一、UML簡介1.什麼是UML？

UML是面向物件分析與設計時的行業標準，全稱為Unified Modeling Language（“同一建模語言”），其主要內容是針對面向物件的分析和設計。UML是由OMG（Object Management Group）於1997年發表的圖示式軟體設計語言，它是一個支援模型化和軟體系統開發的圖形化語言，為軟體開發的所有階段提供模型化和視覺化支援，從需求規格描述到系統完成後的測試和維護。是一種定義良好、易於表達、功能強大且普遍適用的建模語言。

OMG是一個國際化的、開放成員的、非盈利性的計算機行業標準協會，成立於1989年。（不是LOL的戰隊哈！）

UML具有以下重要的功能：

視覺化功能（Visualizing）說明功能（Specifying）建造和建立文件的功能（Documenting）2.為什麼要建模？

模型就是對現實的一種簡化。模型提供了系統的一個藍圖。其中包括了詳細的計劃，也包括了從高層次考慮的總體設計。建模就是為了能夠更好地理解正在開發的系統。透過建模可以達到如下的目的：

模型有助於按照實際情況或按照所需要的樣式對系統進行視覺化。模型能夠規約系統的結構或行為。模型給出了指導構造系統的模板。模型對做出的決策進行文件化。3.UML由什麼組成？

UML由圖和元模型組成，圖是語法，元模型是語義。UML主要包括三個基本構造塊：

事物（Things）關係（Relationships）圖（Diagrams）1）事物

事物是實體抽象化的最終結果，是模型中的基本成員。

（1）結構事物（Structural Things）是模型中的靜態部分，主要用來呈現概念或實體的表現元素，分為以下7種：

類（Class）：指具有相同屬性、方法、關係和語義的物件的集合。介面（Interface）：指類或元件所提供的的服務，描述了類或元件對外可見的動作。協作（Collaboration）：描述合作完成某個特定任務的一組類及其關聯的集合，用於對使用情形的實現建模。用例（Use Case）：定義了執行者和被考慮的系統之間的互動來實現一個業務目標。活動類（Active Class）：活動類的物件有一個或多個程序或執行緒。活動類和類很像，只是它的物件所代表的元素的行為和其他的元素是同時存在的。元件（Component）：是物理的、可替換的部分，包含介面的集合。結點（Node）：是系統在執行時存在的物理元素代表一個可計算的資源，通常佔用一些記憶體和具有處理能力。

（2）行為事物（Behavioral Things）指的是UML模型中的動態部分，代表語句裡的“動詞”，表示模型裡隨著時空不斷變化的部分，包括如下兩類：

互動（Ineraction）：互動是由一組物件之間在特定上、下文中，為了達到特定的目的而進行的一系列訊息交換而組成的動作。狀態機（State Machine）：狀態機由一系列物件的狀態組成。

（3）分組事物（Grouping Things）可以看成是一個“盒子”，模型可以在其中被分解。目前只有一種分組事物——包（Package）。結構事物、動作事物甚至分組事物都可能放在一個包中。包只存在於開發階段，而元件在執行時存在。

（4）註釋事物（Annotational Things）是UML模型的解釋部分。

2）關係

關係是將事物聯絡在一起的方式，UML中有如下四種關係：

依賴（Dependencies）：兩個事物之間的語義關係，其中一個事物發生變化會影響另一個事物的語義。關聯（Association）：一種描述一組物件之間連線的結構關係。泛化（Generalization）：一種一般化——特殊化的關係。實現（Realization）：類之間的語義關係，其中一個類指定了由另一個類保證執行的契約。3）圖

