UML基础概念
UML简介
UML是面向对象分析与设计的专业语言,是软件开发过程中相关人员沟通交流的语言,因此它在表达和理解抽象的软件上起着重要的作用。
UML图分为两大类:
- 静态图:用来描述系统的静态结构
- 类图、对象图、组件图、部署图等;
- 动态图:用来描述系统行为的各个方面
- 时序图、用例图、状态图、协作图等;
查阅UML官方文档,会发现关于UML的标准规范已经是十分的完善,但是由于UML想要表达太多的语义,因此UML看起来也显得稍微复杂和繁琐。
虽然UML图内容繁多,但是作为普通的编码人员,基本的、常用的UML概念和知识是需要掌握的,UML图于软件开发人员,类似施工图于施工员、CAD图于工程设计师、测绘图于测绘员,都是一种专业的、高效的交流沟通工具,有了这个工具,既在表达上和理解上更加清晰,又体现了从业人员的专业性。
作为一线编码人员,最常见的就是类图和时序图。
UML类图
UML类图用于展示类及其相互之间的关系。
类图包含两种元素:
- 类
- 关系
类
其中类包含三个部分:类名、属性名、操作名,其中属性名和操作名还有可见性的概念,+号表示public, -号表示private,#表示protected,缺省表示包可见性。
例如下图:
另外,接口表示为:
关系
类图中的关系分为五大类:
- 泛化(Generalization)
- 实现(Realization)
- 关联(Association)
- 聚合(Aggregation)
- 组合(Composition)
- 依赖(Dependency)
泛化关系
【泛化关系】:是一种继承关系,表示一般与特殊的关系,它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为。例如:老虎是动物的一种,即有老虎的特性也有动物的共性。
【箭头指向】:带空心三角箭头的实线,箭头指向父类
2. 实现关系
【实现关系】:是一种类与接口的关系,表示类是接口所有特征和行为的实现.
【箭头指向】:带空心三角箭头的虚线,箭头指向接口
关联关系
【关联关系】:是一种拥有的关系,它使一个类知道另一个类的属性和方法;如:老师与学生,丈夫与妻子关联可以是双向的,也可以是单向的。双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头,单向的关联有一个箭头。
【代码体现】:成员变量
【箭头及指向】:带普通箭头的实心线,指向被拥有者
聚合关系
【聚合关系】:是整体与部分的关系,且部分可以离开整体而单独存在。如车和轮胎是整体和部分的关系,轮胎离开车仍然可以存在。
聚合关系是关联关系的一种,是强的关联关系;关联和聚合在语法上无法区分,必须考察具体的逻辑关系。
【代码体现】:成员变量
【箭头及指向】:带空心菱形的实心线,菱形指向整体
组合关系
【组合关系】:是整体与部分的关系,但部分不能离开整体而单独存在。如公司和部门是整体和部分的关系,没有公司就不存在部门。
组合关系是关联关系的一种,是比聚合关系还要强的关系,它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。
【代码体现】:成员变量
【箭头及指向】:带实心菱形的实线,菱形指向整体
依赖关系
【依赖关系】:是一种使用的关系,即一个类的实现需要另一个类的协助,所以要尽量不使用双向的互相依赖.
【代码表现】:局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用
【箭头及指向】:带箭头的虚线,指向被使用者
小结
各种关系的强弱顺序:
泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖
面这张UML图,比较形象地展示了各种类图关系:
时序图
时序图(Sequence Diagram)是显示对象之间交互的图,这些对象是按时间顺序排列的。时序图中显示的是参与交互的对象及其对象之间消息交互的顺序。
时序的元素有:
- 对象(Actor)
- 生命线 (Lifeline)
- 激活(Activation)
- 消息(Message)
对象
生命线
激活
消息
消息一般分为同步消息(Synchronous Message),异步消息(Asynchronous Message)和返回消息(Return Message)
例子: