UML介绍
UML简介
UML简介1、引言UML是一种编制系统蓝图的标准化，可以实现大型复杂系统各种成分描述的可视化、说明并构造系统模型，以及建立各种所需的文档，它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模。
UML的发展对软件工程的发展做出了杰出的贡献。
UML支持从需求分析开始的软件开发的全过程。
UML通过三类图形建立系统模型：用例（Use Case）图、静态结构图（对象类图、对象图、组件图、配置图）和动态行为图（顺序图、协同图、状态图、活动图），这些图可以从不同的抽象角度实现系统的可视化。
URM的发展经历了以下几个阶段。
最初的阶段是专家的联合行动，由三位OO（面向对象）方法学家[8]将他们各自的方法结合在一起，形成UML 0.9。
字串5第二阶段是公司的联合行动，由十几家公司组成的“UML伙伴组织”将各自的意见加入UML，形成UML 1.0和1.1，并作为向OMG 申请成为建模规范的提案。
第三阶段是在OMG控制下的修订与改进，OMG于1997年11月正式采纳UML 1.1作为建模规范，然后成立任务组进行不断的修订，并产生了UML 1.2、1.3和1.4版本，其中UML 1.3是较为重要的修订版。
目前正处于UML的重大修订阶段，目标是推出UML 2.0，作为向ISO提交的标准提案。
1.1 UML的特点UML具有以下特点[1]：(1)面向对象。
UML支持面向对象技术的主要概念，提供了一批基本的模型元素的表示图形和方法，能简洁明了地表达面向对象的各种概念。
(2)可视化，表示能力强。
通过UML的模型图能清晰地表示系统的逻辑模型和实现模型。
可用于各种复杂系统的建模。
(3)独立于过程。
UML是系统建模，独立于开发过程。
(4)独立于程序设计。
用UML建立的软件系统模型可以用Java、VC++、SmalltaIk等任何一种面向对象的程序设计来实现。
(5)易于掌握使用。
UML图形结构清晰，建模简洁明了，容易掌握使用。
使用UML进行系统分析和设计，可以加速开发进程，提高代码质量，支持动态的业务需求。
UML的定义和组成详细介绍
UML的定义和组成详细介绍⽬录1、UML1.1概述UML(Unified Modeling Language 统⼀建模语⾔) 是为软件系统的制品进⾏描述（specifying）、可视化（visualizing）、构造（constructing）、⽂档化（documenting）的⼀种语⾔。
UML规范⽤来描述建模的概念有: 类、对象、关联、职责、⾏为、接⼝、⽤例、包、顺序、协作，以及状态。
1.2 UML是⼀种建模语⾔建模⽅法 = 建模语⾔ + 建模过程。
建模语⾔定义了⽤于表⽰设计的符号(通常是图形符号)；建模过程描述进⾏设计所需要遵循的步骤。
标准建模语⾔UML是⼀种建模语⾔，⽽不是⼀种⽅法，它统⼀了⾯向对象建模的基本概念、术语及其图形符号，为⼈们建⽴了便于交流的共同语⾔。
建模能⼒：建模⽅法 + 领域知识 + 实践1.3 UML语⾔包含三⽅⾯1. UML基本图素：它是构成UML模型图的基本元素。
例如类、对象、包、接⼝、组件等。
2. UML模型图：它由UML基本图素按照UML建模规则构成。
例如⽤例图、类图、对象图、…等。
3. UML建模规则：UML模型图必须按特定的规则有机地组合⽽成,从⽽构成⼀个有机的、完整的UML模型图（well-formed UMLdiagram）。
2、UML⽀持软件体系结构建模为了表达不同的软件开发相关⼈员在软件开发周期的不同时期看待软件产品的不同侧重⾯, 需要对模型进⾏分层。
UML根据软件产品的体系结构（architecture）对软件进⾏分层。
软件的体系结构分解为五个不同的侧⾯，称为4＋1视图(view)。
分别是：⽤例视图（Use case view，Scenarios）—场景视⾓逻辑视图(Logical view) — 逻辑视⾓进程（过程）视图（Process view） — 过程视⾓实现（开发）视图(Implementation view) —开发视⾓部署（物理、配置）视图(Deployment view) —物理视⾓每个视图分别关注软件开发的某⼀侧⾯视图由⼀种或多种模型图(diagram)构成模型图描述了构成相应视图的基本模型元素（element）及它们之间的相互关系。
