第六章 UML（上午题）

待我称王封你为后i 2024-04-21 19:22 8阅读 0赞

**一、UML 概念**  
UML 词汇表包含三种构造块： 事务（对模型中最具代表性的成分抽象）、关系（把事务结合在一起）、图（聚集相关的事务）  
**二、UML 事务**

> 结构事务：模型的静态部分，名词，描述概念或物理元素，包括 类、接口、用例、构件等  
> 行为事务：模型的动态部分，动词，描述跨越时间空间的行为，包括交互、状态机、活动等  
> 分组事务：模型的组织部分，最主要的分组事务是包，结构事务、行为事务或者其他分组事务都可以放在包里  
> 注释事务：模型的解释部分，用来描述、说明、标注，注解是最主要的注释事务

**三、UML 关系**  
\*\*依赖关系：\*\*是两个事务之间的语义关系，一个事务（独立事务）发生变化，会影响另一个事务（依赖事务）的语义；

*  图形上通过虚线 + 箭头实现- A( 依 赖 事 务 ) ·······> B( 独 立 事 务 ) A 依 赖 于B ， B 事务的变化会引起 A 事务的语义变化  
    关联关系：是一种结构关系，描述了一组链，链是对象之间的链接，通常分为聚合关系和组合关系，描述了整体和部分之间的关联

>  *  单向关联：实线 + 箭头 A() ——————> B() ，它使得一个类知道另一个类的属性和方法， A 类依赖于 B 对象，并把 B 作为 A 的一个成员变量，则 A ， B 存在关联关系，关联可以是单向的也可以是双向的（双向关联不用箭头）
>  *  双向关联： 实线 A —————— B ，关联多重度位于实线的 上方，表示一个 A 类实例可以关联多少个 B 类实例，一个 B 类 实例又可以关联多少个 A 类实例，通常多重度可以用 （ 1 \* ） （ 1 1…\* ）等表示 , 多对多的双向关联，一般可以将关联关  
>     系提取出一个“关联类”

**- 聚合关系 :** 实 线 + 空 菱 形 A( 部 分 ) ——————<>B( 整体 ) 整体的生命周期与部分不同步，整体消失，部分依然可以存在  
**- 组合关系**：实线 + 实心菱形 A( 部分 ) ——————<+>( 实心菱形不好画，用 <+> 代替 ) B( 整体 ) 整体生命周期与部分同步，整体消失，部分也消失  
**-泛化关系**：是一种 “特殊” 和 “一般” 之间的关系，特殊元素（子）的对象可以替代一般元素（父）的对象，子元素共享了父元素的结构和行为

>  *  图形上通过 实线 + 空心三角箭头
>  *  A( 特殊、子 ) ———————|> B( 一般、父 )  实现关系：是类元之间的语义关系，其中一个类元指定了由另一个类 元保证执行的契约
>  *  通常的使用情况 : 1. 接口和实现他们的类或构件之间； 2. 用 例和实现他们的协作之间
>  *  图形上通过 虚线 + 空心三角箭头
>  *  A( 类 ) ········|> B( 接口 )

**四、类图（静态）**

**类图**：展现了一组对象、接口、协作和他们之间的关系，类图中可以包含注解和约束，也可以有包或子系统  
类图对静态设计视图建模的三种方式

> 对系统词汇建模  
> 对简单的协作建模  
> 对逻辑数据库模式建模

类图中类的组成

> 第一层 类名  
> 第二层 属性名 ( 属性名 1: 属性的类型 )  
> 第三层 方法名 （方法名 1(): 方法返回值类型），其中属性名和方法名前可以有修饰符 + public 公有的； - private 私 有的； \# protected 受保护的；

**五、对象图（静态）**

对象图：展现了某一时刻，一组对象及他们之间的关系  
对象图中对象与类图中类的区别：对象分为两层，第一层是 对象名( 对象名 : 类名 ) ， 第二层 属性  
**六、用例图（静态）**

**用例图**：展现了一组用例、参与者、以及他们之间的关系

> **参与者**：参与者是与系统交互的外部实体，可以是使用者或者参与系统交互的外部系统，基础设备等  
> **用例**：是从用户角度描述的系统行为，用例是一个类，代表了一类功能，而不是该功能的某一个具体实现

