本文和大家重點(diǎn)討論一下UML建模中圖的問題，UML建模有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里向大家介紹一下UML用例圖和類圖的概念，相信通過本文的學(xué)習(xí)你對UML建模的概念有深入的了解。

UML建模之用例圖和類圖

面向?qū)ο蟮膯栴}的處理的關(guān)鍵是UML建模問題。UML建模可以把在復(fù)雜世界的許多重要的細(xì)節(jié)給抽象出。許多UML建模工具封裝了UML(也就是UnifiedModelingLanguage?)，這篇課程的目的是展示出UML的精彩之處。
UML中有九種UML建模的圖標(biāo)，即：

用例圖

類圖

對象圖

順序圖

協(xié)作圖

狀態(tài)圖

活動圖

組件圖

配置圖

本課程中的某些部分包含了這些圖的細(xì)節(jié)信息的頁面鏈接。而且每個(gè)部分都有一個(gè)小問題，測試一下你對這個(gè)部分的理解。

為什么UML建模很重要?

為了回答這個(gè)問題，我們看看建筑行業(yè)。設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出房子。施工人員使用這個(gè)設(shè)計(jì)來建造房子。建筑越復(fù)雜，設(shè)計(jì)師和施工人員之間的交流就越重要。藍(lán)圖就成為了這個(gè)行業(yè)中的設(shè)計(jì)師和施工人員的必修課。

寫軟件就好像建造建筑物一樣。系統(tǒng)越復(fù)雜，參與編寫與配置軟件的人員之間的交流也就越重要。在過去十年里UML就成為分析師，設(shè)計(jì)師和程序員之間的“建筑藍(lán)圖”。現(xiàn)在它已經(jīng)成為了軟件行業(yè)的一部分了。UML提供了分析師，設(shè)計(jì)師和程序員之間在軟件設(shè)計(jì)時(shí)的通用語言。
UML被應(yīng)用到面向?qū)ο蟮膯栴}的解決上。想要學(xué)習(xí)UML必須熟悉面向?qū)ο蠼鉀Q問題的根本原則――都是從模型的建造開始的。一個(gè)模型model就是根本問題的抽象。域domain就是問題所處的真實(shí)世界。

模型是由對象objects組成的，它們之間通過相互發(fā)送消息messages來相互作用的。記住把一個(gè)對象想象成“活著的”。對象有他們知道的事(屬性attributes)和他們可以做的事(行為或操作behaviorsoroperations)。對象的屬性的值決定了它的狀態(tài)state。
類Classes是對象的“藍(lán)圖”。一個(gè)類在一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體中封裝了屬性(數(shù)據(jù))和行為(方法或函數(shù))。對象是類的實(shí)例instances。

UML用例圖

用例圖Usecasediagrams描述了作為一個(gè)外部的觀察者的視角對系統(tǒng)的印象。強(qiáng)調(diào)這個(gè)系統(tǒng)是什么而不是這個(gè)系統(tǒng)怎么工作。

UML建模中用例圖與情節(jié)緊緊相關(guān)的。情節(jié)scenario是指當(dāng)某個(gè)人與系統(tǒng)進(jìn)行互動時(shí)發(fā)生的情況。下面是一個(gè)醫(yī)院門診部的情節(jié)。

“一個(gè)病人打電話給門診部預(yù)約一年一次的身體檢查。接待員找出在預(yù)約記錄本上找出最近的沒有預(yù)約過的時(shí)間，并記上那個(gè)時(shí)間的預(yù)約記錄。”

用例Usecase是為了完成一個(gè)工作或者達(dá)到一個(gè)目的的一系列情節(jié)的總和。角色actor是發(fā)動與這個(gè)工作有關(guān)的事件的人或者事情。角色簡單的扮演著人或者對象的作用。下面的圖是一個(gè)門診部MakeAppointment用例。角色是病人。角色與用例的聯(lián)系是通訊聯(lián)系communicationassociation(或簡稱通訊communication)

角色是人狀的圖標(biāo)，用例是一個(gè)橢圓，通訊是連接角色和用例的線。

一個(gè)用例圖是角色，用例，和它們之間的聯(lián)系的集合。我們已經(jīng)把MakeAppointment作為一個(gè)含有四個(gè)角色和四個(gè)用例的圖的一部分。注意一個(gè)單獨(dú)的用例可以有多個(gè)角色。