13种uml简介、工具及示例
13种uml简介、工具及示例UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准化建模语言，它使用图形表示法来描述软件系统的不同方面。
在软件开发过程中，使用UML可以帮助开发人员更清晰地理解系统的结构和行为，从而更好地进行设计和实现。
UML提供了包括结构模型、行为模型和交互模型在内的多种建模方式，其中每种模型都有各自的符号和语法规则。
通过使用这些模型，开发人员可以将系统分解成不同的部分，然后逐步细化这些部分的设计，以便更好地组织和管理项目。
在UML中，最常用的建模元素包括用例图、类图、时序图、活动图、状态图等。
每种图表都有其特定的用途和表达能力，开发人员可以根据实际需要选择合适的图表进行建模。
除了建模元素外，UML还定义了一系列的建模工具，这些工具可以帮助开发人员更高效地进行建模和分析。
其中一些常用的建模工具包括Enterprise Architect、Rational Rose、StarUML等。
下面将对13种UML简介、工具及示例进行详细介绍：1. 用例图（Use Case Diagram）用例图是UML中描述系统功能和用户交互的基本图表之一。
它用椭圆表示用例，用直线连接用例和参与者，展示了系统外部用户和系统之间的交互。
用例图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的功能需求，从而指导系统的设计和实现。
示例：一个简单的在线购物系统的用例图包括用例“浏览商品”、“添加商品到购物车”、“提交订单”等，以及参与者“顾客”和“管理员”。
2. 类图（Class Diagram）类图是UML中描述系统结构和静态关系的基本图表之一。
它用矩形表示类，用线连接类之间的关系，包括关联关系、聚合关系、继承关系等。
类图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的对象结构和类之间的关系，从而支持系统的设计和重构。
示例：一个简单的学生信息管理系统的类图包括类“学生”、“课程”、“教师”等，以及它们之间的关系如“选修”、“授课”等。
UML
1、UML(Unifed Modeling Language,统一建模语言)是一种面向对象的可视化建模语言。
UML由视图（view）、图（Diagram）、模型元素（Model Element）、和通用机制（General Mechanism）几个部分组成。
2、UML的5种类型图：用例图，静态图，行为图，交互图，实现图；3、UML的应用领域：信息系统，嵌入式系统，分布式系统，商业系统。
4、使用用例图首先要做的就是识别用户需求。
用例图主要在系统需求分析阶段和系统设计阶段作用。
5、用例图的组成元素：参与者，用例，关系。
6、用例之间的关系：关联关系，使用箭头表示；包含关系，使用带箭头的虚线《include》字样；扩展关系，一个功能扩展了另一个功能，但它并不是必须的，使用带箭头的虚线《extend》字样；泛化关系，是指一个用例可以被特别列举为一个或多个子用例，当父用例被执行时，任何一个子用例也可以被执行。
7、类图是静态图，由类和类间关系组成，在程序设计的不能阶段，类图的作用也不相同，在分析阶段，类图主要用于一些概念类的描述，在设计阶段，类图主要用描述类的外部特性，在实现阶段，类图主要用于描述类的内部实现。
8、类用长方形表示，长方形分为上、中、下3个区域，第个区域用不同的名字标识。
上面的区域标识类的名称，中间区域标识类的属性，下面的区域标识类的操作方法。
（其中类名必须有）。
9、类之间的常见关系：关联关系，泛化关系，依赖关系，聚合关系，组合关系和实现关系。
10、关联关系中关联可以是单向的，也可以是双向的。
关联具有方向性，用实线+箭头表示，则默认的关系是双向的，双向的关联则不必标出方向箭头。
多重性表示参与对象的上下界限制。
*代表0~∞、1是1..1的简写。
聚合关系是整体和部分的关系，用空心菱形+实线，空心菱形指向的是整体。
