【UML 建模】UML建模语言入门-视图,事物,关系,通用机制
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作者?:萬境絕塵?
轉(zhuǎn)載請注明出處?:?http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/18964835
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一. UML視圖
1. Rational Rose瀏覽器中的四個視圖
用例視圖(Use Case View) :?用例視圖中包括 參與者, 用例, 用例圖, 時序圖 和 協(xié)作圖, 用例視圖與代碼實現(xiàn)無關(guān), 該視圖關(guān)注系統(tǒng)的高層, 不關(guān)注如何具體實現(xiàn).
邏輯視圖(Logical View) :?邏輯視圖中包括需要的特定類, 類圖 和 狀態(tài)圖;?邏輯視圖關(guān)注如何實現(xiàn)用例視圖中的具體功能, 將組件之間的關(guān)聯(lián), 系統(tǒng)如何運作的詳細圖形畫出來.
組件視圖(Component View) :?組件視圖包括模型代碼庫, 可執(zhí)行文件, 運行庫等組件信息; 組件是代碼的實際模塊, 組件 和 組件圖在組件視圖中顯示, 組件視圖顯示代碼模塊之間的關(guān)系.
配置視圖(Deployment View) :?配置視圖 相當于 系統(tǒng)的實際配置, 與邏輯結(jié)構(gòu)有所不同, 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是三層的, 但是對應的配置視圖可能是兩層的.
2. RUP 4+1 視圖
四種視圖之間的關(guān)系 :用例視圖(Use Case View)是系統(tǒng)的核心, 其它的四個視圖都要基于Use Case View展開;邏輯視圖(Logical View)中包括靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為,實現(xiàn)視圖(Implementation View)依賴邏輯視圖的靜態(tài)結(jié)構(gòu),進程視圖(Process View)依賴邏輯視圖的動態(tài)行為;配置視圖依賴進程視圖 與 實現(xiàn)視圖;
(1) 邏輯視圖(Logical View)
使用者 : 設(shè)計人員, 開發(fā)人員.
實現(xiàn)需求 : 系統(tǒng)功能.
作用 : 揭示系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)計和協(xié)作情況, 邏輯視圖實現(xiàn)系統(tǒng)功能角度 : 靜態(tài)結(jié)構(gòu) , 動態(tài)行為.
靜態(tài)結(jié)構(gòu) : 描述 類, 對象, 關(guān)系.
動態(tài)行為 : 描述對象之間發(fā)動消息產(chǎn)生的動態(tài)協(xié)作, 一致性, 并發(fā).
UML對等視圖: 邏輯視圖(Logical View).
(2) 實現(xiàn)視圖(Implementation View)
使用者 : 碼農(nóng)
實現(xiàn)需求 : 系統(tǒng)的可擴展性, 可移植性, 可重用性, 易用性, 易測試性.
作用 : 描述軟件的靜態(tài)結(jié)構(gòu), 顯示代碼之間的組織方式, 通過系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系的模型圖 和 子系統(tǒng)圖, 來描述實現(xiàn)模塊之間的依賴關(guān)系.?
內(nèi)部需求 : 開發(fā)難易程序, 重用可能性, 通用性, 局限性等; 層次越低的組件通用性越好.
UML對等視圖 : 組件視圖(Component View).?
(3) 進程視圖(Process View)
使用者 : 系統(tǒng)集成.
實現(xiàn)需求 : 穩(wěn)定性, 安全性, 伸縮性, 魯棒性.
作用 : 顯示系統(tǒng)并發(fā)性, 解決在并發(fā)系統(tǒng)中存在的通信和同步問題, 該視圖顯示進程, 線程, 對象等運行時狀態(tài), 以及相關(guān)同步, 并發(fā), 通信等問題.
進程視圖與實現(xiàn)視圖關(guān)系 : 實現(xiàn)視圖顯示的是編譯時的靜態(tài)關(guān)系, 進程視圖顯示的是編譯完之后運行時的對象, 線程, 進程之間的交互問題.
UML對等視圖 : 并發(fā)視圖(Concurrency View).
(4) 配置視圖(Deployment View)
使用者 : 運維
實現(xiàn)需求 : 拓撲結(jié)構(gòu), 系統(tǒng)安裝, 通信.
