首页 > 技术文章 > UML

neal-ke 2018-04-10 09:31 原文

我们知道任何一款软件从0到1的过程中都需要将用户口头的需求转化成类图、用例图等图形,通过画类图、用例图等可以和用户形成良好的沟通,通过使用这些图来表示抽象概念或各个概念之间的联系,这就是UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)承担的工作,需要注意的是UML并不是OOA(Object Oriented Analysis,面向对象分析)、OOD(Object Oriented Design,面向对象设计 ),它只是一种表示方法,方便我们在概念层面和别人交流。

UML图有用例图、类图、顺序图、协作图、构建图、部署图等,它大体上可以划分为两类,一类是专门描述结构,即描述静态特性,最典型代表是类图、包图、部署图、主件图、对象图,另一类是描述的是行为(动态特性),最典型代表是顺序图、用例图、状态图、活动图。本期我们只介绍最常用的三种图:类图、顺序图和用例图。

类图(Class Diagram)

类(Class)封装了数据和行为,它具有相同的属性、操作、关系的对象集合。类之间的关系包含两类,一类是静态关系,另一类是动态关系。而静态关系通常以类图展示,动态关系依靠顺序图表现。

类图展示了类和类之间的静态关系,它和具体实现和语言无关。它主要包含三方面,其一是类名,其二是属性部分,其三是方法部分。需要注意的是减号表示private,加号表示public,井号表示protected,下划线表示static。具体如下图所示。

image

类之间主要有以下三种关系:关联关系(Has a)、继承关系(Is a)和 依赖关系。其中,关联关系又包含聚合关系和组合关系这两种特殊的关联关系,三者关系如下图所示。

image.png
 

关联关系(Association)

当一个类中的属性指向另一个类时,那么这两个类的关系就是关联关系。关联关系通过实线连接,三角箭头指向的是被拥有的对象。举个栗子吧,一台打印机需要一个文档,Printer对象持有Document的实例。

image
  • 聚合关系(Aggregation)

聚合也是一种关联关系,它表示整体和部分的关系,但是这两个类具有独立的什么周期,例如汽车和轮子的关系,汽车不存在的时候,轮子可以存在,它们之间的类图如下,聚合关系图除了实线和箭头之外,整体部分还有一个空心菱形。

image
 
  • 组合关系(Composition)

组合关系是比聚合关系更强的关联,也表示整体和部分的关系,但是这两部分的生命周期存在"同生共死"的特性,即整体和部分对象一起创建,一起灭亡。例如:Document由Page组合而成,Page是由Document创建。

image
 

继承关系

继承是面向对象三大特性之一,这里就不做过多介绍了。

image
 

依赖关系

依赖关系体现为局部变量、方法的参数或者静态方法的调用。类之间用虚线相连,箭头指向被关联对象。

image
 

注意事项:1. 要关注关键的概念和类,不要事无巨细,画出所有的类;2. 不要只关注结构而忘了行为,类需要行为来验证。

顺序图/时序图(Sequence Diagram)

顺序图描述的是对象之间传递消息的时间顺序,它主要包含以下4中元素: 对象(参与者)、时间线、消息、激活。举例说明,:Employer 和:Activity表示的是对象,虚线表示时间线,1:applyExpense()表示消息,白色长方形表示的是激活状态。

image

用例图(Use case Diagram)

  • 用例(Use case)
    在介绍什么是用例图之前我们先来看一下什么是用例,下面摘录于Wikipedia对用例的定义。
a use case is a list of actions or event steps,typically defining the interactions between a actor and a system, to achieve a goal

Use case 把系统当作黑盒子,只考虑和系统的交互,不考虑内部的实现,它是一种有效地需求分析技术。

  • 用例图
    用例图试图回答这几个问题,1. 软件系统是为谁建立的?2. 软件系统必须做什么事情?用例图描述了用户的各种需求,向用户展示了其所需要的系统的整体结构及其边界。它包含了3个重要概念:Actor、Use Case、Relation。

Actor(参与者)

Actor是指向软件系统发出请求,或享受系统服务的事物。Actor可以是人,也可以是系统:定时器、时钟、硬件设备。

 

image.png
 

Use case(用例)
用例是指系统的一个功能模块,并以" 动词+名称 " 进行命名管理。

image.png
 

 

Relation
用例图的关系包含include(包含)和extend(扩展)。以ATM存取款为例,当我们需要取钱或存钱时,系统都需要我们先登录系统,登录之后取钱或存钱,因此取钱和存钱包含登录。

include关系

 

include关系
 

当用户在注册时,有两个扩展点,一个是注册帮助,另一个是签署用户协议,当点击其中任意一个扩展点,对应扩展的Use case会被执行。

 

extend关系
 
image.png

实例-图书管理系统
Actor是学生,Use case有借书、还书和浏览书,Actor和Use case之间的实线表示它们之间的关联关系。从这个实例更能证明用例图展示的是高层概念,不关注细节。

image.png
 
 
image
 
欢迎关注微信公众号:木可大大,所有文章都将同步在公众号上。
 

 

推荐阅读