)展。在程序中是通過繼承類實(shí)現(xiàn)的。比如狗是對(duì)動(dòng)物的具體描述，在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的時(shí)候一般把狗設(shè)計(jì)為動(dòng)物的子類。

表示方法：空心三角形箭頭的實(shí)線，子類指向父類。

2.實(shí)現(xiàn)

概念：實(shí)現(xiàn)是一種類與接口的關(guān)系，表示類是接口所有特征和行為的實(shí)現(xiàn)，在程序中一般通過類實(shí)現(xiàn)接口來描述。

表示方法：空心三角形箭頭的虛線，實(shí)現(xiàn)類指向接口.

3.依賴

概念：是一種使用的關(guān)系，即一個(gè)類的實(shí)現(xiàn)需要另一個(gè)類的協(xié)助，所以要盡量不使用雙向的互相依賴，在程序中一般表現(xiàn)為類A中的方法需要類B的實(shí)例作為其參數(shù)或者變量，而類A本身并不需要引用類B的實(shí)例作為其成員變量。

表示方法：虛線箭頭，類A指向類B。

4.關(guān)聯(lián)

概念：表示類與類之間的聯(lián)接,它使一個(gè)類知道另一個(gè)類的屬性和方法，這種關(guān)系比依賴更強(qiáng)、不存在依賴關(guān)系的偶然性、關(guān)系也不是臨時(shí)性的，一般是長期性的，在程序中被關(guān)聯(lián)類B以類屬性的形式出現(xiàn)在關(guān)聯(lián)類A中，也可能是關(guān)聯(lián)類A引用了一個(gè)類型為被關(guān)聯(lián)類B的全局變量。

表示方法：實(shí)線箭頭，類A指向類B

5.聚合

概念：聚合關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種特例，是強(qiáng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。聚合是整體和個(gè)體之間的關(guān)系，即has-a的關(guān)系，整體與個(gè)體可以具有各自的生命周期，部分可以屬于多個(gè)整體對(duì)象，也可以為多個(gè)整體對(duì)象共享。程序中聚合和關(guān)聯(lián)關(guān)系是一致的，比如計(jì)算機(jī)與CPU、公司與員工的關(guān)系等;表現(xiàn)在代碼層面，和關(guān)聯(lián)關(guān)系是一致的，只能從語義級(jí)別來區(qū)分表示方法：尾部為空心菱形的實(shí)線箭頭(也可以沒箭頭)，類A指向類B

6.組合

概念：組合也是關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種特例。組合是一種整體與部分的關(guān)系，即contains-a的關(guān)系，比聚合更強(qiáng)。部分與整體的生命周期一致，整體的生命周期結(jié)束也就意味著部分的生命周期結(jié)束，組合關(guān)系不能共享。程序中組合和關(guān)聯(lián)關(guān)系是一致的，只能從語義級(jí)別來區(qū)分。

表示方法：尾部為實(shí)心菱形的實(shí)現(xiàn)箭頭(也可以沒箭頭)，類A指向類B

四、用例圖

用例圖顯示誰將是系統(tǒng)的使用者、用戶希望系統(tǒng)提供什么服務(wù)以及系統(tǒng)能夠?yàn)橛脩籼峁┦裁礃拥姆?wù);從用戶的角度描述系統(tǒng)的功能。用例圖最常用來描述系統(tǒng)以及子系統(tǒng)

下圖是描述一個(gè)論壇網(wǎng)站，游客、會(huì)員與管理員可以使用不同的功能的用例圖

五、時(shí)序圖

時(shí)序圖有時(shí)又叫做序列圖、活動(dòng)序列圖。作為交互圖的一種，序列交互圖按照時(shí)間順序從上到下顯示每個(gè)使用案例。下圖所示的例子是一個(gè)普通網(wǎng)站登錄的時(shí)序圖。

六、UML建模工具

有很多工具可以幫助我們畫出UML圖。這樣的工具包括如下內(nèi)容：

Rational Rose

Rational Rose是Rational公司出品的一種面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一建模語言的可視化建模工具。用于可視化建模和公司級(jí)水平軟件應(yīng)用的組件構(gòu)造。

下載地址：www.rational.com 收費(fèi)軟件

UDE – community

JUDE是一個(gè)中日合作的軟件項(xiàng)目，有商業(yè)化的Professional版本和免費(fèi)的Community版本，最大的區(qū)別是免費(fèi)版的不支持UML 2.0，對(duì)于一般應(yīng)用足夠了。

下載地址：http://astah.net/editions/community 有收費(fèi)和免費(fèi)的

BOUml

一個(gè)免費(fèi)的UML 2工具箱，支持C++，Java以及Idl。

下載地址：http://bouml.free.fr/ 免費(fèi)

Microsoft Visio

Microsoft Visio是Windows操作系統(tǒng)下運(yùn)行的流程圖和矢量繪圖軟件，它是Microsoft Office軟件的一個(gè)部分可以繪制UML圖，本文檔建模工具選擇就是 Visio.

下載地址：www.microsoft.com 收費(fèi)軟件

七、總結(jié)

通過以上講解，在軟件開發(fā)的過程中，可以使用UML建模語言對(duì)項(xiàng)目中的業(yè)務(wù)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，掌握了這些圖形的創(chuàng)建可以幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)以一種可視化的方式理解系統(tǒng)的功能需求。