1 UML簡(jiǎn)介

1.1 UML是什么

UML，全稱為Unified Model Language，即統(tǒng)一建模語(yǔ)言，是由一整套圖表組成的，為面向?qū)ο笙到y(tǒng)的產(chǎn)品進(jìn)行說(shuō)明、可視化和編制文檔的一種標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。UML 代表了一組最佳工程實(shí)踐，這些實(shí)踐已被證明在大型復(fù)雜系統(tǒng)的建模中是成功的。UML是開發(fā)面向?qū)ο筌浖蛙浖_發(fā)過(guò)程中非常重要的一部分。在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，使用UML建模并書寫文檔，通常可以起到事半功倍的效果。

1.2 UML起源與發(fā)展

UML的出現(xiàn)，起源于三位面向?qū)ο蟠髱煂?duì)各自方法的結(jié)合與統(tǒng)一：

• 由Booch創(chuàng)作的Booch方法
• 由Jacobson創(chuàng)作的OOSE、Martin/Odell方法
• 由Rumbaugh創(chuàng)造的OMT、Shlaer/Mellor方法

這些方法雖然各不相同，但共同的理念非常相似，三者結(jié)合，于1995年10月推出第一個(gè)名為“統(tǒng)一方法”的版本：Unified Method 0.8。

之后，又以名為“統(tǒng)一建模語(yǔ)言”的UML1.0版本提交到OMG組織（Object Management Group 對(duì)象管理組織），到1997年底OMG組織

正式采納UML1.1作為基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言，UML1.1和UML 2.0（2005年發(fā)布）是UML歷史上兩個(gè)具有里程碑意義的版本。

1.3 UML中的各種圖

UML具有許多不同類型的圖表，包括：

• 靜態(tài)圖：用例圖、類圖、包圖
• 動(dòng)態(tài)圖：活動(dòng)圖、狀態(tài)圖、時(shí)序圖、協(xié)作圖

這些不同的圖，可以提供從不同的角度來(lái)描述系統(tǒng)，因?yàn)榇笮偷能浖_發(fā)流程中除了程序員外，還有產(chǎn)品、設(shè)計(jì)、測(cè)試等人員，這些人都對(duì)系統(tǒng)的不同方面有不同關(guān)注，因此在建模時(shí)需要考慮不同的細(xì)節(jié)層次。

本篇文章，先來(lái)介紹UML類圖的基礎(chǔ)知識(shí)。

2 UML類圖實(shí)例

2.1 visio設(shè)計(jì)UML類圖

新建一個(gè)visio文件，打開后會(huì)自動(dòng)提示選擇創(chuàng)建某種類型的圖，這里選擇"軟件和數(shù)據(jù)庫(kù) ->UML類圖"

點(diǎn)擊確定之后，會(huì)進(jìn)入U(xiǎn)ML類圖的編輯界面，左側(cè)可以看到用于UML類圖編輯的基本元素：

將這些元素拖拽到右側(cè)的編解面板中，可以看到這些元素的基本結(jié)構(gòu)形式：

2.2 一個(gè)UML類圖實(shí)例

下面是一個(gè)UML類圖的實(shí)例：

• 動(dòng)物是一個(gè)抽象類，該類的一個(gè)子類是鳥類，鳥類又可以分出大雁、鴨、企鵝這些類，鴨類的一個(gè)子類是唐老鴨，這些屬于繼承關(guān)系
• 動(dòng)物類依賴氧氣和水，屬于依賴關(guān)系
• 翅膀是鳥的一部分，且翅膀不可獨(dú)立存在，屬于合成(或組合)關(guān)系
• 多只大雁聚集在一起形成雁群，屬于聚合關(guān)系
• 大雁可以飛翔，屬于接口（或?qū)崿F(xiàn)）關(guān)系
• 企鵝'了解'氣候規(guī)律，屬于關(guān)聯(lián)關(guān)系

3 UML類圖元素介紹

下面具體介紹下UML類圖中的各個(gè)元素。

3.1 圖

UML類圖中的圖主要包括****類圖和 接口圖 。

3.1.1 類圖

**類圖是UML類圖中的主要元素，類圖的結(jié)構(gòu)包括3行： **

• 第1行：是類的名稱
• 第1行：是類的屬性，即類的各種成員變量
• 第1行：是類的方法，即類的各種成員函數(shù)

主：若類的名稱是斜體，表示這是個(gè)抽象類，比如這里的動(dòng)物

對(duì)于屬性和方法前面的符號(hào)：

• +號(hào)：共有類型，public
• -號(hào)：私有類型，private
• #號(hào)：保護(hù)類型，protect

3.1.2 接口圖

與類圖比較相似的是接口圖，與類圖最大的區(qū)別是頂端標(biāo)注有“<<接口>>”表示這是個(gè)接口圖，接口圖的接口只有兩行：

• 第1行：是接口的名稱
• 第1行：是接口的方法，即函數(shù)實(shí)現(xiàn)

注：接口圖還要另外一種“棒棒糖”表示法，圓圈的旁邊為接口名稱，接口方法的實(shí)現(xiàn)在類中實(shí)現(xiàn)

3.2 關(guān)系

圖之間的連接，通過(guò)各種關(guān)系線來(lái)連接，包括： 接口關(guān)系、依賴關(guān)系、繼承關(guān)系、合成關(guān)系、聚合關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系 。

3.2.1 接口關(guān)系(實(shí)現(xiàn)關(guān)系)

接口關(guān)系，也稱實(shí)現(xiàn)關(guān)系，用帶****三角箭頭+虛線 ，箭頭指向接口的形式，表示類是接口所有特征和行為的實(shí)現(xiàn)

3.2.2 依賴關(guān)系

依賴關(guān)系，描述的是一種使用關(guān)系，即一個(gè)類的實(shí)現(xiàn)需要另一個(gè)類的協(xié)助，用帶****普通箭頭+虛線 ，普通箭頭指向被使用者的形式表示

3.2.3 繼承關(guān)系(泛化關(guān)系)

繼承關(guān)系，也稱泛化關(guān)系，用帶****三角箭頭+實(shí)線 ，箭頭指向父類的形式，表示子類繼承父類的所有特征和行為

3.2.4 合成關(guān)系(組合關(guān)系)

合成關(guān)系，也稱組合關(guān)系，描述的是一種整體與部分的關(guān)系，且部分不能離開整體而單獨(dú)存在，用帶****實(shí)心菱形+實(shí)線 ，實(shí)心菱形指向整體的形式表示

3.2.5 聚合關(guān)系

聚合關(guān)系，描述的是整體與部分的關(guān)系，用帶****空心菱形+實(shí)線 ，空心菱形指向整體的形式表示

3.2.6 關(guān)聯(lián)關(guān)系

關(guān)聯(lián)關(guān)系，描述的是不同類的對(duì)象之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，用帶****普通箭頭+實(shí)線 ，箭頭指向被關(guān)聯(lián)者的形式表示。

雙向的關(guān)聯(lián)可以有兩個(gè)箭頭，或者沒(méi)有箭頭。單向的關(guān)聯(lián)有一個(gè)箭頭。

4 總結(jié)

本篇介紹了UML類圖的基礎(chǔ)知識(shí)，包括2種和6種關(guān)系，并通過(guò)visio軟件，演示如何畫出一個(gè)UML類圖

審核編輯：湯梓紅