组合关系用实心菱形+实线，泛化关系：面向对象思想的一个重要概念就是继承，继承是在现有类的基础上定义和实现一个新类的技术，它刻画了类的一般性和特殊性，用空心三角形箭头+虚线。
UML
UML(统一建模语言)：是面向对象的可视化建模的一种语言。
是数据库设计过程中，在E-R 图（实体-联系图）的设计后的进一步建模。
UML中有3种构造块：事物、关系和图，事物是对模型中最具有代表性的成分的抽象；关系是把事物结合在一起；图聚集了相关的的事物。
具体关系图标如下：说明：构件事物是名词，是模型的静态部分。
行为事物是动态部分，表示行为。
分组事物是组织部分。
注释事物是解释部分。
依赖：一个事物变化会引起另一个事物变化。
聚集：特殊的关联，描述整体与部分的组合关系。
泛化：是一种特殊与一般的关系，如子元素（特殊）与父元素（一般），箭头指向父元素。
实现：类元之间的关系，其中一个类元指定了由另一个类元保证执行的契约。
一般用在接口和实现他们的类之间或用例和实现它们的协作之间。
UML提供9种视图：类图、对象图，用例图，序列图、协作图，状态图、活动图，构件图和部署图。
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。
下面具体说明：1.类图：描述一组对象、接口、协作等事物之间的关系。
如下图(摘自网络)：注：#表示protected，+表示Public，-表示private2.对象图：描述一组对象之间的关系，是具有具体属性值和行为的一个具体事物，其是类图中所建事物实例的静态快照，其与类图的主要区别是一个是抽象的,而对象图是具体的。
如下图(摘自网络)：3.用例图：描述一组用例、参与者以及它们之间的关系，其展示的是该系统在它的外面环境中所提供的外部可见服务。
如下图(摘自网络)：4.交互图：包括序列图（顺序图）和协作图，两者对应，顺序图是强调消息时间顺序，有对象生命线和控制焦点。
协作图是强调接收和发送消息的对象的结构组织，有路径和顺序号。
如下图(摘自网络)：序列图：协作图：5.状态图：展示了一个状态机，由状态、转换、事件和活动组成。
UML简介
UML简介这里只对UML作简单的介绍，通过对UML中七种图（用例图、类图、序列图、状态图、活动图、组件图和部署图）的介绍讲述他们的用途。
如果您对UML已经十分熟悉，您可以跳过这部分。
用例图用例图描述了系统提供的一个功能单元。
用例图的主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，包括"角色"（也就是将与系统交互的人类）与基本流程的关系，以及不同用例之间的关系。
用例图一般给出了用例组--或者是整个系统的全部用例，或者是一组分开的具有相关功能（例如，所有用户管理相关的用例）的特定用例组。
类图类图显示不同的实体（人、事物和数据）如何彼此相关；换句话说，它显示了系统的静态结构。
类图可用于显示逻辑类，逻辑类通常就是公司业务人员所谈及的事物种类。
类图还可以用来显示实现类，实现类就是程序员通常处理的事物。
实现类图或许会与逻辑类图显示一些相同的类。
然而，实现类图不会使用相同的属性来绘制，因为它很可能具有对诸如Vector和HashMap这种事物的引用。
序列图序列图显示特定用例（甚至特定用例的某一部分）的详细流程。
它们几乎是自描述的，并且显示了它们的序列中不同对象之间的调用关系，同时可以在很详细的级别上显示对不同对象的不同调用。
序列图有两个维度：垂直维度以发生的时间顺序显示消息/调用的序列；水平维度显示消息被发送到的对象实例。
状态图状态图对某个类可能所处的不同状态和该类从一个状态转换到另一个状态进行建模。
有人可能会争论说每个类都有状态，但不是每个类都应该有一个状态图。
只有哪些有受关注的状态的类（也就是说，在系统活动期间具有三个或更多潜在状态的类）才应该建模。
活动图活动图显示在处理某个活动时，两个或者更多类对象之间的过程控制流。
活动图可用于在业务单元的级别上对更高级别的业务过程进行建模，或者对低级别的内部类操作进行建模。
根据我的经验，活动图最适合用于对较高级别的过程建模，比如公司当前在如何运作业务，或者业务运作看起来如何。
什么是UML
什么是UMLUML 是一种标准的图形化建模语言，它是面向对象分析与设计的一种标准表示。
