UML简介
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UML简介1、引言UML是一种编制系统蓝图的标准化,可以实现大型复杂系统各种成分描述的可视化、说明并构造系统模型,以及建立各种所需的文档,它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模。
UML的发展对软件工程的发展做出了杰出的贡献。
UML支持从需求分析开始的软件开发的全过程。
UML通过三类图形建立系统模型:用例(Use Case)图、静态结构图(对象类图、对象图、组件图、配置图)和动态行为图(顺序图、协同图、状态图、活动图),这些图可以从不同的抽象角度实现系统的可视化。
URM的发展经历了以下几个阶段。
最初的阶段是专家的联合行动,由三位OO(面向对象)方法学家[8]将他们各自的方法结合在一起,形成UML 0.9。
字串5第二阶段是公司的联合行动,由十几家公司组成的“UML伙伴组织”将各自的意见加入UML,形成UML 1.0和1.1,并作为向OMG 申请成为建模规范的提案。
第三阶段是在OMG控制下的修订与改进,OMG于1997年11月正式采纳UML 1.1作为建模规范,然后成立任务组进行不断的修订,并产生了UML 1.2、1.3和1.4版本,其中UML 1.3是较为重要的修订版。
目前正处于UML的重大修订阶段,目标是推出UML 2.0,作为向ISO提交的标准提案。
1.1 UML的特点UML具有以下特点[1]:(1)面向对象。
UML支持面向对象技术的主要概念,提供了一批基本的模型元素的表示图形和方法,能简洁明了地表达面向对象的各种概念。
(2)可视化,表示能力强。
通过UML的模型图能清晰地表示系统的逻辑模型和实现模型。
可用于各种复杂系统的建模。
(3)独立于过程。
UML是系统建模,独立于开发过程。
(4)独立于程序设计。
用UML建立的软件系统模型可以用Java、VC++、SmalltaIk等任何一种面向对象的程序设计来实现。
(5)易于掌握使用。
UML图形结构清晰,建模简洁明了,容易掌握使用。
使用UML进行系统分析和设计,可以加速开发进程,提高代码质量,支持动态的业务需求。
13种uml简介、工具及示例UML(Unified Modeling Language)是一种用于软件开发的标准化建模语言,它使用图形表示法来描述软件系统的不同方面。
在软件开发过程中,使用UML可以帮助开发人员更清晰地理解系统的结构和行为,从而更好地进行设计和实现。
UML提供了包括结构模型、行为模型和交互模型在内的多种建模方式,其中每种模型都有各自的符号和语法规则。
通过使用这些模型,开发人员可以将系统分解成不同的部分,然后逐步细化这些部分的设计,以便更好地组织和管理项目。
在UML中,最常用的建模元素包括用例图、类图、时序图、活动图、状态图等。
每种图表都有其特定的用途和表达能力,开发人员可以根据实际需要选择合适的图表进行建模。
除了建模元素外,UML还定义了一系列的建模工具,这些工具可以帮助开发人员更高效地进行建模和分析。
其中一些常用的建模工具包括Enterprise Architect、Rational Rose、StarUML等。
下面将对13种UML简介、工具及示例进行详细介绍:1. 用例图(Use Case Diagram)用例图是UML中描述系统功能和用户交互的基本图表之一。
它用椭圆表示用例,用直线连接用例和参与者,展示了系统外部用户和系统之间的交互。
用例图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的功能需求,从而指导系统的设计和实现。
示例:一个简单的在线购物系统的用例图包括用例“浏览商品”、“添加商品到购物车”、“提交订单”等,以及参与者“顾客”和“管理员”。
2. 类图(Class Diagram)类图是UML中描述系统结构和静态关系的基本图表之一。
它用矩形表示类,用线连接类之间的关系,包括关联关系、聚合关系、继承关系等。
