UML建模之用例圖和類圖
本文和大家重點討論一下UML建模中圖的問題，UML建模有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里向大家介紹一下UML用例圖和類圖的概念，相信通過本文的學(xué)習(xí)你對UML建模的概念有深入的了解。
UML建模之用例圖和類圖
面向?qū)ο蟮膯栴}的處理的關(guān)鍵是UML建模問題。UML建模可以把在復(fù)雜世界的許多重要的細節(jié)給抽象出。許多UML建模工具封裝了UML(也就是UnifiedModelingLanguage?)，這篇課程的目的是展示出UML的精彩之處。
UML中有九種UML建模的圖標，即：
用例圖
類圖
對象圖
順序圖
協(xié)作圖
狀態(tài)圖
活動圖
組件圖
配置圖
本課程中的某些部分包含了這些圖的細節(jié)信息的頁面鏈接。而且每個部分都有一個小問題，測試一下你對這個部分的理解。
為什么UML建模很重要?
為了回答這個問題，我們看看建筑行業(yè)。設(shè)計師設(shè)計出房子。施工人員使用這個設(shè)計來建造房子。建筑越復(fù)雜，設(shè)計師和施工人員之間的交流就越重要。藍圖就成為了這個行業(yè)中的設(shè)計師和施工人員的必修課。
寫軟件就好像建造建筑物一樣。系統(tǒng)越復(fù)雜，參與編寫與配置軟件的人員之間的交流也就越重要。在過去十年里UML就成為分析師，設(shè)計師和程序員之間的“建筑藍圖”。現(xiàn)在它已經(jīng)成為了軟件行業(yè)的一部分了。UML提供了分析師，設(shè)計師和程序員之間在軟件設(shè)計時的通用語言。
UML被應(yīng)用到面向?qū)ο蟮膯栴}的解決上。想要學(xué)習(xí)UML必須熟悉面向?qū)ο蠼鉀Q問題的根本原則――都是從模型的建造開始的。一個模型model就是根本問題的抽象。域domain就是問題所處的真實世界。
模型是由對象objects組成的，它們之間通過相互發(fā)送消息messages來相互作用的。記住把一個對象想象成“活著的”。對象有他們知道的事(屬性attributes)和他們可以做的事(行為或操作behaviorsoroperations)。對象的屬性的值決定了它的狀態(tài)state。
類Classes是對象的“藍圖”。一個類在一個單獨的實體中封裝了屬性(數(shù)據(jù))和行為(方法或函數(shù))。對象是類的實例instances。
UML用例圖
用例圖Usecasediagrams描述了作為一個外部的觀察者的視角對系統(tǒng)的印象。強調(diào)這個系統(tǒng)是什么而不是這個系統(tǒng)怎么工作。
UML建模中用例圖與情節(jié)緊緊相關(guān)的。情節(jié)scenario是指當某個人與系統(tǒng)進行互動時發(fā)生的情況。下面是一個醫(yī)院門診部的情節(jié)。
“一個病人打電話給門診部預(yù)約一年一次的身體檢查。接待員找出在預(yù)約記錄本上找出最近的沒有預(yù)約過的時間，并記上那個時間的預(yù)約記錄。”
用例Usecase是為了完成一個工作或者達到一個目的的一系列情節(jié)的總和。角色actor是發(fā)動與這個工作有關(guān)的事件的人或者事情。角色簡單的扮演著人或者對象的作用。下面的圖是一個門診部MakeAppointment用例。角色是病人。角色與用例的聯(lián)系是通訊聯(lián)系communicationassociation(或簡稱通訊communication)
角色是人狀的圖標，用例是一個橢圓，通訊是連接角色和用例的線。
一個用例圖是角色，用例，和它們之間的聯(lián)系的集合。我們已經(jīng)把MakeAppointment作為一個含有四個角色和四個用例的圖的一部分。注意一個單獨的用例可以有多個角色。
用例圖在三個領(lǐng)域很有作用。
決定特征(需求)。當系統(tǒng)已經(jīng)分析好并且設(shè)計成型時，新的用例產(chǎn)生新的需求
客戶通訊。使用用例圖很容易表示開發(fā)者與客戶之間的聯(lián)系。
產(chǎn)生測試用例。一個用例的情節(jié)可能產(chǎn)生這些情節(jié)的一批測試用例。
UML類圖
類圖Classdiagram通過顯示出系統(tǒng)的類以及這些類之間的關(guān)系來表示系統(tǒng)。UML建模中類圖是靜態(tài)的-它們顯示出什么可以產(chǎn)生影響但不會告訴你什么時候產(chǎn)生影響。
下面是一個顧客從零售商處預(yù)定商品的模型的類圖。中心的類是Order。連接它的是購買貨物的Customer和Payment。Payment有三種形式：Cash，Check，或者Credit。訂單包括OrderDetails(lineitem)，每個這種類都連著Item。
UML類的符號是一個被劃分成三塊的方框：類名，屬性，和操作。抽象類的名字，像Payment是斜體的。類之間的關(guān)系是連接線。
UML建模中類圖的三種關(guān)系：
關(guān)聯(lián)association-表示兩種類的實例間的關(guān)系。如果一個類的實例必須要用另一個類的實例才能完成工作時就要用關(guān)聯(lián)。在圖中，關(guān)聯(lián)用兩個類之間的連線表示。
聚合aggregation-當一個類屬于一個容器是的一種特殊關(guān)系。聚合用一個帶菱形的連線，菱形指向具有整體性質(zhì)的類。在我們的圖里，Order是OrderDetails的容器。
泛化generalization-一個指向以其他類作為超類的繼承連線。泛化關(guān)系用一個三角形指向超類。Payment是Cash，Check和Credit的超類。
一個關(guān)聯(lián)有兩個尾端。每個尾端可以有一個角色名rolename來說明關(guān)聯(lián)的作用。比如，一個OrderDetail實例是一個Order實例的項目。
關(guān)聯(lián)上的方向性navigability箭頭表示該關(guān)聯(lián)傳遞或查詢的方向。OrderDetail類可以查詢他的Item，但不可以反過來查詢。箭頭方向同樣可以告訴你哪個類擁有這個關(guān)聯(lián)的實現(xiàn);也就是，OrderDetail擁有Item。沒有方向性的箭頭的關(guān)聯(lián)是雙向。
關(guān)聯(lián)尾端的數(shù)字表示該關(guān)聯(lián)另一邊的一個實例可以對應(yīng)的數(shù)字端的實例的格數(shù)，通過這種方式表達關(guān)聯(lián)的多樣性multiplicity。多樣性的數(shù)字可以是一個單獨的數(shù)字或者是一個數(shù)字的范圍。在例子中，每個Order只有一個Customer，但一個Customer可以有任意多個Order。
下面這個表給出了最普遍的多樣性示例。
多樣性意義
0..10或1個實例.n..m符號表示有n到m個實例
0..*or*沒有實例格數(shù)的限制(包括沒有).
1只有一個實例
1..*最少一個實例
每個類圖包括類，關(guān)聯(lián)和多樣性表示。方向性和角色是為了使圖示得更清楚時可選的項目。
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