作用 : 軟件到硬件的映射, 目標程序及其依賴的運行庫和系統(tǒng)軟件部署到物理機器上去, 以及部署機器和網(wǎng)絡(luò)配合軟件系統(tǒng)的可靠性,可伸縮性等要求. 配置視圖綜合考慮軟件系統(tǒng)和整個IT系統(tǒng)相互影響的架構(gòu)視圖.
配置視圖與進程視圖關(guān)系 : 進程視圖關(guān)注程序的動態(tài)執(zhí)行情況, 配置視圖關(guān)注程序的靜態(tài)位置.
UML對等視圖 : 配置視圖(Deployment View).
(5) 用例視圖(Use Case View)
使用者 : 全部人員
作用 : 描述用戶需要的系統(tǒng)功能. 用例是客戶要求的系統(tǒng)中的一個功能單元, 相當于參與者與系統(tǒng)之間的一次交互. 用例模型列出系統(tǒng)中的用例和參與者, 顯示哪個參與者執(zhí)行哪個用例.
核心 : 用例視圖是其它四種視圖的核心, 其作用是驅(qū)動其它視圖開發(fā).
二. UML中的事務(wù)
UML中事務(wù)是模型中首要成分的抽象,關(guān)系把事務(wù)結(jié)合在一起,圖聚集了相關(guān)事務(wù).
事務(wù)是UML中面向?qū)ο蟮幕灸K, UML中事務(wù)包括 結(jié)構(gòu)事務(wù),行為事務(wù),組織事務(wù),輔助事務(wù). 事務(wù)在模型中屬于靜態(tài)部分, 代表物理上或概念上的元素.
1. 結(jié)構(gòu)事物(Structure Things)
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結(jié)構(gòu)事務(wù)是模型中的 靜態(tài)事務(wù), 主要包括7種, 類 接口 用例 協(xié)作 活動類 組件 節(jié)點.
(1) 類 (Class)
類具有相同屬性, 方法, 語義, 關(guān)系的集合; 一個類可以實現(xiàn)一個或者多個接口, UML中, 類包括類名, 屬性名, 方法;
(2) 接口 (Interface)
接口是類或組件提供的可以完成特定功能的操作集合, 接口描述了類或者組件對外的可見的操作. 一個類可以實現(xiàn)多個接口.
(3) 用例 (Use Case)
用例定義了系統(tǒng)的一組操作, 特定的用戶可以執(zhí)行該操作.
(4) 協(xié)作 (Collaboration)
協(xié)作是交互的操作, 角色和其它元素一起工作, 提供一些合作的動作 . 類可能是協(xié)作的組成部門, 協(xié)作代表構(gòu)成的系統(tǒng)的實現(xiàn).
(5) 活動類 (Active Class)
類對象有一個或多個進程或線程的類是活動類, 活動類與類相似, 活動類對象代表的元素的行為與其它的元素同時存在.
(6) 組件(Component)
組件是物理上可替換的, 實現(xiàn)一個或多個接口的系統(tǒng)元素.?
(7) 節(jié)點(Node)
節(jié)點是物理元素, 運行時存在, 代表一個可計算的資源, 例如服務(wù)器, 進程等.?
2. 行為事物(Behavior Things)
行為事務(wù)又叫動作事務(wù), 與結(jié)構(gòu)事務(wù)不同, 是UML模型中的動態(tài)部分, 代表時間和空間上的動作, 結(jié)構(gòu)事務(wù)是UML模型中的靜態(tài)部分.
行為事務(wù)有兩種 : 交互 ,狀態(tài)機. 它們是UML模型中最基本的兩個動態(tài)事務(wù)元素,?
(1) 交互(Interaction)
交互是在特定上下文中的一組對象, 這一組對象為共同完成一定的任務(wù)進行一系列消息交換所組成的動作就是交互. 交互包括消息,動作序列(消息產(chǎn)生的動作),對象之間的連接組成. 交互中的消息通常畫成帶箭頭的直線.
(2) 狀態(tài)機(State Machine)
狀態(tài)機是對象一個或多個狀態(tài)的集合.