类图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的对象结构和类之间的关系,从而支持系统的设计和重构。
示例:一个简单的学生信息管理系统的类图包括类“学生”、“课程”、“教师”等,以及它们之间的关系如“选修”、“授课”等。
1、UML(Unifed Modeling Language,统一建模语言)是一种面向对象的可视化建模语言。
UML由视图(view)、图(Diagram)、模型元素(Model Element)、和通用机制(General Mechanism)几个部分组成。
2、UML的5种类型图:用例图,静态图,行为图,交互图,实现图;3、UML的应用领域:信息系统,嵌入式系统,分布式系统,商业系统。
4、使用用例图首先要做的就是识别用户需求。
用例图主要在系统需求分析阶段和系统设计阶段作用。
5、用例图的组成元素:参与者,用例,关系。
6、用例之间的关系:关联关系,使用箭头表示;包含关系,使用带箭头的虚线《include》字样;扩展关系,一个功能扩展了另一个功能,但它并不是必须的,使用带箭头的虚线《extend》字样;泛化关系,是指一个用例可以被特别列举为一个或多个子用例,当父用例被执行时,任何一个子用例也可以被执行。
7、类图是静态图,由类和类间关系组成,在程序设计的不能阶段,类图的作用也不相同,在分析阶段,类图主要用于一些概念类的描述,在设计阶段,类图主要用描述类的外部特性,在实现阶段,类图主要用于描述类的内部实现。
8、类用长方形表示,长方形分为上、中、下3个区域,第个区域用不同的名字标识。
上面的区域标识类的名称,中间区域标识类的属性,下面的区域标识类的操作方法。
(其中类名必须有)。
9、类之间的常见关系:关联关系,泛化关系,依赖关系,聚合关系,组合关系和实现关系。
10、关联关系中关联可以是单向的,也可以是双向的。
关联具有方向性,用实线+箭头表示,则默认的关系是双向的,双向的关联则不必标出方向箭头。
多重性表示参与对象的上下界限制。
*代表0~∞、1是1..1的简写。
聚合关系是整体和部分的关系,用空心菱形+实线,空心菱形指向的是整体。
组合关系用实心菱形+实线,泛化关系:面向对象思想的一个重要概念就是继承,继承是在现有类的基础上定义和实现一个新类的技术,它刻画了类的一般性和特殊性,用空心三角形箭头+虚线。
UML(统一建模语言):是面向对象的可视化建模的一种语言。
是数据库设计过程中,在E-R 图(实体-联系图)的设计后的进一步建模。
UML中有3种构造块:事物、关系和图,事物是对模型中最具有代表性的成分的抽象;关系是把事物结合在一起;图聚集了相关的的事物。
具体关系图标如下:说明:构件事物是名词,是模型的静态部分。
行为事物是动态部分,表示行为。
分组事物是组织部分。
注释事物是解释部分。
依赖:一个事物变化会引起另一个事物变化。
聚集:特殊的关联,描述整体与部分的组合关系。
泛化:是一种特殊与一般的关系,如子元素(特殊)与父元素(一般),箭头指向父元素。
实现:类元之间的关系,其中一个类元指定了由另一个类元保证执行的契约。
一般用在接口和实现他们的类之间或用例和实现它们的协作之间。
UML提供9种视图:类图、对象图,用例图,序列图、协作图,状态图、活动图,构件图和部署图。
在UML系统开发中有三个主要的模型:功能模型: 从用户的角度展示系统的功能,包括用例图。
对象模型: 采用对象,属性,操作,关联等概念展示系统的结构和基础,包括类图。
动态模型: 展现系统的内部行为。
包括序列图,活动图,状态图。
下面具体说明:1.类图:描述一组对象、接口、协作等事物之间的关系。
如下图(摘自网络):注:#表示protected,+表示Public,-表示private2.对象图:描述一组对象之间的关系,是具有具体属性值和行为的一个具体事物,其是类图中所建事物实例的静态快照,其与类图的主要区别是一个是抽象的,而对象图是具体的。
如下图(摘自网络):3.用例图:描述一组用例、参与者以及它们之间的关系,其展示的是该系统在它的外面环境中所提供的外部可见服务。
如下图(摘自网络):4.交互图:包括序列图(顺序图)和协作图,两者对应,顺序图是强调消息时间顺序,有对象生命线和控制焦点。