它：不是一种可视化的程序设计语言而是一种可视化的建模语言：不是工具或知识库的规格说明而是一种建模语言规格说明是一种表示的标准。
不是过程也不是方法但允许任何一种过程和方法使用它。
UML 的目标是易于使用表达能力强进行可视化建模。
与具体的实现无关可应用于任何语言平台和工具平台。
与具体的过程无关可应用于任何软件开发的过程。
简单并且可扩展具有扩展和专有化机制便于扩展无需对核心概念进行修改。
为面向对象的设计与开发中涌现出的高级概念例如协作框架模式和组件。
提供支持强调在软件开发中对架构框架模式和组件的重用。
与最好的软件工程实践经验集成。
可升级具有广阔的适用性和可用性。
有利于面对对象工具的市场成长。
图1.1 UML 的成长过程UML（统一建模语言，Unified Modeling Language）是一种建模语言，是第三代用来为面向对象开发系统的产品进行说明，可视化和编制文档的方法。
它是由信息系统ISInformation System 和面向对象领域的三位著名的方法学家Grady Booch James Rumbaugh 和Ivar Jacobson 称为三个好朋友the Three Amigos 提出的。
这种建模语言得到了UML 伙伴联盟的应用与反馈并得到工业界的广泛支持，由OMG 组织ObjectManagement Group 采纳作为业界标准。
UML 取代目前软件业众多的分析和设计方法Booch Coad Jacobson Odell Rumbaugh Wirfs-Brock 等成为一种标准这是软件界的第一次有了一个统一的建模语言。
目前，OMG 已经把UML 作为公共可得到的规格说明Publicly。
uml的定义
uml的定义UML是一种用于软件开发的图形化建模语言，它是一种标准化的语言，旨在帮助软件开发人员更好地理解和设计软件系统。
UML的全称是统一建模语言（Unified Modeling Language），它由OMG（Object Management Group）组织开发和维护。
UML包括多个图形化工具，如用例图、类图、时序图、活动图等，这些工具可以帮助软件开发人员更好地描述和分析系统需求、设计系统结构和交流沟通。
UML的主要目的是提供一种通用的建模语言，以便不同背景、不同领域的软件开发人员能够更好地协作。
UML提供了一种标准化的方式来描述软件系统，并且可以被广泛应用于不同类型的项目中，例如Web 应用程序、桌面应用程序或嵌入式系统等。
UML包含多个建模工具，每个工具都有其独特的目标和优点。
其中最常见的工具包括：1. 用例图：用于描述系统中各个角色之间交互行为以及角色与系统之间交互行为。
2. 类图：用于描述系统中各个类之间关系以及类内部结构。
3. 时序图：用于描述系统中各个对象之间的时间顺序关系。
4. 活动图：用于描述系统中各个活动之间的流程和顺序关系。
5. 状态图：用于描述系统中各个对象在不同状态下的行为和转换。
6. 组件图：用于描述系统中各个组件之间的依赖和交互关系。
7. 部署图：用于描述系统中各个组件如何被部署到硬件设备上。
UML的优点包括：1. 提高了软件开发团队之间的沟通效率，减少了误解和混乱。
2. 通过可视化表示，使得软件开发人员更好地理解系统需求和设计方案。
3. 提高了软件开发过程的可维护性和可扩展性，使得后期修改或添加新功能更加容易。
4. 通过标准化语言，使得不同背景、不同领域的软件开发人员能够更好地协作。
5. UML提供了一种标准化方式来描述软件系统，这使得它可以被广泛应用于不同类型的项目中。
总之，UML是一种非常有用的工具，它可以帮助软件开发人员更好地理解需求、设计方案并进行沟通交流。
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常用UML工具
Rational Rose Togther Microsoft Viso PowerDesigner Visual Paradigm for UML
小结
• UML是一种语言 – 遵循特定的规则 – 允许创建各种模型 – 并不告诉设计者需要创建哪些模型 – 并不提供开发过程 • UML是可视化语言 – UML是图形化语言 – 图形便于交流（一幅图抵上千文字） • UML是用于构造系统或理解系统的语言 – UML既支持正向工程，又支持反向工程