3. 組織事物 (Grouping Things)
組織事物又叫分組事物, 只有一種, 就是 包(Package).
組織事物是UML模型中組織部分, 相當于一個盒子, 每個盒子中的對象關(guān)系比較復雜;盒子與盒子之間的關(guān)系相對簡單.
包是一種將一系列元素分組的機制;組件也是元素分組的機制;?
包與組件區(qū)別 : 包是一種概念上的東西, 僅存在與開發(fā)階段, 組件是一種物理元素,存在于運行時.
4. 輔助事務(wù)(Annotation Things)
輔助事務(wù)就是注釋.
三. UML中的關(guān)系(Relationship)
UML中的關(guān)系主要有5種 : 關(guān)聯(lián)關(guān)系, 聚合關(guān)系, 依賴關(guān)系, 泛化關(guān)系, 實現(xiàn)關(guān)系.
(1) 關(guān)聯(lián)關(guān)系(Association)
關(guān)聯(lián)關(guān)系是結(jié)構(gòu)化關(guān)系, 指一種對象和另一種對象有關(guān)聯(lián). 兩個對象有關(guān)聯(lián)就是從一個對象中可以訪問到另一個對象, 即就是在類中將另一個類的對象聲明為成員變量.?
雙向關(guān)聯(lián) : 如果兩個類互相聲明對方對象為成員變量, 那么這個關(guān)聯(lián)就是雙向關(guān)聯(lián);?
單向關(guān)聯(lián) : 如果兩個類中只有一個類聲明另一個類對象為成員變量, 那這個關(guān)聯(lián)成為單向關(guān)聯(lián).
關(guān)聯(lián)關(guān)系表示 : 關(guān)聯(lián)關(guān)系用一條實線表示.
(2) 聚合關(guān)系
聚合概念 : 類之間的關(guān)系是整體與部分之間的關(guān)系, 一個表示整體的模型元素可能由多個表示部分的模型元素聚合而成, 如汽車由發(fā)動機, 輪胎聚合而成.
共享聚合 : 如果聚合中表示部分的模型還參與其它整體對象的聚合, 那么該聚合是共享聚合;
復合聚合 : 如果聚合中表示部分的模型只隸屬于整體類, 那么該聚合就是復合聚合.
復合聚合表示 : 聚合關(guān)系用一端帶空心菱形的直線表示, 菱形端連接表示整體事物的模型元素.
組合關(guān)系 : 組合關(guān)系是比聚合關(guān)系更緊密的耦合關(guān)系, 部分類需要整體類才能存在, 整體類被銷毀, 部分類也要隨之銷毀.
組合關(guān)系表示 : 一端帶有實心的小菱形直線表示, 小菱形端連接表示整體事物的模型元素.
(3) 依賴關(guān)系 (Dependency)
依賴關(guān)系描述兩個模型元素之間的語義關(guān)系 : 一個模型元素是獨立的, 另一個不是獨立的, 非獨立的模型元素依賴于獨立模型元素, 獨立模型改變將影響依賴于其的非獨立模型.?
關(guān)聯(lián)關(guān)系與依賴關(guān)系區(qū)別 : 依賴關(guān)系的對象間表現(xiàn)非固定關(guān)系, 如手機與充電器, 手機不是時刻都需要充電器的, 但是沒有充電器, 手機就玩不轉(zhuǎn).
4. 泛化關(guān)系 (Generalization)
泛化關(guān)系定義了一般元素和特殊元素之間的分類關(guān)系, 泛化類似于繼承關(guān)系. 可以分為普通泛化 和受限泛化.
普通泛化 : 沒有給泛化添加約束, 普通泛化用一條帶空心箭頭的實線表示.
受限泛化 : 給泛化附加約束條件, 說明泛化關(guān)系的使用方法和擴充方法. 預定義的約束有4種 : 多重, 不相交, 完全, 不完全.
5. 實現(xiàn)關(guān)系 (Realization)
將一種模型元素(類)與另一種模型元素(接口)連接起來, 接口只是行為的說明, 不是結(jié)構(gòu)或者實現(xiàn).
