UML繪圖工具組成元素解析
UML繪圖工具的組成
一、概述
UnifiedModelingLanguage(UML)又稱統一建模語言或標準建模語言,是始于1997年一個OMG標準，它是一個支持模型化和軟件系統開發的圖形化語言,為軟件開發的所有階段提供模型化和可視化支持，包括由需求分析到規格，到構造和配置。
面向對象的分析與設計(OOA＆D，OOAD)方法的發展在80年代末至90年代中出現了一個高潮，UML是這個高潮的產物。它不僅統一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且對其作了進一步的發展，并最終統一為大眾所接受的標準建模語言。
二、標準建模語言UML的內容
首先，UML融合了Booch、OMT和OOSE方法中的基本概念，而且這些基本概念與其他面向對象技術中的基本概念大多相同，因而，UML必然成為這些方法以及其他方法的使用者樂于采用的一種簡單一致的建模語言；其次，UML不僅僅是上述方法的簡單匯合，而是在這些方法的基礎上廣泛征求意見，集眾家之長，幾經修改而完成的，UML擴展了現有方法的應用范圍；第三，UML是標準的建模語言，而不是標準的開發過程。盡管UML的應用必然以系統的開發過程為背景，但由于不同的組織和不同的應用領域，需要采取不同的開發過程。
作為一種建模語言，UML繪圖工具的定義包括UML語義和UML表示法兩個部分。
(1)UML語義描述基于UML繪圖工具的精確元模型定義。元模型為UML的所有元素在語法和語義上提供了簡單、一致、通用的定義性說明，使開發者能在語義上取得一致，消除了因人而異的***表達方法所造成的影響。此外UML還支持對元模型的擴展定義。
(2)UML表示法定義UML繪圖工具符號的表示法，為開發者或開發工具使用這些圖形符號和文本語法為系統建模提供了標準。這些圖形符號和文字所表達的是應用級的模型，在語義上它是UML元模型的實例。
UML繪圖工具的重要內容可以由下列五類圖（共9種圖形）來定義：
◆***類是用例圖，從用戶角度描述系統功能，并指出各功能的操作者。
◆第二類是靜態圖(Staticdiagram)，包括類圖、對象圖和包圖。其中類圖描述系統中類的靜態結構。不僅定義系統中的類，表示類之間的聯系如關聯、依賴、聚合等，也包括類的內部結構（類的屬性和操作）。類圖描述的是一種靜態關系，在系統的整個生命周期都是有效的。
UML繪圖工具中對象圖是類圖的實例，幾乎使用與類圖完全相同的標識。他們的不同點在于對象圖顯示類的多個對象實例，而不是實際的類。一個對象圖是類圖的一個實例。由于對象存在生命周期，因此對象圖只能在系統某一時間段存在。
包由包或類組成，表示包與包之間的關系。包圖用于描述系統的分層結構。
◆第三類是行為圖（Behaviordiagram），描述系統的動態模型和組成對象間的交互關系。其中狀態圖描述類的對象所有可能的狀態以及事件發生時狀態的轉移條件。通常，狀態圖是對類圖的補充。在實用上并不需要為所有的類畫狀態圖，僅為那些有多個狀態其行為受外界環境的影響并且發生改變的類畫狀態圖。
而活動圖描述滿足用例要求所要進行的活動以及活動間的約束關系，有利于識別并行活動。
◆第四類是交互圖（Interactivediagram），描述對象間的交互關系。其中順序圖顯示對象之間的動態合作關系，它強調對象之間消息發送的順序，同時顯示對象之間的交互；合作圖描述對象間的協作關系，合作圖跟順序圖相似，顯示對象間的動態合作關系。除顯示信息交換外，合作圖還顯示對象以及它們之間的關系。如果強調時間和順序，則使用順序圖；如果強調上下級關系，則選擇合作圖。這兩種圖合稱為交互圖。
◆第五類是實現圖(Implementationdiagram)。其中構件圖描述代碼部件的物理結構及各部件之間的依賴關系。一個部件可能是一個資源代碼部件、一個二進制部件或一個可執行部件。它包含邏輯類或實現類的有關信息。部件圖有助于分析和理解部件之間的相互影響程度。
UML繪圖工具中配置圖定義系統中軟硬件的物理體系結構。它可以顯示實際的計算機和設備（用節點表示）以及它們之間的連接關系，也可顯示連接的類型及部件之間的依賴性。在節點內部，放置可執行部件和對象以顯示節點跟可執行軟件單元的對應關系。
從應用的角度看，當采用面向對象技術設計系統時，首先是描述需求；其次根據需求建立系統的靜態模型，以構造系統的結構；第三步是描述系統的行為。其中在***步與第二步中所建立的模型都是靜態的，包括用例圖、類圖（包含包）、對象圖、組件圖和配置圖等五個圖形，是UML繪圖工具的靜態建模機制。其中第三步中所建立的模型或者可以執行，或者表示執行時的時序狀態或交互關系。它包括狀態圖、活動圖、順序圖和合作圖等四個圖形，是UML繪圖工具的動態建模機制。因此，UML繪圖工具的主要內容也可以歸納為靜態建模機制和動態建模機制兩大類。
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