UML基本介紹

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注：學習設計模式必備知識，能夠看懂UML類圖。此處只是簡單講解一下UML類圖查看和實用，不做UML製作詳解。

UML簡介

Unified Modeling Language (UML)又稱統一建模語言或標準建模語言。

簡單說就是以圖形方式表現模型，根據不同模型進行分類，在UML 2.0中有13種圖，以下是他們的主要用途簡介：

• 用例圖：對系統的使用方式分類.
• 類圖:顯示類和它們的相互關係。
• 對象圖：只顯示對象及它們的相互關係。
• 活動圖：顯示人或對象的活動，其方式類似於流程圖。
• 狀態機圖：顯示生命週期比較有趣或複雜的對象的各種狀態。
• 通信圖：顯示在某種情形下對象之間發送的消息。
• 順序圖：顯示與通信圖類以的信息，但強調的是順序，而不是連接。
• 包圖：顯示相關的類如何組合，對開發人員有用。
• 部署圖：顯示安裝已完成系統的機器、過程和部署製品。
• 組件圖：顯示可重用的組件（對象或子系統）及期接口。
• 交互總圖：使用順序圖喧赤活動的務個步驟。
• 時間圖：顯示消息和對象狀態的準確時間限制。
• 複合結構圖：顯示對象在聚合或複合中的相互關係，顯示接口和協作的對象

常用的 UML 圖可分靜（態）圖、動（態）圖兩類，靜態圖主要描繪軟件的靜態結構，而動態圖主要描繪軟件的動態行爲。
常用 UML 動態圖（5 個）：用例圖，活動圖，狀態機圖，序列圖，通信圖。
常用 UML 靜態圖（4 個）：類圖，包圖，部署圖，構件圖。

UML類圖

在所有UML圖中，類圖是使用頻率最高的UML圖，設計模式中也常使用類圖來介紹設計模型

類圖是用於描述系統中所包含的類以及它們之間的相互關係，幫助人們簡化對系統的理解，它是系統分析和設計階段的重要產物，也是系統編碼和測試的重要模型依據。設計模式中也常使用類圖來分析設計模型。

類圖主要關係有：泛化（Generalization）, 實現（Realization），關聯（Association)，聚合（Aggregation），組合(Composition)，依賴(Dependency)

關係	作用範圍
依賴(Dependency)	類中使用到對方，則存在依賴
泛化（Generalization）	依賴特例，表示繼承
實現（Realization）	依賴特例，表示實現接口
關聯（Association)	依賴特例，成員變量中使用
聚合（Aggregation）	關聯特例，各部分可以分離
組合(Composition)	關聯特例，各部分不可分離

定義：顯示出類、接口以及它們之間的靜態結構和關係；它用於描述系統的結構化設計。
類型：靜態圖
應用：設計階段
工具：Rational Rose、eclipse插件AmaterasUML（以下截圖均使用此插件）、PowerDesign

UML繪製窗口介紹：

類圖中細節符號含義

類（左圖）：使用 圈C表示
接口（右圖）：使用 圈I表示

字段、屬性、方法：
‘+’表示public
‘-’表示private
‘#’表示protected。

泛化（Generalization）

【泛化關係】：是一種繼承關係，表示一般與特殊的關係，它指定了子類如何特化父類的所有特徵和行爲。例如：學生繼承人
【代碼體現】：類繼承另一個類
【箭頭指向】：帶三角箭頭的實線，箭頭指向父類

實現（Realization）

【實現關係】：是一種類與接口的關係，表示類是接口所有特徵和行爲的實現.
【代碼體現】：類實現接口成員
【箭頭指向】：帶三角箭頭的虛線，箭頭指向接口

關聯（Association)

【關聯關係】：是一種擁有的關係，它使一個類知道另一個類的屬性和方法； 包括 單項關聯、雙向關聯、自關聯。
【代碼體現】：成員變量
【箭頭及指向】：帶普通箭頭的實心線，指向被擁有者
例如：表示企業和員工的關聯關係，員工都屬於一個企業

除此之外，關聯關係允許互相關聯，比如夫妻關係，可以互相關聯。也允許自關聯，即自己也是自己的成員之一。

聚合（Aggregation）

【聚合關係】：是整體與部分的關係，且部分可以離開整體而單獨存在。如車和輪胎是整體和部分的關係，輪胎離開車仍然可以存在。
注：聚合關係是關聯關係的一種，是強的關聯關係；關聯和聚合在語法上無法區分，必須考察具體的邏輯關係。
【代碼體現】：成員變量
【箭頭及指向】：帶空心菱形的實心線，菱形指向整體

組合(Composition)

【組合關係】：是整體與部分的關係，但部分不能離開整體而單獨存在。如公司和部門是整體和部分的關係，沒有公司就不存在部門。
注：組合關係是關聯關係的一種，是比聚合關係還要強的關係，它要求普通的聚合關係中代表整體的對象負責代表部分的對象的生命週期。
【代碼體現】：成員變量
【箭頭及指向】：帶實心菱形的實線，菱形指向整體

依賴(Dependency)

【依賴關係】：是一種使用的關係，即一個類的實現需要另一個類的協助，所以要儘量不使用雙向的互相依賴.
【代碼表現】：局部變量、方法的參數或者對靜態方法的調用
【箭頭及指向】：帶箭頭的虛線，指向被使用者
例如：程序員需要依賴計算機