程序猿都應學習的語言:看25張圖學UML
ID ：嵌入式客棧
作者 : 逸珺
[導讀] 作為程序猿都最好掌握的一門語言，那就是UML（Unified Modeling Language），統(tǒng)一建模語言(UML)是軟件工程領域中一種通用的開發(fā)建模語言，旨在提供一種可視化系統(tǒng)設計的標準方法。是開發(fā)人員、系統(tǒng)設計人員交流的有效工具。今天來分享一下UML的一些體會，如有錯誤請幫忙指正。
注：UML工具有很多，本文描述的基于Enterprise Architect。
UML前世今生
UML時間進化線：
說到UML不得不提的三位大神，Grady Booch、Jacobson、James Rumbaugh，三位是UML的創(chuàng)始人，均為軟件工程界的權威，除了著有多部軟件工程方面的著作之外，在對象技術發(fā)展上也有諸多杰出貢獻，其中包括Booch方法、對象建模技術（OMT）和Objectory（OOSE）過程。三人被合稱為“UML三友”。
面向對象編程方法以及描述符號進化歷史：
然后逐步發(fā)展到UML2.5標準。
UML目前的官方組織是https://www.uml.org/
宏觀看UML
UML用圖去描述一個軟件系統(tǒng)，從需求、設計、到部署的方方面面都以及覆蓋。那么從總體上先來看看UML有哪些圖呢？
從描述系統(tǒng)建模目的，UML圖可以分成下面4大類：
從建模的動態(tài)視角/靜態(tài)視角，可以這樣去分類：
微觀看UML
UML由基本的組成可以從三大塊去了解:事物/關系/圖
事物(Things)
構件事物：UML模型的靜態(tài)部分，描述概念或物理元素 類：具有相同屬性相同操作 相同關系相同語義的對象的描述 接口：描述元素的外部可見行為，即服務集合的定義說明 協(xié)作 描述了事物間的相互作用的集合 用例：代表一個系統(tǒng)或系統(tǒng)的一部分行為，是一組動作序列的集合 構件：系統(tǒng)中物理存在，可替換的部件 節(jié)點：運行時存在的物理元素 另外，參與者、信號應用、文檔庫、頁表等都是上述基本事物的變體 行為事物：UML模型圖的動態(tài)部分，描述跨越空間和時間的行為 狀態(tài)機：描述事物或交互在生命周期內響應事件所經歷的狀態(tài)序列 交互：實現某功能的一組構件事物之間的消息的集合，涉及消息、動作序列、鏈接 分組事物：UML模型圖的組織部分，描述事物的組織結構 注釋事物：UML模型的解釋部分，用來對模型中的元素進行說明，解釋
關系(Relationship)
下面是UML的基礎4大關系：
實現(realization)是類元之間的語義關系，其中的一個類元指定了由另一個類元保證執(zhí)行的契約 泛化(generalization)是一種特殊/一般的關系。也可以看作是常說的繼承關系 關聯(association)是一種結構關系，它指明一個事物的對象與另一個事物的對象間的聯系 依賴(dependency)是兩個事物之間的語義關系，其中一個事物(獨立事物)發(fā)生變化，會影響到另一個事物(依賴事物)的語義
更為詳細的描述，看看下面這些表吧：
圖(Diagram)
用例圖/Use Case Diagram:用于描述系統(tǒng)的參與者與用例間的關系
類圖/Class Diagram:?類圖以反映類的結構(屬性、操作)以及類之間的關系為主要目的，描述了軟件系統(tǒng)的邏輯結構，是一種靜態(tài)建模方法
對象圖/Object Diagram: 描述系統(tǒng)類在某個時刻的具體實例化情況，類似系統(tǒng)某時刻對象角度的快照
序列圖/Sequence Diagram：描述對象間動態(tài)行為在一段時間的行為序列
時序圖/Timing Diagram：描述對象在時間維度的動態(tài)行為
通訊圖/Communication Diagram：類似序列圖，相對序列圖強調時間維度，通訊著重描述協(xié)作的邏輯關系
