掌握UML：統一建模語言全面指南

UML的目的

統一建模語言（UML）是一種標準語言，用於規格說明、視覺化、構建和文件化軟體系統的各項成果。由物件管理集團（OMG），UML已成為建模軟體與非軟體系統的重要工具。儘管UML並非程式語言，但各種工具可利用UML圖表產生不同語言的程式碼。

重點：

• 通用型建模語言：UML用於建模軟體系統與非軟體系統，例如製造單位中的流程圖。
• 物件導向概念：UML遵循物件導向方法論，使其非常適合用於建模物件導向系統。
• 多功能應用：UML圖表可從不同觀點繪製，例如設計、實作與部署。

使用UML建模架構視圖

UML在定義系統的不同觀點方面扮演關鍵角色，這些觀點稱為4+1視圖軟體架構的。這些視圖包括：

1. 用例視圖：描述系統的功能、外部介面及其主要使用者。
2. 邏輯視圖：以實作單元（如套件、類別與介面）的角度描述系統結構。
3. 實作視圖：描述開發成果在檔案系統中的組織方式。
4. 流程視圖：描述系統的執行時期結構，包含具有執行時期行為與互動的元件。
5. 部署視圖：描述系統如何映射至硬體。

額外視圖：

• 資料視圖：邏輯視圖的特殊化，當持久性是系統的重要面向時使用。

UML 2 中的 14 種圖表

UML 圖表被分為結構圖和行為圖。

結構圖

結構圖顯示系統及其各部分的靜態結構。共有七種類型的結構圖：

1. 類圖：描述系統中的物件及其關係。
2. 物件圖：類圖的一個實例，用以捕捉系統在某一特定時刻的狀態。
3. 組件圖：描述系統的靜態實現視圖，由實際組件（如函式庫和檔案）組成。
4. 部署圖：描述系統的靜態部署視圖，顯示節點及其關係。
5. 套件圖：顯示套件及其之間的依賴關係。
6. 組合結構圖：描述類的內部結構及其所促成的協作關係。
7. 輪廓圖：支援建立領域和平台特定的樣式，並定義它們之間的關係。

行為圖

行為圖顯示系統中物件的動態行為。共有七種類型的行為圖：

1. 用例圖：以用例和參與者為基礎，描述系統的功能需求。
2. 狀態機圖：模擬物件的整個生命週期，顯示狀態與轉移。
3. 活動圖：描述動態行為，模擬各種流程，如平行、單一和並行流程。
4. 序列圖：根據時間序列模擬物件之間的協作。
5. 通訊圖：著重於展示物件之間的協作，而非時間序列。
6. 互動概觀圖：提供互動流程控制的概觀。
7. 時序圖：顯示物件在特定時間內的行為。

摘要

UML 是一種非專有且開放的建模語言，滿足使用者與科學社群的需求。它整合了不同類型系統、開發階段與內部概念的觀點，使其成為產業中多功能且廣泛採用的工具。

主要優勢：

• 標準化：UML 終結了以往建模語言之間的許多差異。
• 統一觀點：它整合了各種系統與開發階段的觀點。
• 廣泛採用：許多方法論專家、組織與工具供應商已承諾使用 UML，確保其廣泛採用。

UML 能從多個角度建模複雜系統，使其成為開發人員、業務使用者以及任何希望有效理解與設計系統的人不可或缺的工具。