UML类图详细教程

UML各种图例面向对象的问题的处理的关键是建模问题.建模可以把在复杂世界的许多重要的细节给抽象出.许多建模工具封装了UML（也就是Unified Modeling Language™），这篇课程的目的是展示出UML的精彩之处.UML中有九种建模的图标，即：∙用例图∙类图∙对象图∙顺序图∙协作图∙状态图∙活动图∙组件图∙配置图本课程中的某些部分包含了这些图的细节信息的页面链接.而且每个部分都有一个小问题，测试一下你对这个部分的理解.为什么UML很重要?为了回答这个问题，我们看看建筑行业.设计师设计出房子.施工人员使用这个设计来建造房子.建筑越复杂，设计师和施工人员之间的交流就越重要.蓝图就成为了这个行业中的设计师和施工人员的必修课.写软件就好像建造建筑物一样.系统越复杂，参与编写与配置软件的人员之间的交流也就越重要.在过去十年里UML就成为分析师，设计师和程序员之间的“建筑蓝图”.现在它已经成为了软件行业的一部分了.UML提供了分析师，设计师和程序员之间在软件设计时的通用语言.UML被应用到面向对象的问题的解决上.想要学习UML必须熟悉面向对象解决问题的根本原则――都是从模型的建造开始的.一个模型model就是根本问题的抽象.域domain就是问题所处的真实世界.模型是由对象objects组成的，它们之间通过相互发送消息messages来相互作用的.记住把一个对象想象成“活着的”.对象有他们知道的事（属性attributes）和他们可以做的事（行为或操作behaviors or operations）.对象的属性的值决定了它的状态state.类Classes是对象的“蓝图”.一个类在一个单独的实体中封装了属性（数据）和行为（方法或函数）.对象是类的实例instances.用例图用例图Use case diagrams描述了作为一个外部的观察者的视角对系统的印象.强调这个系统是什么而不是这个系统怎么工作.用例图与情节紧紧相关的.情节scenario是指当某个人与系统进行互动时发生的情况.下面是一个医院门诊部的情节.“一个病人打电话给门诊部预约一年一次的身体检查.接待员找出在预约记录本上找出最近的没有预约过的时间，并记上那个时间的预约记录.”用例Use case是为了完成一个工作或者达到一个目的的一系列情节的总和.角色actor是发动与这个工作有关的事件的人或者事情.角色简单的扮演着人或者对象的作用.下面的图是一个门诊部Make Appointment用例.角色是病人.角色与用例的联系是通讯联系communication association（或简称通讯communication）角色是人状的图标，用例是一个椭圆，通讯是连接角色和用例的线.一个用例图是角色，用例，和它们之间的联系的集合.我们已经把Make Appointment作为一个含有四个角色和四个用例的图的一部分.注意一个单独的用例可以有多个角色.用例图在三个领域很有作用.决定特征（需求）.当系统已经分析好并且设计成型时，新的用例产生新的需求∙客户通讯.使用用例图很容易表示开发者与客户之间的联系.∙产生测试用例.一个用例的情节可能产生这些情节的一批测试用例.类图类图Class diagram通过显示出系统的类以及这些类之间的关系来表示系统.类图是静态的－它们显示出什么可以产生影响但不会告诉你什么时候产生影响.下面是一个顾客从零售商处预定商品的模型的类图.中心的类是Order.连接它的是购买货物的Customer和Payment.Payment有三种形式：Cash，Check，或者Credit.订单包括OrderDetails（line item），每个这种类都连着Item.UML类的符号是一个被划分成三块的方框：类名，属性，和操作.抽象类的名字，像Payment是斜体的.类之间的关系是连接线.类图有三种关系.关联association－表示两种类的实例间的关系.如果一个类的实例必须要用另一个类的实例才能完成工作时就要用关联.在图中，关联用两个类之间的连线表示.dependencies关系.如果另一个的包B改变可能会导致一个包A改变，则包A依赖包B.包是用一个在上方带有小标签的矩形表示的.包名写在标签上或者在矩形里面.点化线箭头表示依赖对象图Object diagrams用来表示类的实例.他们在解释复杂关系的细小问题时（特别是递归关系时）很有用.这个类图示一个大学的Department可以包括其他很多的Departments.这个对象图示上面类图的实例.用了很多具体的例子.UML中实例名带有下划线.只要意思清楚，类或实例名可以在对象图中被省略.每个类图的矩形对应了一个单独的实例.实例名称中所强调的UML图表.类或实例的名称可能是省略对象图表只要图的意义仍然是明确的.顺序图类图和对象图是静态模型的视图.交互图是动态的.他们描述了对象间的交互作用.顺序图将交互关系表示为一个二维图.纵向是时间轴，时间沿竖线向下延伸.横向轴代表了在协作中各独立对象的类元角色.类元角色用生命线表示.当对象存在时，角色用一条虚线表示，当对象的过程处于激活状态时，生命线是一个双道线.消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示.箭头以时间顺序在图中从上到下排列.协作图协作图也是互动的图表.他们像序列图一样也传递相同的信息，但他们不关心什么时候消息被传递，只关心对象的角色.在序列图中，对象的角色放在上面而消息则是连接线.对象角色矩形上标有类或对象名（或者都有）.类名前面有个冒号（：）.协作图的每个消息都有一个序列号.顶层消息的数字是1.同一个等级的消息（也就是同一个调用中的消息）有同样的数字前缀，再根据他们出现的顺序增加一个后缀1，2等等.状态图对象拥有行为和状态.对象的状态是由对象当前的行动和条件决定的.状态图statechart diagram显示出了对象可能的状态以及由状态改变而导致的转移.我们的模型例图建立了一个银行的在线登录系统.登录过程包括输入合法的密码和个人账号，再提交给系统验证信息.登录系统可以被划分为四种不重叠的状态：Getting SSN, Getting PIN, Validating, 以及Rejecting.每个状态都有一套完整的转移transitions来决定状态的顺序.状态是用圆角矩形来表示的.转移则是使用带箭头的连线表示.触发转移的事件或者条件写在箭头的旁边.我们的图上有两个自转移.一个是在Getting SSN，另一个则在上Getting PIN.初始状态（黑色圆圈）是开始动作的虚拟开始.结束状态也是动作的虚拟结束.事件或条件触发动作时用（/动作）表示.当进入Validating状态时，对象并不等外部事件触发转移.取而代之，它产生一个动作.动作的结果决定了下一步的状态.活动图活动图activity diagram是一个很特别的流程图.活动图和状态图之间是有关系的.状态图把焦点集中在过程中的对象身上，而活动图则集中在一个单独过程动作流程.活动图告诉了我们活动之间的依赖关系.对我们的例子来说，我们使用如下的过程.“通过ATM来取钱.”这个活动有三个类Customer, ATM和Bank.整个过程从黑色圆圈开始到黑白的同心圆结束.活动用圆角矩形表示.。

