UML

XPJ
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前言

统一建模语言（Unified Modeling Language，缩写UML）是非专利的第三代建模和规约语言。
UML是一种开放的方法，用于说明、可视化、构建和编写一个正在开发的、面向对象的、软件密集系统的制品的开放方法。

1、UML模型和图形

UML分为模型和图形两大类。区分UML模型和UML图是非常重要的，UML图（包括用例图、协作图、活动图、序列图、部署图、构件图、类图、状态图）是模型中信息的图表表达形式，但是UML模型独立于UML图存在。

在UML系统开发中有三个主要的模型：

  • 功能模型：从用户的角度展示系统的功能，包括用例图。
  • 对象模型：采用对象，属性，操作，关联等概念展示系统的结构和基础，包括类别图、对象图。
  • 动态模型：展现系统的内部行为。包括序列图，活动图，状态图。

UML2.2中一共定义了14种图示。

结构性图形（Structure diagrams）强调的是系统式的建模：

  • 静态图（static diagram)：包括类图、对象图、包图
  • 实现图（implementation diagram）：包括组件图、部署图
  • 剖面图
  • 复合结构图

行为式图形（Behavior diagrams）强调系统模型中触发的事件

  • 活动图
  • 状态图
  • 用例图

交互性图形（Interaction diagrams），属于行为图形的子集合，强调系统模型中的资料流程

  • 通信图
  • 交互概述图
  • 时序图
  • 时间图

2、UML类图

在UML类图中，类使用包含类名、属性(field) 和方法(method) 且带有分割线的矩形来表示，

举个栗子。一个Animal类，它包含name,age,state,isPet这4个属性，以及name相关方法。

class Animal: NSObject {

	public var name: String?
	internal var isPet: Bool?
	fileprivate var state: String?
	private var age: Int? = 0

	override init() {
    	self.name = "no name"
    	self.age = 0
    	self.isPet = true
    	self.state = "dead"
	}

	public func getName() -> String {
    	return self.name!
	}

	internal func setName(name: String?) {
    	self.name = name
	}
}

对应UML类图：

AnimalUML类图.png

  • 类名：粗体，如果是类是抽象类则类名显示为斜体！
  • 属性：

可见性 名称：类型[=默认值]

可见性一般为public、private和protected，在类图分别用+、-和#表示，在Swift中没有与protected完全对应的可见控制，因此选用的是internal对应为#；名称为属性的名称；类型为数据类型；默认值如变量 age默认值为0。

  • 方法：

可见性 名称（参数列表 参数1，参数2） ：返回类型

可见性如上名称表达式的介绍，名称就是方法名，参数列表是可选的项，多参数的话参数直接用英文逗号隔开；返回值也是个可选项，返回值类型可以说基本的数据类型、用户自定义类型和void。如果是构造方法，则无返回类型！

2.1、作用

（1）：在软件工程中，类图是一种静态的结构图，描述了系统的类的集合，类的属性和类之间的关系，可以简化了人们对系统的理解；
（2）：类图是系统分析和设计阶段的重要产物，是系统编码和测试的重要模型。

2.2、关系

类图中类与类之间的关系主要由：继承、实现、依赖、关联、聚合、组合这六大类型。表示方式如下图：

UML类与类之间关系.png

2.2.1、继承/泛化(Generalization)

表示is-a的关系，是对象之间耦合度最大的一种关系，子类继承父类(或者是子接口继承父接口),在Java中使用extends关键字来表示,在类图中使用带三角箭头的实线表示，箭头从子类指向父类。

2.2.2、实现(Realization):

指的是两个实体之间的一种合同关系,一个实体定义一个合同,而另外一个实体保证履行该合同,这就对应于Java中的一个类实现了一个接口,在Java中使用implements 关键字来表示,在类图上,使用虚线 + 空心三角形的方法来表示,箭头从实现类指向接口

2.2.3、依赖(Dependency)

可以简单的理解，就是一个类A使用到了另一个类B，而这种使用关系是具有偶然性的、、临时性的、非常弱的，但是B类的变化会影响到A；比如某人要过河，需要借用一条船，此时人与船之间的关系就是依赖；表现在代码层面，为类B作为参数被类A在某个method方法中使用,或者类A引用了类B的静态方法；在类图上,使用虚线 + 箭头来表示,箭头的方向,从依赖的类指向被依赖的类

2.2.4、关联(Assocation)

就是对象之间的一种依赖关系,比如客户类和订单类之间的关系,这种关系通常使用类的属性表达。关联又分为一般关联、聚合关联与组合关联. 表现在代码层面，为被关联类B以类属性的形式出现在关联类A中，也可能是关联类A引用了一个类型为被关联类B的全局变量,在类图使用带箭头的实线表示，箭头从使用类指向被关联的类 可以是单向和双向

2.2.5、聚合(Aggregation)

聚合算是关联的一种形式,表示has-a的关系，是一种不稳定的包含关系。较强于一般关联,有整体与局部的关系,并且没有了整体,局部也可单独存在。如公司和员工的关系，公司包含员工，但如果公司倒闭，员工依然可以换公司。在类图使用空心的菱形表示，菱形在整体的那一侧

2.2.6、组合(Composition)

组合(Composition):表示contains-a的关系，是一种强烈的包含关系。组合类负责被组合类的生命周期。是一种更强的聚合关系。部分不能脱离整体存在。如公司和部门的关系，没有了公司，部门也不能存在了；调查问卷中问题和选项的关系；订单和订单选项的关系。在类图使用实心的菱形表示，菱形从局部指向整体。

2.2.7、多重性(Multiplicity)

用于说明组合关系中的对象的对比数量()
通常有以下符合:

1 ：一个

  • ：零个或多个

1..* ：一个或多个

0..1 ：零个或一个

比如:

一个公司可能有一个或多个部门,公司和部门的关联关系上,部门端是 1..*

一个部门只能属于一个公司,在关联关系上, 公司端是 1

一个公司有一个公司名称,在公司名称那端是 1

一个公司名称只能属于一个公司,在公司那端也是 1

一个公司可能有一个或者多个董事,在董事那端是 1..*

一个董事也可以在多家公司任职,所以在公司那端也是 1..*

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