圖是事物集合的分類，主要包含以下幾種：

類圖（Class Diagram）：描述系統所包含的類、類內部結構及類之間的關係。物件圖（Object Diagram）：是類圖的一個具體例項。元件圖（Compoment Diagram）：描述程式碼部件的物理結構以及各部件之間的依賴關係。部署圖（Deployment Diagram）：定義系統中軟、硬體的物理體系結構。用例圖（Usecase Diagram）：從使用者的角度出發描述系統的功能、需求，展示系統外部的各類角色與系統內部的各種用例之間的關係。時序圖（Sequence Diagram）：表示物件之間動態合作的關係。協作圖（Collaboration Diagram）：描述物件之間的協作關係。狀態圖（Statechart Diagram）：描述一類物件的所有可能的狀態及事件發生時狀態的轉移條件。活動圖（Activity Diagram）：描述系統中各種活動的執行順序上面的9中圖可以歸納為下表：4.UML的特點統一的標準；面向物件。UML是支援面向物件軟體開發的建模語言。視覺化、表現能力強。獨立於過程，UML不依賴於特定的軟體開發過程。概念明確，建模表示法簡潔，圖形結構清晰，容易掌握和使用。二、UML圖1.UML用例圖

UML用例圖用於表示使用者與系統互動的場景，其中用例用橢圓表示。

具體步驟如下所示：

啟動StarUML軟體。建立一個空白的Use Case Diagram。（選中右上角的“Model Explorer”中的“Use Case Model”；右鍵單擊“Use Case Model”並選中彈出選單“Add Diagram”中的“Use Case Diagram”；建立了一個空的用例圖之後可以看到“Toolbox”中有“Actor”和“UseCase”等供使用者選擇使用。）繪製UML用例圖。儲存。（可以儲存為一個UML檔案，也可以儲存為一張圖片。）

UML用例圖如下：

2.UML類圖

UML類圖用於表現類的特徵。類圖描述了多個類、介面的特徵，以及物件之間的協作和互動。類圖用一個或者多個矩形區域構成，每個類圖的內容包括：

型別，即類名；屬性，是可選的；方法，是可選的。

具體步驟如下所示：

啟動StarUML軟體。建立一個空的Class Diagram。（選中右上角的“Model Explorer”中的“Use Case Model”；右鍵單擊“Use Case Model”並選中彈出選單“Add Diagram”中的“Class Diagram”；建立了一個空的類圖之後可以看到“Toolbox”中有“Class”和“Interface”等供使用者選擇使用。）繪製UML類圖。儲存。（可以儲存為一個UML檔案，也可以儲存為一張圖片。）

UML類圖如下：

3.UML物件圖

UML物件圖用於表現物件的特徵。它能夠展現物件的特徵及物件之間的互動關係。

具體步驟如下：

啟動StarUML軟體。建立一個空的Class Diagram。（選中右上角的“Model Explorer”中的“Use Case Model”；右鍵單擊“Use Case Model”並選中彈出選單“Add Diagram”中的“Class Diagram”；建立了一個空的類圖之後可以看到“Toolbox”中有“Object”等供使用者選擇使用。）繪製UML物件圖。儲存。（可以儲存為一個UML檔案，也可以儲存為一張圖片。）

UML物件圖如下：

4.UML元件圖

UML元件圖用於表現元件之間的關係。

具體步驟如下：

啟動StarUML軟體。建立一個空的Component Diagram。（選中右上角的“Model Explorer”中的“Use Case Model”；右鍵單擊“Use Case Model”並選中彈出選單“Add Diagram”中的“Component Diagram”；建立了一個空的類圖之後可以看到“Toolbox”中有“Component”等供使用者選擇使用。）繪製UML元件圖。儲存。（可以儲存為一個UML檔案，也可以儲存為一張圖片。）

UML元件圖如下：

5.UML部署圖

UML部署圖用於表現軟體部署的物理裝置資訊。

具體步驟如下：

啟動StarUML軟體。建立一個空的Component Diagram。（選中右上角的“Model Explorer”中的“Use Case Model”；右鍵單擊“Use Case Model”並選中彈出選單“Add Diagram”中的“Deployment Diagram”；建立了一個空的類圖之後可以看到“Toolbox”中有“Node”等供使用者選擇使用。）繪製UML部署圖。儲存。（可以儲存為一個UML檔案，也可以儲存為一張圖片。）