UML各种图例面向对象的问题的处理的关键是建模问题.建模可以把在复杂世界的许多重要的细节给抽象出.许多建模工具封装了UML（也就是Unified Modeling Language ™），这篇课程的目的是展示出UML的精彩之处.UML中有九种建模的图标，即：∙用例图∙类图∙对象图∙顺序图∙协作图∙状态图∙活动图∙组件图∙配置图本课程中的某些部分包含了这些图的细节信息的页面链接.而且每个部分都有一个小问题，测试一下你对这个部分的理解.为什么UML很重要?为了回答这个问题，我们看看建筑行业.设计师设计出房子.施工人员使用这个设计来建造房子.建筑越复杂，设计师和施工人员之间的交流就越重要.蓝图就成标准文档为了这个行业中的设计师和施工人员的必修课.写软件就好像建造建筑物一样.系统越复杂，参与编写与配置软件的人员之间的交流也就越重要.在过去十年里UML就成为分析师，设计师和程序员之间的“建筑蓝图”.现在它已经成为了软件行业的一部分了.UML提供了分析师，设计师和程序员之间在软件设计时的通用语言.UML被应用到面向对象的问题的解决上.想要学习UML必须熟悉面向对象解决问题的根本原则――都是从模型的建造开始的.一个模型model就是根本问题的抽象.域domain就是问题所处的真实世界.模型是由对象objects组成的，它们之间通过相互发送消息messages来相互作用的.记住把一个对象想象成“活着的”.对象有他们知道的事（属性attributes）和他们可以做的事（行为或操作behaviors or operations）.对象的属性的值决定了它的状态state.类Classes是对象的“蓝图”.一个类在一个单独的实体中封装了属性（数据）和行为（方法或函数）.对象是类的实例instances.用例图用例图Use case diagrams描述了作为一个外部的观察者的视角对系统的印象.强调这个系统是什么而不是这个系统怎么工作.用例图与情节紧紧相关的.情节scenario是指当某个人与系统进行互动时发生的情况.下面是一个医院门诊部的情节.“一个病人打电话给门诊部预约一年一次的身体检查.接待员找出在预约记录本上找出最近的没有预约过的时间，并记上那个时间的预约记录.”用例Use case是为了完成一个工作或者达到一个目的的一系列情节的总和.角色actor是发动与这个工作有关的事件的人或者事情.角色简单的扮演着人或者对象的作用.下面的图是一个门诊部Make Appointment用例.角色是病人.角色与用例的联系是通讯联系communication association（或简称通讯communication）标准文档角色是人状的图标，用例是一个椭圆，通讯是连接角色和用例的线.一个用例图是角色，用例，和它们之间的联系的集合.我们已经把Make Appointment作为一个含有四个角色和四个用例的图的一部分.注意一个单独的用例可以有多个角色.用例图在三个领域很有作用.决定特征（需求）.当系统已经分析好并且设计成型时，新的用例产生新的需求标准文档∙客户通讯.使用用例图很容易表示开发者与客户之间的联系.∙产生测试用例.一个用例的情节可能产生这些情节的一批测试用例.类图类图Class diagram通过显示出系统的类以及这些类之间的关系来表示系统.类图是静态的－它们显示出什么可以产生影响但不会告诉你什么时候产生影响.下面是一个顾客从零售商处预定商品的模型的类图.中心的类是Order.连接它的是购买货物的Customer和Payment.Payment有三种形式：Cash，Check，或者Credit.订单包括OrderDetails（line item），每个这种类都连着Item.标准文档UML类的符号是一个被划分成三块的方框：类名，属性，和操作.