用例圖在三個(gè)領(lǐng)域很有作用。

決定特征(需求)。當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)分析好并且設(shè)計(jì)成型時(shí)，新的用例產(chǎn)生新的需求

客戶通訊。使用用例圖很容易表示開發(fā)者與客戶之間的聯(lián)系。

產(chǎn)生測試用例。一個(gè)用例的情節(jié)可能產(chǎn)生這些情節(jié)的一批測試用例。

UML類圖

類圖Classdiagram通過顯示出系統(tǒng)的類以及這些類之間的關(guān)系來表示系統(tǒng)。UML建模中類圖是靜態(tài)的-它們顯示出什么可以產(chǎn)生影響但不會告訴你什么時(shí)候產(chǎn)生影響。

下面是一個(gè)顧客從零售商處預(yù)定商品的模型的類圖。中心的類是Order。連接它的是購買貨物的Customer和Payment。Payment有三種形式：Cash，Check，或者Credit。訂單包括OrderDetails(lineitem)，每個(gè)這種類都連著Item。

UML類的符號是一個(gè)被劃分成三塊的方框：類名，屬性，和操作。抽象類的名字，像Payment是斜體的。類之間的關(guān)系是連接線。

UML建模中類圖的三種關(guān)系：

關(guān)聯(lián)association-表示兩種類的實(shí)例間的關(guān)系。如果一個(gè)類的實(shí)例必須要用另一個(gè)類的實(shí)例才能完成工作時(shí)就要用關(guān)聯(lián)。在圖中，關(guān)聯(lián)用兩個(gè)類之間的連線表示。

聚合aggregation-當(dāng)一個(gè)類屬于一個(gè)容器是的一種特殊關(guān)系。聚合用一個(gè)帶菱形的連線，菱形指向具有整體性質(zhì)的類。在我們的圖里，Order是OrderDetails的容器。

泛化generalization-一個(gè)指向以其他類作為超類的繼承連線。泛化關(guān)系用一個(gè)三角形指向超類。Payment是Cash，Check和Credit的超類。

一個(gè)關(guān)聯(lián)有兩個(gè)尾端。每個(gè)尾端可以有一個(gè)角色名rolename來說明關(guān)聯(lián)的作用。比如，一個(gè)OrderDetail實(shí)例是一個(gè)Order實(shí)例的項(xiàng)目。

關(guān)聯(lián)上的方向性navigability箭頭表示該關(guān)聯(lián)傳遞或查詢的方向。OrderDetail類可以查詢他的Item，但不可以反過來查詢。箭頭方向同樣可以告訴你哪個(gè)類擁有這個(gè)關(guān)聯(lián)的實(shí)現(xiàn);也就是，OrderDetail擁有Item。沒有方向性的箭頭的關(guān)聯(lián)是雙向。

關(guān)聯(lián)尾端的數(shù)字表示該關(guān)聯(lián)另一邊的一個(gè)實(shí)例可以對應(yīng)的數(shù)字端的實(shí)例的格數(shù)，通過這種方式表達(dá)關(guān)聯(lián)的多樣性multiplicity。多樣性的數(shù)字可以是一個(gè)單獨(dú)的數(shù)字或者是一個(gè)數(shù)字的范圍。在例子中，每個(gè)Order只有一個(gè)Customer，但一個(gè)Customer可以有任意多個(gè)Order。

下面這個(gè)表給出了最普遍的多樣性示例。

多樣性意義

0..10或1個(gè)實(shí)例.n..m符號表示有n到m個(gè)實(shí)例

0..*or*沒有實(shí)例格數(shù)的限制(包括沒有).

1只有一個(gè)實(shí)例

1..*最少一個(gè)實(shí)例

每個(gè)類圖包括類，關(guān)聯(lián)和多樣性表示。方向性和角色是為了使圖示得更清楚時(shí)可選的項(xiàng)目。
 

【編輯推薦】

1. UML建模流程及特征詳解
2. 使用彩色UML建模 彰顯顏色的魅力
3. 深入剖析PowerDesigner UML建模
4. 五大UML建模工具免費(fèi)體驗(yàn)
5. UML建模中繪制UML用例圖行之有效的辦法