掌握UML：统一建模语言综合指南

UML的目的

统一建模语言（UML）是一种用于指定、可视化、构建和记录软件系统构件的标准语言。由对象管理组（OMG）创建，UML已成为建模软件和非软件系统的重要工具。尽管UML不是编程语言，但各种工具可以通过UML图生成不同语言的代码。

关键要点：

• 通用建模语言：UML用于建模软件系统和非软件系统，例如制造单元中的流程图。
• 面向对象概念：UML遵循面向对象的方法论，使其非常适合用于建模面向对象的系统。
• 多功能应用：UML图从设计、实现和部署等不同视角绘制。

使用UML建模架构视图

UML在定义系统不同视角方面起着关键作用，这些视角被称为4+1视图软件架构。这些视图包括：

1. 用例视图：描述系统的功能、外部接口及其主要用户。
2. 逻辑视图：从实现单元（如包、类和接口）的角度描述系统结构。
3. 实现视图：描述开发构件在文件系统中的组织方式。
4. 过程视图：描述系统的运行时结构，包括具有运行时行为和交互的组件。
5. 部署视图：描述系统如何映射到硬件。

附加视图：

• 数据视图：逻辑视图的特化，当持久化是系统的重要方面时使用。

UML 2 中的 14 种图表

UML 图表分为结构图和行为图。

结构图

结构图显示系统的静态结构及其组成部分。共有七种类型的结构图：

1. 类图：描述系统中的对象及其关系。
2. 对象图：类图的一个实例，记录系统在某一时刻的状态。
3. 组件图：描述系统的静态实现视图，由库和文件等物理组件构成。
4. 部署图：描述系统的静态部署视图，展示节点及其关系。
5. 包图：展示包及其之间的依赖关系。
6. 组合结构图：描绘类的内部结构以及它所支持的协作关系。
7. 配置文件图：支持创建领域和平台特定的构造型，并定义它们之间的关系。

行为图

行为图展示系统中对象的动态行为。共有七种类型的行为图：

1. 用例图：以用例和参与者为单位描述系统的功能需求。
2. 状态机图：建模对象的整个生命周期，展示状态和转换。
3. 活动图：描述动态行为，建模各种流程，如并行、单一和并发流程。
4. 顺序图：基于时间顺序建模对象之间的协作。
5. 通信图：侧重于展示对象之间的协作，而非时间顺序。
6. 交互概览图：提供交互流程控制的概览。
7. 时序图：展示对象在特定时间段内的行为。

总结

UML 是一种非专有且开放的建模语言，满足了用户和科学界的需求。它统一了不同类型系统、开发阶段和内部概念的视角，使其成为工业界一种多功能且广泛采用的工具。

主要优势：

• 标准化：UML 消除了以往建模语言之间的许多差异。
• 统一视角：它统一了各种系统和开发阶段的视角。
• 广泛采用：许多方法论专家、组织和工具供应商已承诺使用 UML，确保其广泛采用。

UML 能够从多个视角对复杂系统进行建模，使其成为开发人员、业务用户以及任何希望有效理解和设计系统的人不可或缺的工具。