Submission to OMG, Jan ´97 Beta version OOPSLA ´96 WWW - June ´96 OOPSLA ´95
Other methods
Booch
OMT
为什么选择UML
UML集成了Booch，OMT和面向对象软件工程 的概念 UML结合了以下各方面的优点： Data Modeling concepts(实体关系图) Business Modeling (工作流) Object Modeling (对象建模) Component Modeling (组ture diagrams） 强调的 是系统式的建模 行为式图形（Behavior diagrams） 强调系 统模型中触发的事件 沟通性图形（Interaction diagrams）, 属于 行为图形的子集合，强调系统模型中的资料流程
结构性图形
行为图形
活动图(Activity diagram)
状态机图 (State Machine diagram)
用例图 (Use Case Diagram)
沟通性图形
通信图(Communication diagram) 交互概述图(Interaction overview diagram) (UML 2.0) 时序图(Sequence diagram) 时间图(UML Timing Diagram) (UML 2.0)
类的关联关系
是模型元素之间的一种语义联系，是类之间的一 种很弱的联系。 关联有双向关联和单向关联。
多重值的表示
基本聚合
在基本的聚合关系中， 部分类 的生命周期独立 于 整体类 的生命周期
组合聚合
子类实例的生命周期依赖于父类实例的生命周期。
泛化
继承 实现
依赖(Dependency)
什么是序列图
序列图主要用于按照交互发生的一系列顺序，显 示对象之间的这些交互。
序列图的组成
分类器 生命线 消息 约束 组合碎片 变体 选择项 循环
序列图的主要目的是定义事件序列，产生一些希 望的输出。重点不是消息本身，而是消息产生的 顺序； 开发者一般认为序列图只对他们有意义。然而， 一个组织的业务人员会发现，序列图显示不同的 业务对象如何交互，对于交流当前业务如何进行 很有用。
用例图中元素关系
参与者之间可以及泛化(继承)关系 用例之间有三种关系： 包含 泛化 扩展
用例图关系示例
用例图关系示例
类图
类图显示了一组类、接口、协作以及他们之间的 关系。
类的UML表示
类名
属性
操作
包和类关系的两种表示方法
类之间的关系
关联 基本聚合 组合聚合 泛化 依赖
状态图
状态图表示某个类所处的不同状态和该类的状态 转换信息 状态图的符号集包括5个基本元素： 起始点； 状态之间的转换； 状态； 判断点； 以及一个或者多个终止点。
状态图示例
活动图和状态图的应用场景
第四部分 序列图
什么是序列图 序列图的组成元素 序列图的应用场景
1. OMT (James Rumbaugh) 2. The Booch method (Grady Booch) 3. OOSE (Ivar Jacobson)
三位面向对象大师
Grady Booch
Ivar Jacobson
James Rumbaugh
Present Mar. 2003 Sep. 2001 ’98~’99
面向对象的历史
1960年 - 70年代
– COBOL, FORTRAN, C – 结构化分析和设计技术
1980年 - 1990年前 1990年中晚期
– Smalltalk, Ada, C++, Visual Basic – 早期面向对象生成（代码）方法
– Java – UML – Unified Process
活动图示例
活动图的组成元素
起始点 过程或活动 转移 决策和警戒条件 泳道 终点
什么情况下使用活动图
活动图可用于在业务单元的级别上对更高级别的 业务过程进行建模，或者对低级别的内部类操作 进行建模。但更适合用于对较高级别的过程建模。 活动图可以达到以下目的： 描述对象内部工作 描述一个执行过程中完成的工作 显示如何执行一组相关动作 说明活动中的角色、工作流、组织和对象的工 作情况。