**包含关系** ：用例与用例之间的关系 ，图形 上使用 虚线 + 箭头 +《 include 》 表 示 ： A （ 基 本 用 例 ） ···《 include》 ···> B （被包含用例） , 箭头指向被包含的用例， A 用例包含 B 用例，则 A 执行用例 B 一定也会被执行  
**扩展关系** ：用例与用例之间的关系 ，图形 上使用 虚线 + 箭头 +《 extend 》 表 示 ： A （ 扩 展 用 例 ） ···《 extend 》 ···> B （被扩展用例） , 箭头指向被扩展的用例，被扩展后的用例 B 在执行时可能会遇到特殊的情况或者可选的情况，这个时候就可以用 扩展用例

包含关系与扩展关系区分：

>  区分包含关系：使用某个用例，必然会使用另外一个用例  区分扩展关系：当执行某个用例，不一定要去执行另外一个用例

**七、序列图（动态）**

**序列图**，描述了以时间顺序组织的对象之间的交互活动，序列图是对一个用例进行详细过程的分解  
**图形上**，参与交互的对象放在图的上方，沿水平方向排列，发起交互的对象放左边；然后把对象间发送和接收的消息，按照时间顺序由上到下排列  
\*\*对象生命线：\*\*由对象起始的一条垂直向下的虚线，表示对象在一段时间内存在  
\*\*控制焦点：\*\*对象生命线之上的一段瘦高的矩形，表示对象执行一个动作所经历的时间段  
*调用消息用实线 + 箭头表示，返回消息用 虚线 + 箭头表示调用消息所要执行此消息方法的是箭头指向的对象*  
**八、通信图（动态）**  
通信图也成协作图，强调收发消息对象的结构组织  
通信图与序列图的不同，在于通信图有路径、通信图有顺序号，延同一个链可以展示许多消息，每个消息都有唯一的顺序号  
通信图与顺序图是同构的，可以相互转换  
通信图展现了对象间的消息流及其顺序

**九、状态图（动态）**  
状态图展现了一个状态机，它由状态、转换、事件和活动组成  
状态图对系统的动态方面建模  
当对系统、类或用例的动态方面建模时。通常是对反应型对象建模  
状态：任何可以被观察到的系统行为模式，一个状态代表系统的一种行为模式

> 状态分为初态（实心圆）终态（实心圆外再加一层圆）和中间状态  
> 状态图中的状态是一个圆角矩形，第一层是状态名，中间一层时状态变量（可以没有），最后一层为活动表（也可以没有）  
> 状态之间用带箭头的线表示  
> “转换（迁移）” 箭头线上的事件发生时，转换开始 一个状态图只能有一个初态，可以有多个终态或者没有终态

活动：由 “事件名 / 动作表达式” 组成 位于状态的活动表中 , 有如下三种标准事件

> entry: 入口动作，进入状态，立即执行  
> do: 内部活动，占用有限时间，可以中断工作  
> exit:出口动作，退出状态，立即执行

事件：某个特定时刻发生的时间，它是对引起系统做动作，和一个状态转换成另一个状态的事件的抽象

> 转换由 “事件（监护条件） / 动作” 组成  
> 转换包括两个状态  
> 事件触发转换  
> 活动（动作）可以在状态内执行也可以在状态转换时执行  
> 监护条件是一个 boolean 表达式  
> “事件”发生且“监护条件为真”状态转换才发生，状态转换开 始后才会执行“动作”

组合状态：一组状态转换作用矩形包围，作为另一个状态图中的一个状态存在

> 组合状态中的所有子状态完成，才会走组合状态外的其他状态

**十、活动图（动态）**

活动图展现了系统从一个活动到另外一个活动的流程，对系统的功能建模很重要，强调了对象间的控制流程  
活动图有起始、终止、圆角矩形组成的活动、实线 + 箭头组成的流、并发分叉、并发汇合、分支、分支上的监护表达式组成  
用活动图来对工作流建模、对操作建模  
并发分叉后直接相连的活动可同时执行  
**十一、构件图（静态）**  
构件图也称为组件图，展现了一组构件之间的组织和依赖  
与类图相关，通常把构件映射为一个或多个类、接口或者协作  
构件图有特殊的标记，构件图之间通过 供接口（空心圆）和 需接口（圆弧）对接，供接口提供相应的方法实现，需接口来调用这个方法  
**十二、部署图**  
部署图用来对系统物理层面建模  
部署图立体图形，《 artifact 》表示制品  
部署图展现了系统软件和硬件间关系，在实施阶段使用  
部署组件之间的关系类似包依赖  
**十三、总结**  
静态建模：类图、对象图、用例图  
动态建模：序列图、通信图、状态图、活动图  
物理建模：构件图、部署图  
交互图：序列图（顺序图、时序图）、通信图（协作图）