抽象类的名字，像Payment是斜体的.类之间的关系是连接线.类图有三种关系.关联association－表示两种类的实例间的关系.如果一个类的实例必须要用另一个类的实例才能完成工作时就要用关联.在图中，关联用两个类之间的连线表示.标准文档标准文档为了简单地表示出复杂的类图，可以把类组合成包packages.一个包是UML上有逻辑关系的元件的集合.下面这个图是是一个把类组合成包的一个商业模型.dependencies关系.如果另一个的包B改变可能会导致一个包A改变，则包A依赖包B.包是用一个在上方带有小标签的矩形表示的.包名写在标签上或者在矩形里面.点化线箭头表示依赖对象图Object diagrams用来表示类的实例.他们在解释复杂关系的细小问题时（特别是递归关系时）很有用.这个类图示一个大学的Department可以包括其他很多的Departments.标准文档这个对象图示上面类图的实例.用了很多具体的例子.UML中实例名带有下划线.只要意思清楚，类或实例名可以在对象图中被省略.标准文档每个类图的矩形对应了一个单独的实例.实例名称中所强调的UML图表.类或实例的名称可能是省略对象图表只要图的意义仍然是明确的.顺序图类图和对象图是静态模型的视图.交互图是动态的.他们描述了对象间的交互作用.顺序图将交互关系表示为一个二维图.纵向是时间轴，时间沿竖线向下延伸.横向轴代表了在协作中各独立对象的类元角色.类元角色用生命线表示.当对象存在时，角色用一条虚线表示，当对象的过程处于激活状态时，生命线是一个双道线.消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示.箭头以时间顺序在图中从上到下排列.标准文档协作图协作图也是互动的图表.他们像序列图一样也传递相同的信息，但他们不关心什么时候消息被传递，只关心对象的角色.在序列图中，对象的角色放在上面而消息则是连接线.标准文档对象角色矩形上标有类或对象名（或者都有）.类名前面有个冒号（：）.协作图的每个消息都有一个序列号.顶层消息的数字是1.同一个等级的消息（也就是同一个调用中的消息）有同样的数字前缀，再根据他们出现的顺序增加一个后缀1，2等等.状态图对象拥有行为和状态.对象的状态是由对象当前的行动和条件决定的.状态图statechart diagram显示出了对象可能的状态以及由状态改变而导致的转移.标准文档我们的模型例图建立了一个银行的在线登录系统.登录过程包括输入合法的密码和个人账号，再提交给系统验证信息.登录系统可以被划分为四种不重叠的状态：Getting SSN, Getting PIN, Validating, 以及 Rejecting.每个状态都有一套完整的转移transitions来决定状态的顺序.标准文档状态是用圆角矩形来表示的.转移则是使用带箭头的连线表示.触发转移的事件或者条件写在箭头的旁边.我们的图上有两个自转移.一个是在Getting SSN，另一个则在上Getting PIN.初始状态（黑色圆圈）是开始动作的虚拟开始.结束状态也是动作的虚拟结束.事件或条件触发动作时用（/动作）表示.当进入Validating状态时，对象并不等外部事件触发转移.取而代之，它产生一个动作.动作的结果决定了下一步的状态.活动图活动图activity diagram是一个很特别的流程图.活动图和状态图之间是有关系的.状态图把焦点集中在过程中的对象身上，而活动图则集中在一个单独过程动作流程.活动图告诉了我们活动之间的依赖关系.对我们的例子来说，我们使用如下的过程.“通过ATM来取钱.”这个活动有三个类Customer, ATM和 Bank.整个过程从黑色圆圈开始到黑白的同心圆结束.活动用圆角矩形表示.标准文档标准文档标准文档。