兩種實現(xiàn)關(guān)系 :接口與實現(xiàn)它的類之間的關(guān)系,用例和實現(xiàn)它的協(xié)作之間的關(guān)系.
實現(xiàn)關(guān)系表示 : 實現(xiàn)關(guān)系用一條帶空心的虛線箭頭表示.
四. UML 中的圖
UML中的圖分為兩類, 結(jié)構(gòu)行為圖 和動態(tài)行為圖.?
結(jié)構(gòu)行為圖 :類圖 ,對象圖 ,用例圖 ,組件圖 ,配置圖 .
動態(tài)行為圖 :狀態(tài)圖 ,活動圖 ,時序圖 ,協(xié)作圖 .
每個圖中的概念?
類圖 : 類 , 關(guān)聯(lián) , 泛化 , 依賴關(guān)系 , 實現(xiàn) , 接口 .
用例圖 : 用例 , 參與者 , 關(guān)聯(lián) , 擴展 , 包括 , 用例泛化 .
組件圖 : 組件 , 接口 , 依賴關(guān)系 , 實現(xiàn) .
配置圖 :?
狀態(tài)圖 :?
活動圖 :?
時序圖 :?
協(xié)作圖 :?
1. 用例圖 (Use Case Diagram)
用例圖展現(xiàn)了一組 用例 ?參與者 它們之間的關(guān)系. 可以描述系統(tǒng)的靜態(tài)使用情況.?
下面的用例圖中 : 用戶 和 ATM機 是參與者, 插入卡 輸入密碼是用例.
2. 類圖 (Class Diagram)
類圖展示了 類 ?接口 ?協(xié)作 之間的關(guān)系, 一個系統(tǒng)有多個類圖, 高層建模給出類的主要職責, 底層建模給出類的屬性和操作.?
下圖中 人民幣賬戶 美元賬戶 從賬戶類繼承, 它們是泛化關(guān)系. 賬戶與ATM機 , 用戶與兩種賬戶是關(guān)聯(lián)關(guān)系.
3. 對象圖 (Object Diagram)
對象圖 是 類圖的變體, 對象圖使用與類圖相似的符號描述.?
對象圖與類圖的區(qū)別 :?
表示的概念 : 對象圖顯示的是類的多個對象, 而非實際的類. 對象圖是類的一個例子, 顯示系統(tǒng)執(zhí)行時的一個快照, 即在某一個時間點上系統(tǒng)可能呈現(xiàn)的樣子.?
表示不同 : 對象圖使用帶下劃線的對象名稱來表示對象, 顯示一個關(guān)系中的所有實例.
4. 組件圖
組件圖 由 組件接口 組件之間的關(guān)系組成. 組件 可以是?源碼 二進制碼 可執(zhí)行程序. 組件圖表示系統(tǒng)不同的物理部件及其關(guān)系.
下圖中, 組件1 和 組件3 都依賴于 組件2.
5. 配置圖 (Deployment Diagram)
定義 : 配置圖展現(xiàn)運行時處理節(jié)點(服務(wù)器,主機) 以及 其中組件的配置(打印機,掃描儀). 配置圖可以說明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)配置圖, 即 分布 交付 安裝 的物理系統(tǒng).?
描述硬件 : 配置圖描述系統(tǒng)硬件的物理拓撲結(jié)構(gòu), 即網(wǎng)絡(luò)布局和組件在網(wǎng)絡(luò)中的位置;?
描述軟件 : 描述在設(shè)備上執(zhí)行的軟件, 即運行時軟件在節(jié)點中的分布情況.?
6. 時序圖 (Sequence Diagram)
時序圖含義 :?
a. 動態(tài)協(xié)作 : 時序圖顯示多個對象間的動態(tài)協(xié)作, 主要是顯示對象之間發(fā)送消息的時間順序.?
b. 時間點預測 : 時序圖也顯示對象之間的交互, 即在系統(tǒng)執(zhí)行的時候,某個時間點將會發(fā)生的事情.?
時序圖用途 :表示用例中的行為順序, 當執(zhí)行一個用例行為的時, 時序圖中每一條消息對應了一個類操作, 或狀態(tài)機中引起裝換的觸發(fā)事件.