UML部署圖如下：

6.UML時序圖

UML時序圖用於表現一段時間內多個物件之間的互動資訊，時序圖強調訊息互動的時間順序。

具體步驟如下：

啟動StarUML軟體。建立一個空的Sequence Diagram。（選中右上角的“Model Explorer”中的“Use Case Model”；右鍵單擊“Use Case Model”並選中彈出選單“Add Diagram”中的“Sequence Diagram”；建立了一個空的類圖之後可以看到“Toolbox”中有“Object”等供使用者選擇使用。）繪製UML時序圖。儲存。（可以儲存為一個UML檔案，也可以儲存為一張圖片。）

UML時序圖如下：

7.UML協作圖

UML協作圖用於表現一定範圍內物件之間協作的資訊，強調參與資訊交流的物件之間的組織結構。

具體步驟如下：

啟動StarUML軟體。建立一個空的Collaboration Diagram。（選中右上角的“Model Explorer”中的“Use Case Model”；右鍵單擊“Use Case Model”並選中彈出選單“Add Diagram”中的“Collaboration Diagram”；建立了一個空的類圖之後可以看到“Toolbox”中有“Object”、“ForwardSrimulus”、“ReverseStimulus”等供使用者選擇使用。）繪製UML協作圖。儲存。（可以儲存為一個UML檔案，也可以儲存為一張圖片。）

UML協作圖如下：

8.UML狀態圖

UML狀態圖重點強調物件在不同事件觸發時，其內部狀態的變化過程。

具體步驟如下所示：

啟動StarUML軟體。建立一個空的Statechart Diagram。（選中右上角的“Model Explorer”中的“Use Case Model”；右鍵單擊“Use Case Model”並選中彈出選單“Add Diagram”中的“Statechart Diagram”；建立了一個空的類圖之後可以看到“Toolbox”中有“State”、“InitialState”、“FinalState”、“Transition”等供使用者選擇使用。）繪製UML狀態圖。儲存。（可以儲存為一個UML檔案，也可以儲存為一張圖片。）

UML狀態圖如下：

9.UML活動圖

UML活動圖用於描述活動的流程。

具體步驟如下：

啟動StarUML軟體。建立一個空的Activity Diagram。（選中右上角的“Model Explorer”中的“Use Case Model”；右鍵單擊“Use Case Model”並選中彈出選單“Add Diagram”中的“Activity Diagram”；建立了一個空的類圖之後可以看到“Toolbox”中有“InitialState”、“FinalState”、“Decision”、“ActionState”、“Transition”等供使用者選擇使用。）繪製UML活動圖。儲存。（可以儲存為一個UML檔案，也可以儲存為一張圖片。）

UML活動圖如下：

三、類圖關係的圖示

1、類與繼承泛化（Generalization）泛化關係：是一種繼承關係，表示一般與特殊的關係，它指定了特化父類的所有特徵和行為。箭頭指向：帶三角箭頭的實線，指向父類。程式碼表現：extends

圖示如下：

2、介面與實現（Realization）實現關係：是一種類與介面的關係，表示類是介面所有特徵和行為的實現。箭頭指向：帶三角箭頭的虛線，箭頭指向介面或者是直線連線圓圈。程式碼表現：implements

圖示如下：

3、依賴（Dependency）依賴關係：是一種使用的關係，即一個類的實現需要另一個類的協助，所以要儘量不適用雙向的相互依賴。箭頭指向：帶箭頭的虛線，箭頭指向需要協助的類。程式碼表現：import。

圖示如下：

4、關聯（Association）關聯關係：是一種擁有的關係，它使一個類知道另一個類的屬性和方法；雙向的關聯可以有兩個箭頭或者沒有箭頭，單向的關聯有一個箭頭。箭頭指向：帶普通箭頭的實心線，指向被擁有者。程式碼體現：成員變數

圖示如下：

5、聚合（Aggregation）聚合關係：是整體與部分的關係，且部分可以離開整體而單獨存在。箭頭指向：帶空心菱形的實心線，菱形指向整體。程式碼體現：成員變數

圖示如下：

6、組合（Composition）組合關係：是整體與部分的關係，但部分不能離開整體而單獨存在。箭頭指向：帶實心菱形的實線，菱形指向整體。程式碼體現：成員變數

圖示如下：