目录1.类图和对象图的概念2.类图的组成3.使用Rose创建类图4.对象图5.使用Rose创建类图案例分析类图和对象图详解对于类图和对象图来说我们需要了解的是类图和对象图的概念，类图的组成，使用Rose创建类图和对象图。

当然最重要的是如何使用Rose创建类图案例分析。

具体的创建通过选课管理系统的简单用例说明创建类图和对象图的方法和具体的过程。

下面是我对类图和对象图学习过程的一个整理，一些资料是直接拿过来直接用的。

希望能对你的学习有一点点的帮助吧。

类图和对象图的概念1. 类的含义类图（Class diagram）显示了系统的静态结构，而系统的静态结构构成了系统的概念基础。

类图，就是用于对系统中的各种概念进行建模，并描绘出它们之间关系的图。

在大多数的 UML 模型中，我们可以将这些概念的类型概括为以下四种，分别是：(1) 类(2) 接口(3) 数据类型(4) 构件在类图中，具体来讲它一共包含了以下几种模型元素，分别是：类、接口、依赖关系、泛化关系、关联关系以及实现关系。

类图可以创建约束、注释和包等。

2. 对象图的含义对象图中包含对象（Object）和链（Link）。

其中对象是类的特定实例，链是类之间关系的实例，表示对象之间的特定关系。

3. 类图在项目开发中的作用类图的作用是对系统的静态视图进行建模。

当对系统的静态视图进行建模时，通常是以以下三种方式来使用类图。

(1)为系统的词汇建模。

(2)模型化简单的协作。

(3)模型化逻辑数据库模式。

在设计数据库时，通常将数据库模式看作为数据库概念设计的蓝图，在很多领域中，都需要在关系数据库或面向数据库中存储永久信息。

系统分析者可以使用类图来对这些数据库进行模式建模。

4. 对象图在项目开发中的作用对象图作为系统在某一时刻的快照，是类图中的各个类在某一个时间点上的实例及其关系的静态写照，可以通过以下几个方面来说明它的作用：(1)说明复杂的数据结构。

对于复杂的数据结构，有时候很难对其进行抽象成类表达之间的交互关系。

UML类图画法全程解析本节向⼤家介绍⼀下UML类图画法，主要包括UML类图元素和关系画法，希望通过本⽂的介绍，你对UML类图画法有⼀定的认识。

软件设计起步：UML类图画法学习设计模式，画UML类图是基础，通过UML类图，能更好地和⼤家交流，也能很容易就表达出⾃⼰的设计想法，它就好⽐普通话，是⼀种标准语⾔。

