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UML这三个字母的全称是UnifiedModelingLanguage,直接翻译就是统一建模语言,简单地说就是一种有特殊用途的语言。你可能会问:这明明是一种图形,为什么说是语言呢?伟大的汉字还不是从图形(象形文字)开始的吗?语言是包括文字和图形的!其实有很多内容文字是无法表达的,你见过建筑设计图纸吗?里面还不是很多图形,光用文字能表达清楚建筑设计吗?在建筑界,有一套标准来描述设计,同样道理,在软件开发界,我们也需要一套标准来帮助我们做好软件开发的工作。UML就是其中的一种标准,注意这可不是唯一标准,只是UML是大家比较推崇的一种标准而已,说不定以后有一个更好的标准可能会取代她呢!UML并不是强
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UML一篇文章就学通!一篇文章就学通!
1.1 UML基础知识扫盲
UML这三个字母的全称是Unified Modeling Language,直接翻译就是统一建模语言,简单地说就是一种有特殊用途的
语言。
你可能会问:这明明是一种图形,为什么说是语言呢?伟大的汉字还不是从图形(象形文字)开始的吗?语言是包括
文字和图形的!其实有很多内容文字是无法表达的,你见过建筑设计图纸吗?里面还不是很多图形,光用文字能表达
清楚建筑设计吗?在建筑界,有一套标准来描述设计,同样道理,在软件开发界,我们也需要一套标准来帮助我们做
好软件开发的工作。UML就是其中的一种标准,注意这可不是唯一标准,只是UML是大家比较推崇的一种标准而已,
说不定以后有一个更好的标准可能会取代她呢!UML并不是强制性标准,没有法律规定你在软件开发中一定要用
UML,不能用其它的,我们的目标是善用包括UML在内的各种标准,来提高我们软件开发的水平。
UML由1.0版发展到1.1、1.2、...,到现在的2.0、2.x,本书将会以2.x版本为基础开展讨论。网络上、书籍、还有各种
UML工具软件,各自基于的UML版本可能会不一样,大家在学习过程中可能会有一些困惑,不过没关系,本课程在某
些关键地方会描述1.x与2.x的差异。
UML有什么用?
有很多人认为,UML的主要用途就是软件设计!也有人认为,如果你不是开发人员,是难以理解UML的。
然而我第一次在实际工作中应用UML的却不是软件设计,而是软件需求分析!当时我们和客户面对面沟通调研需求的
时候,直接用类图、顺序图、活动图、用例图等UML。我们并没有因此和客户无法沟通,反而是沟通得更加顺畅。客
户在我们的引导下,很快就会读懂这些UML图,因为UML图,让我们和客户的沟通效率和效果更好!你可能觉得很神
奇,在后续章节中,我将会为你逐一揭开神奇背后的“秘密”。
UML可帮助我们做软件需求分析和软件设计的工作,在我工作中大概各占了50%的比例,当然在你的实际工作中不一
定是这样的比例。UML会让你的需求分析或者软件设计工作更上一层楼,本书将会介绍UML在需求分析方面的最佳实
践。
告诉你一个秘密,UML应用于软件需求分析时,其学习门槛将会大大降低!语法复杂度会降低,而且你基本不需要掌
握软件开发的知识。只要你对软件需求分析感兴趣,认真学习和应用UML,就很有机会成为软件需求分析高手。
UML的分类
UML有很多种图,大体可以分为两类:
结构型的图(Structure Diagram)
类图(Class Diagram)
对象图(Object Diagram)
构件图(Component Diagram)
部署图(Deployment Diagram)
包图(Package Diagram)
行为型的图(Behavior Diagram)
活动图(Activity Diagram)
状态机图(State Machine Diagram)
顺序图(Sequence Diagram)
通信图(Communication Diagram)
用例图(Use Case Diagram)
时序图(Timing Diagram)
本书所描述的UML的各种图的名字,以上述的为准。
UML各种图的中文译名,因为翻译的原因可能会有所不一样,如:Sequence Diagram和Timing Diagram有时候都会被
译成“时序图”,这是最让人困扰的地方!Sequence Diagram 除了被译为顺序图,还有序列图的译法。
中国软件行业协会(CSIA)与日本UML建模推进协会(UMTP)共同在中国推动的UML专家认证,两个协会共同颁发
认证证书、两国互认,CSIA与UMTP共同推出了UML中文术语标准,该标准全称为:CSIA-UMTP UML中文术语标准
v1.0(本书后文将会简称为UML中文术语标准)。本书将会遵循UML中文术语标准,并且我们会同时给出中文译名和
英文原名,大家要留意看英文名字噢,这样能帮助你不会被众多的中文译名混淆。
UML图为什么会分为结构型和行为型两种呢?
