本系列文章为笔记，内容根据北京大学《软件工程》MOOC

UML的模型表达工具

系统静态部分建模工具
UML为不同抽象层提供了6种可对系统静态部分建模的图形工具

• 类图

显示了类（及接口）、类的内部结构以及与其他类的联系，是最重要的模型

• 构件图

表示如何组织构件，描述了构件及构件之间的依赖关系

• 组合结构图

组合结构图展示了类或协作的内部结构

• 对象图

对象以及它们之间的关系。说明在类图种所发现的事物的实例的数据结构和静态快照

• 部署图

进行处理的结点和在结点上生存的制品的配置。对系统的静态部署视图建模

• 制品图

展示了一组制品以及其间依赖关系。利用制品图可以对系统的静态实现视图建模

系统动态部分建模工具
UML为不同抽象层提供了7种可对系统动态部分建模的图形工具

• 用况图：需求模型
• 状态图：当对象行为比较复杂时，可用状态图辅助模型描述对象的状态及其状态转移
• 活动图：从活动到活动的控制流，可用来描述对象的操作流程，也可以描述一组对象之间的协作行为或业务流程
• 顺序图：消息的时间次序。可用来表示一组对象之间的交互情况
• 通信图：收发消息的对象的组织结构。可用来表示一组对象之间的交互情况
• 交互概观图：描述系统的宏观行为，是活动图和顺序图的混合物
• 定时图：表示交互，展现了消息跨越不同对象或角色的实际时间，不仅仅关心消息的相对顺序

类图

定义
类图显示了类（及其接口）、类的内部结构以及与其他类的联系，是面向对象分析和设计所得到的最重要的模型
作用：可视化地表达系统的静态结构模型

内容

• 通常包含：类、接口、依赖、泛化和关联关系等
• 还可以包含注解和约束，以及包含子系统。甚至，可包含一个实例，以便使其可视化

注：这些成分，确定了所表达系统的各种形态

类图的一般用法
类图主要用于对系统的静态视图进行建模，支持表达系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务
创建类图包括以下四方面工作

• 对系统中的概念（词汇）建模，形成类图中的基本元素

使用“类”来抽象系统中各个组成部分，包括系统环境。然后，确定每一类的责任，最终形成类图中的模型元素。

• 对待建系统中的各种关系建模，形成该系统的初始类图

使用UML中表达关系的术语，例如关联、泛化和依赖等来抽象系统中各成分之间的关系，形成该系统的初始类图
当用关联关系建模时，是在对相互同等的两个类建模。给定两个类间的关联，则两个类以某种方式相互依赖，并且常常从两边都可以导航

• 对于每一对类，如果需要从一个类的对象到另一个类的对象导航，就要在这两个类之间建立一个关联

• 对于每一对类，如果一个类的对象要与另一个类的相互交互，而后者不作为前者的过程局部变量或操作参数，就要在这两个类之间建立一个关联
• 如果关联中的一个类与另一端的类相比，前者在结构或者组织上是一个整体，后者看来像它的部分，则在靠近整体的一端用一个菱形对关联修饰，从而将其标记为聚合

• 对于每一个关联，都要说明其多重性（特别当多重性不为*时，其中*是默认的多重性）
  • 依赖关系是使用关系，常见的依赖关系是两个类之间的连接，其中一个类只是使用另一个类作为它的操作参数
    • 创建一个依赖，从含有操作的类指向被该操作用作参数的类

• 泛化关系是“is-a-kind-of”关系，在对系统的词汇建模中，经常遇到结构或行为上与其他类相似的类，可以提取所有共同的结构特征和行为特征，并把它们提升到较一般的类中，特殊类继承这些特征
  • 给定一组类，寻找两个或以上的类的共同责任、属性和操作
  • 把这些共同的责任、属性和操作提升为较一般的类
  • 画出从每个特殊类到它的较一般的父类的泛化关系，用以表示特殊的类继承较一般的类

• 模型化系统中的协作，给出该系统的最终类图

使用类和UML中表达关系的术语，模型化一些类之间的协作，用类图对这组类以及它们之间的关系建模
例如下图显示了使机器人沿着一条路径移动所涉及的类

用况图
用况图的内容
通常包含6个抽象：

• 主题
• 用况
• 参与者
• 依赖
• 泛化
• 关联

用况图的术语

• 主题

系统行为（功能）的建模工具-USE CASE图

• USE CASE（用况）

定义（从两个视角）

• 使用视角：用况图表达了参与者使用系统的一种方式
• 系统设计视角：一个use case 规约了系统可以执行的一个动作序列

包括一些可能的变体，并对特定的操作者产生可见的、有值的结果

• 对以后开发活动的影响
  • Use Case是系统分析和设计阶段的输入之一
    • 是类、对象、操作的源；并作为分析和设计的一个依据
  • Use Case是制定开发计划，测试计划，设计测试用例的依据之一
  • Use Case可以划分系统与外部实体的界限，是系统开发的起点