现在流⾏的主要⼯具有两种：RationalRose和MicrosoftVisio，这两种⼯具都⽐较易⽤，选择哪种⼯具就看个⼈的喜好了。

本⼈对Microsoft 的软件⽐较有好感，所以⾃然MicrosoftVisio2003是我的⾸选。

UML类图常⽤元素。

类：类是⼀种复杂的数据类型，它是将不同类型的数据和与这些数据相关的操作封装在⼀起的集合体。

CPerson是⼀个抽象类，它是不能被实例化的，⽽CFamily可以被实例化。

接⼝：接⼝是被调⽤者调⽤的⼀组操作⽅法。

其实CPerson也可以作为接⼝。

UML类图中常见的⼏种关系。

泛化（Generalization）：⼀句话，就是继承的表⽰。

是is-a的关系。

依赖（Dependency）:UML类图画法中依赖是⼀种使⽤关系，它说明⼀个事物规范的变化可能影响到使⽤它的另⼀个事务，但反之则不然。

依赖关系的表⽰法是虚线箭头，箭头尾部的元素依赖箭头头部的元素，是use-a的关系。

关联（Association）：⽤于描述类与类之间的连接，是has-a的关系。

聚合（Aggregation）：聚合是关联的特例。

如果类与类之间的关系具有“整体和局部”的特点，则把这样的关联称为聚合。

它往往有“包含”，“由……组成”的意思。

我这⾥举的都是平时UML类图画法常⽤的⼏种情况，当然UML还有很多知识我没有了解，⽐如关联就有许多种。

本节向⼤家介绍⼀下UML类图符号，只有掌握了UML符号的意义，你才能很好的使⽤，本节从⼋个⽅⾯向⼤家介绍UML类图符号，希望通过本节的学习你对UML类图符号有初步的认识。