顾名思义,结构型的图描述的是某种结构,这种结构在某段时间内应该是稳定的,“静态”的;而结构型的图描述的是某
种行为,是“动态”的。
分析系统需求时,我们会面对很多业务概念,它们之间会有某些关系,这些内容可以看成是“静态”的,我们可以利用
UML的结构性的图来分析。同时,业务会涉及大量的流程、过程等,这些内容是“动态”的,我们可以用行为型的UML
图来分析。
在我们软件设计时,我们需要考虑需要那些类、哪些构件、系统最后怎样部署等,这些内容可以看成是“静态”的,我们
可以利用UML的结构型的图来设计。同时,我们也需要考虑软件如何和用户交互,类、构件、模块之间如何联系等“动
态”内容,我们可以利用行为型的图来设计。
所谓“静态”和“动态”不是绝对的,下文我们将会进一步介绍结构型的UML和行为型的UML。通过下面的学习,你将会初
步认识UML的各种图,你可能还会有很多问题,本章的主要目的是让你对UML有一个宏观的认识,带着你的问题继续
阅读后面的章节吧!
1.2 结构型的UML(Structure Diagram)
类图(类图(Class Diagram))
请看下面这个类图:请看下面这个类图:
图图 1.1 某模具系统类图某模具系统类图
此图截取自某模具管理系统的业务概念分析图,图中一个一个的矩形就是类,这些类之间有各种线条连接,这些线条
表示类之间的关系。类图是分析业务概念的首选,类图可能是使用率最高的UML图。
再看下面这个Person类图,这时软件设计时用到的一个图:
图图 1.2 Person类图类图
该Person类有以下属性(Attribute):Name(姓名),Sex(性别),Department(部门)等,有以下操作
(Operation):Work(工作)等。类有属性和操作,但用类图分析业务模型时,往往不需要使用操作,如图1.1中的
类就只有属性。
Attribute有特性、特征等译法,Operation也称作方法,但本书遵循UML中文术语标准,即Attribute为属性,Operation
为操作。
对象图(对象图(Object Diagram))
一般情况下只有在软件开发中才会使用到对象图,下面的内容以开发的角度来说明对象图,如果你没有开发经验,阅
读起来可能有一点难度。
图图1.2中的中的Person类,用代码实例化如下:类,用代码实例化如下:
Person person = new Person();
……
类(Class)实例化后就是对象(Object),对象person是类Person的实例,上述代码可以用对象图表示如下:
图图 1.3 Person类的对象图类的对象图
对象图和类图的样子很相似,对象是类的实例化,“person : Person”表示对象person是类Person的实例。对象图往往
只在需要描述复杂算法时才会使用,画出来的对象图往往不会只有一个对象,该图只画了一个对象,其目的是尽量简
化以便读者的理解什么是对象图。
在需求分析工作中基本上不需要使用对象图,从严谨的角度来看某些情况下应该使用对象图,但我往往还是会用类图
来处理,这样更加简便而且容易理解。我们将在类图一章再次讲解对象图。
构件图(构件图(Component Diagram))
构件图也叫组件图,两个名字均符合UML中文术语标准。
一辆汽车由轮子、发动机等物理部件组成,一个软件往往也是由很多“物理部件”(如:控件、重用构件等)组成的,构
件图就是用来描述软件内部物理组成的一种图。下图是某权限构件设计图:
图图 1.4 某权限构件设计图某权限构件设计图
图1.4右上方有这样标志 的矩形表示一个构件,构件可以再包含构件。
软件需求分析工作中,需要用到构件图的情况不是很多,以下情况除外:
1. 待开发的系统需要与第三方的系统、原有系统、某些老系统等交互,这时可用构件图描述交互要求。
2. 客户对软件设计有某些特殊要求,这时可用构件图来描述要求。
构件图有时不会单独使用,还会和部署图一起结合使用。
部署图(部署图(Deployment Diagram))
部署图是用来描述系统如何部署、本系统与其他系统是怎样的关系的一种图,如下图:
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