用例图的作用
获取需求 确定范围 指导测试
如何确定参与者
谁将使用该系统的主要功能。 谁将需要该系统的支持以完成其工作。 谁将需要维护、管理该系统，以及保持该系统处 于工作状态。 与该系统那个交互的是什么系统。 谁或什么系统对本系统产生的结果感兴趣。
如何识别用例
特定参与者希望系统提供什么功能。 系统是否存储和检索信息，如果是，由哪个参与 者触发。 当系统改变状态时，是否通知参与者。 是否存在影响系统的外部事件。 哪个参与者通知系统这些事件。
LOGO
UML统一建模语言介绍
主讲:刘学文
提纲
3 1 2 3 4 5 UML历史和概述
用例图
类图和类关系 活动图和状态图 顺序图和协作图
什么是建模
为什么要建模
分析和设计实际系统。
预测或预报实际系统的某些状态的未来发展趋势
对系统实行最优控制。
软件建模
Modeling (软件模型) 用于表达现实的简化视图，以便于面向对象软 件系统的设计与实现
表示一 个类依赖于另一个类的定义，其中一个类 的变化将影响另外一个类。
第三部分 活动图和状态图
活动图是什么? 活动图的组成元素 什么情况下用活动图 状态图 活动图和状态图的应用场景
活动图是什么
UML 活动图记录了单个操作或方法的逻辑，单 个用户案例，或者单个业务流程的逻辑。是阐明 了业务用例实现的工作流程。 活动图表示在处理某个活动时，两个或者更多类 对象之间的过程控制流。
UML构成元素
结构性事物 行为事物 分组事物 注释事物
UML 2.0 特性的亮点
在语言定义方面精确程度有了相当的提高。 一个改良的语言组织: 其特性是由模块化决定的， 模块化的特点在于它不仅使得语言更加容易的被 新用户所采用，而且促进了工具之间的相互作用。 重点改进大规模的软件系统模型性能。 对特定领域的改进的支持。 全面的合并，合理化，清晰化各种不同的模型概 念: 从而导致一种单一化，更加统一化语言的产 生。
软件建模的出发点
整个系统太复杂，难以一下子抓住，通过模型简 洁地描述系统某个方面 交流。（项目组成员之间，与客户） 将系统体系结构归档
第一部分 UML历史和概述
什么是UML UML的历史 UML结构和特点
UML是什么？
统一建模语言（UML，Unified Modeling Language）是非专利的第三代建模和规约语言。 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。
Version 2.1.1.
UML UML 2.0
UML 1.5 UML 1.4
UML 1.2,1.3 UML 1.1 UML 1.0 UML 0.9 Unified Method 0.8 WWW Spec only Documentation Set OOSE/ Objectory
OMG Vote, Oct ‘97 Submission to OMG, Sept ‘97
类图 (Class Diagram)
组件图(Component diagram)
复合结构图(Composite structure diagram) 部署图(Deployment diagram) 对象图(Object diagram) 包图(Package diagram) 剖面图(Profile diagram)
分析模型Analysis models 描述应用领域 设计模型 Design models 描述软件系统（如Structure chart ） 面向对象技术分析模型和设计模型之间使用相 同的模型和建模概念，解决从分析阶段到设计 阶段的过渡问题，防止不一致
UML的发展历史
Unified 组合了当前最好的面向对象软件建模方法 Grady Booch, James Rumbaugh, and Ivor Jacobson，UML三位主要贡献者
UML是文档化语言
将所建造的系统记录下来 便于新程序员跟进 开发产品新版本时很有用处
第二部分 用例图
什么是用例图 如何确定参与者 如何识别用例 用例图中各元素关系
用例图
用例图（use case diagram）就是由参与者 (Actor)、用例(Use Case)以及它们之间的关 系加上系统边界、箭头等构成的图。