staruml教程StarUML是一款流行的开源建模工具，它提供了各种建模功能，包括用例建模、类图建模、时序图建模等。

本教程将介绍如何使用StarUML进行简单的类图建模。

首先，打开StarUML软件，点击菜单栏的"File"选项，选择"New"，然后选择"Class Diagram"，点击"OK"按钮。

这样就创建了一个新的类图。

在类图中，我们可以通过点击左侧的"Class"按钮来创建类。

点击按钮后，在类图中点击任意位置就会出现一个新的类。

点击类图上的类，可以编辑类的名称和属性。

在类的属性区域，我们可以添加类的属性。

点击属性区域，输入属性名称，然后选择属性类型。

类型可以从下拉菜单中选择，比如整型、字符型等。

在属性区域中，我们还可以添加类的方法。

方法的输入和输出参数可以通过输入框进行编辑。

在类图中，我们还可以添加类之间的关系。

通过点击左侧的"Association"按钮，然后在类图中选择两个类，就可以创建它们之间的关联关系。

关系的类型可以在属性面板中进行选择。

比如，可以选择表示一对一关系的"1"关系类型，表示一对多关系的"1..*"关系类型等。

除了关联关系，我们还可以在类图中创建继承关系。

在类图中，选择一个类，然后按住"Ctrl"键，点击另一个类，就可以创建继承关系。

继承关系表示一个类继承自另一个类，并可以继承其属性和方法。

完成类图的建模后，可以点击菜单栏的"File"选项，选择"Save"保存建模结果。

可以选择保存为StarUML的默认格式（.mdj文件），或者选择其他格式，比如图片格式（.png、.jpg等）。

以上就是使用StarUML进行简单类图建模的基本步骤。

通过掌握这些基本操作，你可以进一步应用StarUML进行更复杂的建模任务。

UML类图基本画法类简要画法类有三个单元格的矩形（看上图中的动物类）第⼀格：类名称（如果是抽象类，名称标注为斜体字）第⼆格：类属性名称第三格：类操作名称类属性或者操作的访问修改符的标注：public⽤加号标注private⽤减号标注protected⽤#号标注接⼝简要画法接⼝有两个单元格的矩形（看上图中的飞翔接⼝）第⼀格：接⼝名称（名称前⾯要加⼊接⼝标注<>）第⼆格：操作名称属性或者操作的访问修改符的标注：同类继承关系简要画法继承关系简单介绍：类似is-a的关系，如：猫是⼀个动物鸟类+实线+空⼼三⾓形+动物类（即鸟类继承动物类，参考上图中的标注①）箭头⽅向说明：箭头⽅向由⼦类指向⽗类接⼝实现关系简要画法简单介绍：接⼝表达的是⼀种has-a的关系，即拥有这类接⼝的操作，如：猫可以实现爬树的接⼝⼤雁类+虚线+空⼼三⾓形+飞翔接⼝（即⼤雁类实现了接⼝飞翔，参考上图中的标注②）箭头⽅向说明：箭头⽅向由类指向接⼝依赖关系简要画法简单介绍：依赖关系表达的是⼀种use-a的关系，即⼀个类临时引⽤另外⼀个类的⽅法实现功能动物类+虚线+箭头+氧⽓类和⽔类（即动物类依赖氧⽓类和⽔类，参考上图中的标注③）箭头⽅向说明：箭头由类指向被依赖类关联关系简要画法简单介绍：关联关系表达的是⼀种强依赖关系，需要长期知道对⽅，使⽤对⽅，如企鹅需要总是知道⽓候的变化企鹅类+实线+箭头+⽓候类（即企鹅类关联⽓候类，参考上图中的标注④）箭头⽅向说明：箭头由类指向被关联类聚合关系简要画法简单介绍：聚合关系表达的是⼀种弱拥有关系，如电脑与很多外设的关系雁群类+空⼼菱形+实线+箭头+⼤雁类（即雁群类是由⼤雁类聚合成的，参考上图中的标注⑤）箭头⽅向说明：箭头由整体指向部分合成(或说组合)关系简要画法简单介绍：合成关系表达的是⼀种强拥有关系，并且⽣命周期相同，不能单独存在鸟类+实⼼菱形+实线+箭头+翅膀类（即鸟类是由翅膀类及其它类合成的，参考上图中的标注⑥）箭头⽅向说明：箭头由整体指向部分关系常见的关系有：继承（Inheritance），关联关系（Association），（Aggregation），复合关系（Composition），依赖关系（Dependency）,实现关系(Realization/Implementation)。

UML中各种图的画法(全)UML中各种图的画法(全)一、UML中基本的图范畴：在 UML 2 中有二种基本的图范畴：结构图和行为图。

每个 UML 图都属于这二个图范畴。

结构图的目的是显示建模系统的静态结构。

它们包括类，组件和（或）对象图。

另一方面，行为图显示系统中的对象的动态行为，包括如对象的方法，协作和活动之类的内容。

行为图的实例是活动图，用例图和序列图。

二、UML中的类图：1.类图的表示：类的 UML 表示是一个长方形，垂直地分为三个区，如图 1 所示。

顶部区域显示类的名字。

中间的区域列出类的属性。

底部的区域列出类的操作。

在一个类图上画一个类元素时，你必须要有顶端的区域，下面的二个区域是可选择的（当图描述仅仅用于显示分类器间关系的高层细节时，下面的两个区域是不必要的）。

描述：顶部区域显示类的名字。

中间的区域列出类的属性。

底部的区域列出类的操作。

当在一个类图上画一个类元素时，你必须要有顶端的区域，下面的二个区域是可选择的（当图描述仅仅用于显示分类器间关系的高层细节时，下面的两个区域是不必要的）。

·类名：如果是抽象类，则采用斜体·类属性列表：name : attribute type 如 flightNumber : Integer，这是最常见的表达形式n ame : attribute type = default value 如balance : Dollars = 0，这是带有默认值的表达形式·类方法列表：name(parameter list) : type of value returned注意：在业务类图中，属性类型通常与单位相符，这对于图的可能读者是有意义的（例如，分钟，美元，等等）。

然而，用于生成代码的类图，要求类的属性类型必须限制在由程序语言提供的类型之中，或包含于在系统中实现的、模型的类型之中。

2.继承的表示：为了在一个类图上建模继承，从子类（要继承行为的类）拉出一条闭合的，单键头（或三角形）的实线指向超类。