7. 協(xié)作圖 (Collaboration Diagram)
組織結(jié)構(gòu)建模 : 協(xié)作圖對交互中有意義的對象和對象之間的連接建模, 強調(diào)收發(fā)消息對象的組織結(jié)構(gòu), 按照組織結(jié)構(gòu)對控制流建模.
顯示關(guān)系 : 除了顯示消息的交互之外, 協(xié)作圖還顯示對象 及對象之間的關(guān)系.
8. 狀態(tài)圖 (Statechart Diagram)
狀態(tài)圖定義 : 狀態(tài)圖顯示一個對象所有可能的狀態(tài) , 以及各種事件發(fā)生而引起的狀態(tài)轉(zhuǎn)移.
狀態(tài)圖的作用 : 狀態(tài)圖描述了一個狀態(tài)機, 用狀態(tài)圖說明系統(tǒng)的動態(tài)視圖.?
狀態(tài)圖建模 : 狀態(tài)圖對接口,類, 協(xié)作的行為建模很重視, 可以用來描述實例的生命周期.
開始結(jié)束分別用實心圈和帶環(huán)的圈表示.
9. 活動圖 (Activity Diagram)
活動圖是狀態(tài)圖的變體, 顯示系統(tǒng)從一個活動到另一個活動的流程, 活動圖顯示了一些活動, 強調(diào)是對象之間的流程控制.?
五. 通用機制
UML中的通用機制, 使UML變得簡單, 易于使用. 使用通用機制可以為模型元素提供額外的注釋,信息或語義.?
1. 修飾
修飾表示 : UML建模時, 可以將圖形修飾附加到UML圖形的模型元素上. 通常修飾寫在相關(guān)元素旁邊, 所有對修飾的描述與它們所影響的元素的描述放在一起.
修飾作用 : 為圖形中的元素增加語義.?
修飾例子 : 當一個元素代表一個類型的時候, 名稱可以用粗體來表示; 當一個元素代表一個類型的實例的時候, 名稱可以用下劃線表示; 當一個元素代表接口的時候, 那么其名稱用斜體表示. 表示類的方法的時候 : "-"表示私有, "+"表示公有, "#"表示保護類型.
2. 注釋
注釋用一條虛線連接到其解釋的元素上, 注釋可以使模型更加清晰.
注釋使用技巧 :?
a. 依賴 : 將注釋放在需要注釋的元素旁邊, 使用依賴關(guān)系連接, 注釋依賴于元素.
b. 隱藏 : 注釋平時可以隱藏;
c. 嵌入 : 如果注釋很長, 可以放到外部文本中, 然后嵌入到模型中.
3. 規(guī)格說明
模型元素具有許多用于維護該元素的數(shù)據(jù)值特性, 特性用名稱和被稱為標記值的值定義.
標記值 : 標記值是一種特定的類型, 如整型, 字符串.
名稱 : UML中特性是預定義的, 如文檔(Documentation), 職責(Responsibility), 永久性(Persistence), 并發(fā)性(Concurrency).
4. 通用劃分 (General Division)
(1) 型-實例
定義 : 型-實例(Type-Instance)描述了一個通用描述符與單個元素之間的對應關(guān)系. 通用描述符成為型元素, 它相當于類, 單個元素是實例元素, 相當于類的實例; 一個型元素可以對應多個實例元素.
表示 : 實例元素使用與通用描述符相同的表示圖形, 但是名稱的表示不同. 實例元素名稱帶有下劃線, 并且實例元素名稱后面還要加上冒號和通用描述符.
舉例 : 類 與 對象 相當于一種 型-實例劃分, 數(shù)據(jù)類型 與 數(shù)據(jù)值 .
(2) 接口-實現(xiàn)
接口生命了一個規(guī)定了服務(wù)的約定, 實現(xiàn)負責執(zhí)行接口的全部語義, 并實現(xiàn)該項服務(wù).
5. 擴展機制
UML擴展機制允許UML使用人員根據(jù)需要自定義一些構(gòu)造型語言, 擴展機制既可以擴展UML功能, 還可以使語言用戶化.
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作者?:萬境絕塵?
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的【UML 建模】UML建模语言入门-视图,事物,关系,通用机制的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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