协作图是强调接收和发送消息的对象的结构组织,有路径和顺序号。
如下图(摘自网络):序列图:协作图:5.状态图:展示了一个状态机,由状态、转换、事件和活动组成。
uml的定义UML是一种用于软件开发的图形化建模语言,它是一种标准化的语言,旨在帮助软件开发人员更好地理解和设计软件系统。
UML的全称是统一建模语言(Unified Modeling Language),它由OMG(Object Management Group)组织开发和维护。
UML包括多个图形化工具,如用例图、类图、时序图、活动图等,这些工具可以帮助软件开发人员更好地描述和分析系统需求、设计系统结构和交流沟通。
UML的主要目的是提供一种通用的建模语言,以便不同背景、不同领域的软件开发人员能够更好地协作。
UML提供了一种标准化的方式来描述软件系统,并且可以被广泛应用于不同类型的项目中,例如Web 应用程序、桌面应用程序或嵌入式系统等。
UML包含多个建模工具,每个工具都有其独特的目标和优点。
其中最常见的工具包括:1. 用例图:用于描述系统中各个角色之间交互行为以及角色与系统之间交互行为。
2. 类图:用于描述系统中各个类之间关系以及类内部结构。
3. 时序图:用于描述系统中各个对象之间的时间顺序关系。
4. 活动图:用于描述系统中各个活动之间的流程和顺序关系。
5. 状态图:用于描述系统中各个对象在不同状态下的行为和转换。
6. 组件图:用于描述系统中各个组件之间的依赖和交互关系。
7. 部署图:用于描述系统中各个组件如何被部署到硬件设备上。
UML的优点包括:1. 提高了软件开发团队之间的沟通效率,减少了误解和混乱。
2. 通过可视化表示,使得软件开发人员更好地理解系统需求和设计方案。
3. 提高了软件开发过程的可维护性和可扩展性,使得后期修改或添加新功能更加容易。
4. 通过标准化语言,使得不同背景、不同领域的软件开发人员能够更好地协作。
5. UML提供了一种标准化方式来描述软件系统,这使得它可以被广泛应用于不同类型的项目中。
总之,UML是一种非常有用的工具,它可以帮助软件开发人员更好地理解需求、设计方案并进行沟通交流。
uml详细介绍摘要:一、UML 简介1.UML 的发展历程2.UML 的作用和优势二、UML 的组成结构1.UML 的分类a.结构类图b.行为类图c.组件类图d.用例类图2.UML 的元素a.类b.对象c.接口d.关系三、UML 的应用领域1.软件设计2.系统分析3.项目管理四、UML 的学习与实践1.学习UML 的方法a.参加培训课程b.阅读相关书籍c.实践项目2.UML 在实际项目中的应用a.需求分析b.设计阶段c.测试与维护正文:UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)是一种用于描述、可视化处理、构造和实现软件系统的建模语言。
自1997 年提出以来,UML 已经成为了软件开发领域中一种不可或缺的标准建模语言。
它具有易理解、表达能力强、可读性好等优点,被广泛应用于各种软件开发项目中。
UML 主要包括以下四个组成结构:1.结构类图(Structural Diagram):用于描述系统的静态结构,包括类、对象、接口等元素以及它们之间的关系。
2.行为类图(Behavioral Diagram):着重于描述系统的动态行为,包括对象之间的交互以及控制流程。
3.组件类图(Component Diagram):描述系统的物理结构,包括组件、接口、连接等元素。
4.用例类图(Use Case Diagram):展示系统的功能需求和参与者之间的关系,帮助开发团队理解系统的功能需求。
UML 的应用领域非常广泛,不仅适用于软件设计,还可以用于系统分析、项目管理等方面。
掌握UML 对于软件开发人员来说是非常有帮助的,可以提高沟通效率,降低开发成本。
在学习UML 时,可以通过参加培训课程、阅读相关书籍以及实践项目等多种途径来提高自己的技能。
在实际项目中,UML 可以帮助开发团队更好地理解需求、设计系统、进行测试与维护,从而提高项目的质量和成功率。