相互作用概視圖/Interaction Overview Diagram：系統(tǒng)高層級的交互描述，可以引用其他序列圖、時序圖、通訊圖、以及交互概視圖
復合結構圖/Composite Structure Diagram：復合結構圖反映了類，接口或組件（及其組件）的內部協(xié)作屬性來描述一個功能
信息流圖/Info Flow Diagram：描述信息在對象間、構件、包、參與者之間的流向
狀態(tài)機圖/State Machine Diagram：用于描述元素在不同狀態(tài)間如何遷移的邏輯聯系
活動圖/Activity Diagram：常用于描述系統(tǒng)級行為的實現建模。需要考慮多種因素：邏輯條件、并發(fā)、中斷、數據訪問等等
封裝圖/包圖/Package Diagram：包圖描繪了將模型元素組織到包中以及它們之間的依賴關系（包括包導入和包擴展等）。它們還提供相應命名空間的可視化。
構件圖/Component Diagram：用于高層級描述系統(tǒng)的組成構件，以及構件間的依賴關系
部署圖/Deployment Diagram：描述系統(tǒng)的部署方式（如何部署、部署在什么環(huán)境、硬件環(huán)境、軟件環(huán)境等等）
.....
用例圖
參與者/Actor：圖中的小人，表示系統(tǒng)的用戶，如人/機器/內部的其他子系統(tǒng)/硬件等 用例/Use Case：圖中的橢圓框及描述，描述參與者與系統(tǒng)交互所實現的工作內容經常會配合附加文本進行詳細描述。 邊界/Boundary：方框，描述框里的都是屬于建模對象里的東東，建模的時候可以方便識別與其他系統(tǒng)交互的接口
類圖/ Class Diagram
這個類圖描述一個圖像管理系統(tǒng)。
對象圖/Object Diagram
描述一個圖書管理系統(tǒng)某時刻對象的快照。
序列圖/Sequence Diagram
此圖說明了在交互中滿足視圖歷史用例所需的對象。對象之間的消息流為用戶提供了事務歷史信息。描述圖書管理系統(tǒng)如何查閱歷史的操作系列，反應了客戶端與各對象間消息傳遞關系。
時序圖/Timing Diagram
這個類似于芯片的時序圖概念。下圖描述用戶在有卡/無卡對系統(tǒng)訪問的時間線場景圖：
通訊圖/Communication Diagram
這是一個嵌入式系統(tǒng)的UML建模，該圖描述一個壓力控制系統(tǒng)兩個主要用例的實現：
壓力控制循環(huán)，上面的數字以及箭頭表示消息傳遞流向 通過HMI設置壓力
交互概視圖/Interaction Overview
描述了一個圖書管理系統(tǒng)如何從訂單發(fā)起后的所有交互概要圖，每個子圖上面的ref表示引用了一個更詳細的圖，比如Add to Shopping Basket 放入購物籃的具體動作：
復合結構圖/Composite Structure
狀態(tài)機圖/State Machine Diagram
這是描述圖書訂購系統(tǒng)如何登錄的狀態(tài)機圖
活動圖/Activity Diagram
常見的活動圖
帶泳道活動圖
將活動分組，明確該組活動負責的對象，對象負責該組的全部活動
子活動圖
活動圖中，某幾個活動可以組成一個內聚的子活動。
可中斷活動圖
這里的中斷并不嚴謹，本圖中表示這個活動事物是可以取消的。
封裝圖/包圖/Package Diagram
構件圖/ Component Diagram
用以描述構件之間的相互關系。
部署圖/Deployment Diagram
總結一下
本文走馬觀花的將UML大致梳理了一下，并結合EA的例圖，將常見的UML圖的作用大致描述一遍，供大家參考。對于軟件開發(fā)人員而言，UML還是很有必要學習掌握的。
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