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UML(统一建模语言)

事物是对模型中最具代表性的成分的抽象

关系把事物结合起来

图聚集了相关的事物

事物

分为四种

  • 结构事物(名词)

    • 包括 类、接口、协作、用例、主动类、构件、制品、结点

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  • 行为事物(动词)

    • 包括 交互、状态机、活动

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  • 分组事物(组织)

    • 最主要的分组事物是 包,包存粹是概念上的
  • 注释事物

    • 用于描述、说明、标注模型的任何元素

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关系

依赖

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有方向的虚线,左依赖于右

  • 两个事物间的语义关系,其中一个事物发生变化会影响另一个事物

关联

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上面是重复度,0, 1, 0..1, 0..*

下面是角色

聚合的棱形指向整体

组合的棱形是实心

  • 关联是一种结构关系,描述了一组链,是对象之间的连接。
  • 聚合是一种特殊的关联,它描述整体和部分的结构关系。部分可以脱离整体存在,生命周期不一致
  • 组合是部分和整体生命周期一致,部分不可脱离整体存在

关联的补充

  • 单向关联(实线的箭头)

    • 依赖的强度更强,鱼→水,人→氧气
  • 关联名

    • 关联关系中可在箭头/无向边上写名字,表明关联的关系
  • 关联类

    • 增加一个类,可以让关联的两个类能确定唯一记录。

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泛化

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子元素(特殊)指向父元素(一般)

  • 泛化是一种特殊/一般关系,特殊元素可替代一般元素的对象。

实现

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类 指向 接口

  • 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。
  • 两种情况:接口和对应的类/构件。用例和对应的协作。

📒 从题中的总结

  • 关联描述了一组链,两个类之间可以有多个由不同角色标识的关联
  • 聚合对象是指一个对象包含其他对象

类图(类和类之间的关系)

  • 展示一组对象、接口、协作和他们之间的关系。类图给出系统的静态设计视图

  • 通常以下三种方式使用类图

    • 对系统的词汇建模

    • 对简单的协作建模

    • 对逻辑数据库模式建模

  • 内部:

    • + 公有的

    • - 私有的

    • # 受保护的

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📒 从题中的总结

  • 抽象类的非直接对象是子类;抽象类没有直接对象。

对象图(某时刻,对象之间的关系)

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  • 描述了在类图中所建立的事物的实例的静态快照。
  • 对象图一般包括对象和链
  • 对象图中的类只有类名和属性,没有方法
    • 类名是Zhang:Student形式,即实例名:类名
    • 属性已经赋值,具有具体的值

用例图(用例、参与者之间关系)

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  • 展示一组用例、参与者及他们之间的关系。

  • 对系统的静态用例视图建模,一般有两种方式

    • 系统语境建模
    • 系统需求建模
  • 用例图通常包含以下内容

    • 用例 (椭圆)
    • 参与者
    • 用例之间的扩展<<extend>>、**包含<<include>>**关系
    • 参与者与用例间的关联关系
    • 用例和用例、参与者与参与者之间的泛化关系
  • 包含关系

    • 虚线箭头 + <<include>>
    • 基本用例指向被包含用例
  • 扩展关系

    • 一个用例执行时,可能会发生一些特殊的情况或可选的情况,这种情况就是这个用例的扩展用例。
    • 虚线箭头 + <<extend>>
    • 扩展用例指向基本用例
  • 泛化关系

    • 实心线 + 空心三角
    • 子类(特殊)指向父类(一般)

泛化一定会实现一种

扩展不一定会实现

上面是静态图,下面是动态图

上面是静态图,下面是动态图

上面是静态图,下面是动态图

交互图

  • 对系统的动态方面进行建模,表现的是一个交互。由一组对象和他们之间关系组成。表现为序列图、通信图、交互概览图、计时图
  • 通常包含对象、链、消息

序列图(顺序图)

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  • 是场景的图形化表示,以时间顺序组织的对象 之间的交互活动
  • 对象放最上方,发起交互在左,下级依次在右。对象有生命线,是一条垂直的虚线。
  • 发送/接收的消息沿垂直方向顺序从上向下放置。
  • 序列图有控制焦点,是一个瘦高的矩形,对象执行一个动作所经历的时间段。
  • 消息:
    • 同步消息
    • 异步消息
    • 返回消息(虚线)