UML知识点概述UML(Unified Modeling Language)是一种为面向对象软件系统的开发和设计提供标准化描述的语言。
它是一种图形化的语言,旨在帮助软件开发人员和系统分析师更好地理解、设计和构建现代软件系统。
UML包含了一系列的图形符号和规则,可以描述软件系统的结构、行为和交互。
本文将对UML的基本概念和知识点进行概述。
1.UML的历史与发展UML最初由Grady Booch、Jim Rumbaugh和Ivar Jacobson等软件工程领域的专家共同创建于1994年。
他们试图将各自开发的建模方法结合起来,形成一个统一的建模语言,以解决在软件开发过程中的沟通和理解问题。
UML从那时起逐渐成为业界标准,并于1997年被OMG(Object Management Group)正式接受为标准规范。
2.UML的基本元素UML主要包括结构图和行为图两种类型的图。
结构图用于描述系统的静态结构,行为图用于描述系统的动态行为。
UML的基本元素主要包括类、对象、接口、用例、活动、组件、节点等。
其中,类是UML中最基本的元素,它用于描述系统中的对象类型和对象之间的关系。
3.UML的结构图UML的结构图主要包括类图、对象图、组件图、部署图等。
类图用于描述系统中的类及之间的关系,包括类的属性和方法;对象图用于描述系统中对象之间的关系,主要用于实例化类图中的类;组件图用于描述系统的组件及其之间的关系;部署图用于描述系统的物理部署情况,包括系统的硬件和软件设备。
4.UML的行为图UML的行为图主要包括用例图、活动图、状态图、时序图、通信图、交互概述图等。
用例图用于描述系统的功能需求,包括系统的参与者和用例之间的关系;活动图用于描述系统中的活动过程,显示系统中各个活动之间的控制流程;状态图用于描述系统中对象的状态和状态之间的转换;时序图用于描述系统中对象之间的交互过程;通信图用于描述对象之间的消息传递关系;交互概述图用于描述多个交互图的关系。
第二种是接口(interface),接口是指类或组件提供特定服务的一组操作的集合。
因此,一个接口描述了类或组件的对外的可见的动作。
一个接口可以实现类或组件的全部动作也可以只实现一部分。
接口在UML 中被画成一个圆和它的名字。
图1-2 接口第三种是协作(collaboration),协作定义了交互的操作,是一些角色和其它元素一起工作,提供一些合作的动作这些动作比元素的总和要大。
因此,协作具有结构化、动作化、维的特性。
一个给定的类可能是几个协作的组成部分。
这些协作代表构成系统的模式的实现。
协作在UML 中用一个虚线画的椭圆和它的名字来表示。
图1-3 协作第四种是use case,use case是描述一系列的动作,这些动作是系统对一个特定角色执行,产生值得注意的结果的值在模型中use case通常用来组织动作事物。
Use case是通过协作来实现的。
在UML 中,use case画为一个实线椭圆通常还有它的名字。
图1-4 use case第五种是活动类(active class),活动类是这种类,它的对象有一个或多个进程或线程。
活动类和类很相象,只是它的对象代表的元素的行为和其他的元素是同时存在的。
在UML 中活动类的画法和类相同,只是边框用粗线条。
EventManagerSuspend()Flush()图1-5 活动类第六种是组件(component),组件是物理上或可替换的系统部分,它实现了一个接口集合。
在一个系统中,你可能会遇到不同种类的组件,例如COM+ 或JAVA BEANS。
组件在UML中用如下的图表示:图1-6 组件第七种是结点(node),结点是一个物理元素,它在运行时存在,代表一个可计算的资源,通常占用一些内存和具有处理能力。
一个组件集合一般来说位于一个结点,但有可能从一个结点转到另一个结点。
结点通常用如下的图形表示:图1-7结点类、接口、协作、use case、活动类、组件和结点这七个元素是在UML 模型中使用的最基本的结构化事物。
系统中还有这七种基本元素的变化体,如角色、信号(某种类),进程和线程(某种活动类),应用程序、文档、文件、库、表(组件的一种)。
1.1.2 动作事物动态事物是UML 模型中的动态部分。
它们是模型的动词,代表时间和空间上的动作。
总共有两种主要的动作事物第一种是ineraction,interaction是由一组对象之间在特定上下文中,为达到特定的目的而进行的一系列消息交换而组成的动作。
interaction中组成动作的对象的每个操作都要详细列出,包括消息、动作次序(消息产生的动作),连接(对象之间的连接)。
在UML 中消息画成带箭头的直线,通常加上操作的名字。
图1-8 消息第二种是状态机(state machine),状态机由一系列对象的状态组成。
在UML 中状态表示为下图:interaction和状态机是UML 模型中最基本的两个动态事物元素,它们通常和其他的结构元素、主要的类、对象连接在一起。
1.1.3 分组事物分组事物是UML 模型中组织的部分,可以把它们看成是个盒子,模型可以在其中被分解。
总共只有一种分组事物称为包(package)。
包是一种将有组织的元素分组的机制。
结构事物、动作事物甚至其他的分组事物都有可能放在一个包中。
与组件(存在于运行时)不同的是包纯粹是一种概念上的东西,只存在于开发阶段。
在UML 中用如下图表示包:图1-10 包1.1.4 注释事物注释事物是UML模型的解释部分。
UML中用如下图表示:图1-11 注释1.1.5 UML中的关系UML中有四种关系:1. 依赖(Dependencies)(图1-12 依赖)2. 关联(Association)(图1-13 关联)3. 一般化(generalization)(图1-14 一般化)4. 实现(realuzation)(图1-15 实现)1.1.6 UML中的图1、类图(class diagram)2、对象图(class diagram)3、Use case diagram4、Sequence diagram5、Collaboration diagram6、Statechart diagram7、Activity diagram8、Compomnent diagram9、Deployment diagram关于这些图的详细介绍将在今后的章节中讲解。
联系本文作者:21newtimes@如果本文某些术语翻译得不正确,敬请大家指教。
关于UML的东西我也是最近才接触,本文如有错误还请原谅。
第二章 Hello World记得在学习C语言的时候,教科书上的第一个程序就是叫Hello world,一个在屏幕上简单地打印出“Hello world!”语子。
在系统的学习UML语言之前我们来看一个简单的例子,让大家有一个系统的认识。
在java中一个在浏览器中显示“Hello World!”的Applet代码如下:import java.awt.Graphics;class HelloWorld extends java.applet.Applet{public void paint( Graphics g ){g.drawString("Hello World!", 10,10 );}}代码的第一行:import java.awt.Graphics;使得程序可以使用Graphics类。
前缀java.awt指出了类Graphics所在的包。
第二行代码:class HelloWorld extends java.applet.Applet{从Applet类派生出新的类HelloWorld,Applet类在java.applet包中。
接下来的三行代码:public void paint( Graphics g ){g.drawString("Hello World!", 10,10 );}声明了类HelloWorld的方法paint,在他的实现中调用了另一个方法drawString来输出“Hello World!”。
我们可以很直接地为这个程序用UML建立模型。
如图2-1。
图2-1 HelloWorld图2-1表达了最基本的HelloWorld模型,但它还有很多东西没有表示出来。
在我们的程序中Applet类和Graphics类的不相同的。
Applet用作HelloWorld类的父类,而Graphics类用在方法paint的实现中。