📒 从题中的总结

  • xxx应该实现的方法:指向xxx生命线的方法
  • 序列图用于展示系统的多个用例和多个对象的行为

通信图(协作图)

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  • 强调收发消息的对象的结构组织,强调参加交互的对象的组织
  • 通信图有路径,对象与对象可又一个路径构造性(例如<<local>>)
  • 通信图有顺序号,表示一个消息的时间顺序
  • 通信图和序列图是同构的,他们之间可以相互转换。

状态图

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  • 展现了一个状态机,由状态、转换、事件和活动组成。关注系统的动态视图通常是对反应型对象进行建模

  • 活动(动作)可以在状态内执行,也可以在状态转换时执行

  • 状态

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    • 是任何可以被观察到的系统行为模式
    • 初态 ●,只有一个
    • 终态 ◉,多个或没有
    • 状态用圆角四边形表示
      • 上-状态名称
      • 中-状态变量的名称和值(可选)
      • 下-活动表(可选),语法格式:事件名(参数表)/动作表达式
        • 三个标准事件:
        • 进入状态entry入口
        • 退出状态exit出口
        • 处于该状态 do内部活动
  • 事件

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    • 包含两个状态(源状态、目标状态)、事件、监护条件、动作
    • 某个特定时刻发生的事情,触发状态转换
    • 事件(监护条件)/ 动作,监护条件为真,才会发生动作。转换开始时执行该表达式。

📒 从题中的总结

  • when ( xx )是时间事件

活动图

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  • 是一种特殊的状态图,展示系统内从一个活动到另一个活动的流程。
  • 一般包括活动状态、动作状态、转换和对象
  • 活动图专注于系统的动态视图,对于系统建模特别重要,强调对象间控制流程
  • 对工作流建模,对操作建模

📒 从题中的总结

  • 对一个复杂用例中的业务处理流程进行进一步建模的最佳工具是活动图

构件图(组件图)

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上图供/需接口标记反了

  • 展示一组构件之间的组织和依赖,专注于系统的静态实现视图

部署图

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  • 对面向对象系统的物理方面进行建模,对静态部署视图进行建模。
  • 部署图通常在实施阶段使用,展示了软件和硬件之间的关系

📒 从杂题中的总结

  • 业务用例和参与者一起描述组织支持的业务过程,而业务对象模型描述业务结构及结构元素如何完成业务用例
  • UML中接口可用于声明对象类所需要的服务

总结 from Kimi

图类型作用差异
类图- 展示系统的静态设计视图
- 描述类、接口及其关系
- 用于建模系统的词汇、协作和数据库模式
- 关注系统的结构,不涉及动态行为
- 侧重于类和接口的定义及关系
对象图- 展示系统某时刻的静态快照
- 描述对象及其关系
- 用于验证类图的实例化
- 关注对象实例,而非类的定义
- 通常用于特定场景的描述
用例图- 展示系统的功能需求
- 描述参与者与用例之间的关系
- 用于需求分析和系统语境建模
- 关注系统的功能需求,不涉及内部实现
- 侧重于参与者与用例的交互
序列图- 展示对象之间的交互顺序
- 用于建模系统的动态行为
- 用于描述用例的场景
- 强调时间顺序和消息传递
- 不关注对象的结构组织
通信图- 展示对象之间的结构组织和消息传递路径
- 用于建模系统的动态行为
- 强调对象之间的组织关系
- 不关注时间顺序
状态图- 展示单个对象的状态转换
- 用于建模反应型对象的行为
- 关注单个对象的动态行为
- 不涉及对象之间的交互
活动图- 展示系统内活动的流程
- 用于建模工作流和业务处理流程
- 关注系统的整体流程
- 不涉及单个对象的内部状态
构件图- 展示构件之间的组织和依赖关系
- 用于建模系统的静态实现视图
- 关注系统的实现结构
- 不涉及运行时行为
部署图- 展示系统的物理部署视图
- 用于建模软件和硬件之间的关系
- 关注系统的物理环境
- 不涉及系统的逻辑结构