在UML模型中可以将这些关系图2-2:图2-2 HelloWorld的类图在图2-2的类关系图中,我们用简单的矩行图标表示类Applet和Graphics类,没有将它们的属性和方法显露出来是为图中的空心箭头表示HelloWorld类是Applet类的子类,代表一般化。
HelloWorld和Graphics之间的虚线箭头表示依表示HelloWorld类使用了Graphics类。
到这里或许你认为已结束了,其实不然,如果认真研究java库中的Applet类和Graphics类会发现他们都是一个庞大的系中的一部分。
追踪Applet的实现可以得到另外一个类图,如图2-3所示:图2-3 HelloWorld继承图联系本文作者:21newtimes@如果本文某些术语翻译得不正确,敬请大家指教。
关于UML的东西我也是最近才接触,本文如有错误还请有话要说打印保存关闭第三章类类是具有相同属性、操作、关系的对象集合的总称。
通常在UML中类被画成矩形。
名称每个类都必须有一个名字,用来区分其它的类。
类名是一个字符串,称为简单名字。
路径名字是在类名前包名为前缀。
例如Wall、java::awt::Wall都是合法的类名。
属性属性是指类的命名的特性,常常代表一类取值。
类可以有任意多个属性,也可以没有属性。
在类图中属性字就可以了。
如下图也可以在属性名后跟上类型甚至缺省取值,如下图:操作操作是类的任意一个实例对象都可以调用的,并可能影响该对象行为的实现。
操作在类图中如下图描述:组织属性和方法在画类图的时候没有必要将全部的属性和操作都画出来。
实际上,在大部分情况下你也不可能在一个图中和操作都画出来。
在画类图时可以只将感兴趣的属性和操作画出来就可以了。
可以用”...”表示还有属性或出来。
为了更好地组织属性或方法,可以在一组功能相同的属性或方法前加上一个描述的前缀(<<>>中的下图:职责职责指的是类所担任的任务,类的设计要完成什么样的功能,要存担的义务。
一个类可以有多种职责,设计得好的类一有一种职责,在定义类的时候,将类的职责分解成为类的属性和方法。
通常在UML中在类图的最下方用单独的部分列出类的职责。
类的职责其实只是一段或多段文本描述。
通用建模技术1.为系统的词汇建立模型●标识出用户或解决问题时用来描述问题的东西,使用CRC卡片和基于USE-CASE的分析来找出这些抽象●对每一个抽象,标识出它的职责集合。
确定明确地定义了每一个类,在为所有类确定的职责中取得了很好●为类提供实现类的职责所需要的属性和方法。
2.为系统的职责分配建立模型●标识出行为相类似的对类●找出这些类的职责●把这些类作为整体看待,把职责多的类分为几个小类●考虑这些类如何协作,重新进行类的职责分配已满足协作中没有类太多职责或太少职责3.为非软件的事务建立模型●为抽象成类的事务建立模型●如果你建模的是硬件本身包含有软件,建模时考虑为一种NODE,这样可以对它进一步的分解。
4.为原始类型建模●为类型或枚举建立模型●如果要对这种类型取值范围进行说明,使用约束。
联系本文作者:21newtimes@如果本文某些术语翻译得不正确,敬请大家指教。
关于UML的东西我也是最近才接触,本文如有错误还请有话要说打印保存关闭第四章关系依赖关系(Dependency)依赖关系是一种使用关系,特定事物的改变有可能会影响到使用该事物的事物,反之不成立。
在你想显示一个事物使用物时使用依赖关系。
通常情况下,依赖关系体现在某个类的方法使用另一个类作为参数。
在UML中你可以在其它的事物之间使用依赖关系,包和节点之间。
图4-1 依赖关系一般化(Generalization)一般化是继承关系,是叫做“is-a-kind-of”的关系。
在UML中你可以在包之间建立一般化关系。
图4-2 一般化关联(Association)关联是一种结构化的关系,指一种对象和另一种对象有联系。
给定有关联的两个类,可以从一个类的对象得到另一个类关联有两元关系和多元关系。
两元关系是指一种一对一的关系,多元关系是一对多或多对一的关系。
一般用实线连接有一个类或不同的两个类。
当你想要表示结构化关系时使用关联。