统一建模语言UML的构成

第一节 UML的建模要素
UML建模元素组成结构图
1、UML的事物构造块
UML中的事物构造块可分成四类：
① 结构事物：UML中的名词，它是模型中的静态 部分，描述概念或物理元素。 ② 行为事物：UML中的动词，它是模型中的动态 部分，是一种跨越时间、空间的行为。 ③ 分组事物：UML中的容器，用来组织模型，使 模型更加结构化。 ④ 注释事物：UML中的解释部分，和代码中的注 释语句一样，是用来描述模型的。
1、类图
⑤ 限定符:使用限定符的关联被称为受限关联， 用来表示某种限定关系。
1、类图
4. 实现关系可将不同语义层内的元素连接起来， 通常建立在不同的模型内。在UML中，实现关 系用一条带指向接口的空心三角箭头的虚线表示。
5. 实现还有一种省略的表示方法，将接口表示 为一个小圆圈，并和实现接口的类用一条线段连 接。
1、类图
➢ 类的属性：属性（Attribute）是已被命名的 类的特性，它描述该类实例中包含的信息，在面 向对象编程中，它一般实现为类的成员变量。
在UML中，类属性的语法为：
[可见性]属性名[：类型][=初始值][{属性字
符串}]
注：[]内的部分是可选项。
1、类图
➢ 类的操作：操作（Operation）是类所提供 的服务，它可以由类的任何对象请求以影响其行 为。操作由一个返回类型、一个名称以及参数表 来描述。
4、UML的通用机制
➢ 修饰：在UML的众多修饰符中，注释是一种 最重要的并且能单独存在的修饰符，它是附加 在模型元素或元素集上用来表示约束或注解信 息的图形符号。
4、UML的通用机制
➢ 公共分类描述看待世界的特殊方法。 UML 中有两种公共分类：类/实例和接口/实现。 ① 类与对象的划分 ：类是一种抽象，对象是 一个具体的实例；类定义了基本的属性和方法， 每个对象则具有不同的属性值。 ② 接口与实现的分离。接口是一种声明，是一 个契约，也是服务的入口；实现则负责执行接口 的全部语义并实现该项服务。
1、UML的事物构造块
结构事物有7种，类、接口、协作、用例、 主动类、组件和节点。
① 类是对具有相同属性、 ② 接口是为类或组件提 方法、关系和语义的对象 供特定服务的一组操作的 的抽象，一个类可以实现 集合。 一个或多个接口。
1、UML的事物构造块
③ 协作定义了交互操 作。在UML中用虚线 构成的椭圆表示，椭圆 中要标注协作的名字。
1、UML的事物构造块
分组事物是UML模型中组织的部分，分组 事物只有一种，称为包。包是一种将有组织的元 素分组的机制，结构事物、行为事物甚至其他的 分组事物都可以放在一个包中。
1、UML的事物构造块
注释事物用来在UML模型上添加适当的解 释部分，即与源程序中的“注释语句”有异曲同 工之处。在UML中，主要的注释事物就是“注 释”。
1、类图
③ 多重性 ：关联的多重性是指多少对象可以参 与该关联，多重性可以用来表达一个取值范围、 特定值、无限定的范围或一组离散值。多重性被 表示为“..”隔开的区间，其格式为“n..m”， （当不知道确切的最大数时，最大数用*号表示， 在Rose中则用n来表示）。
1、类图
④ 导航性（Navigation）描述的是一个对象通 过链进行导航访问另一个对象。导航性使用置于 关联端点的箭头表示。只在一个方向上可以导航 的关联称为单向关联（Unidirectional Associaton）。
1、类图
类图的其它高级概念
1. 抽象类与接口 ➢ 抽象类（Abstract Class）:当抽 取这些共性，然后将包含这些共性方法和属性的 具体类作为该抽象类的继承。
注意：抽象类是一种不能被直接实例化的类，也就 是说不能创建一个属于抽象类的对象。
5、扩展机制
UML的扩展机制包括构造型、标记值 和约束。
➢ 构造型是一种优秀的扩展机制，它不仅允许 用户对模型元素进行必要的扩展和调整，还能有 效的防止UML变得过于复杂。在UML中，表示 构造型号的符号有三种 。
5、扩展机制
➢ 标记值是对UML元素的特性的扩展，主要 用于在模型的规约中创建新的信息。标记值可以 用来存储模型元素的任意信息。在UML中，标 记值是用字符串表示的，字符串有标记名、符号 和值，写法上为“键=值”。
1、类图
抽象类的UML标准表示法 抽象类的构造型表示法
1、类图
➢ 接口（Interface）:是在没有给出对象的实现 和状态的情况下对对象行为的描述，是一种类似 于抽象类的机制，是一个没有具体实现的类。也 就是说，接口中的所有特征都是抽象的。
在UML中，接口两种表示法。
1、类图
一个类可以通过实现接口支持该行为。在程 序运行的时候，其他对象可以只依赖于这些接口， 而不需要知道该类的其他信息。 该图显示的是 类A实现接口中的操作，而类B又依赖于接口中 的操作。
⑦ 节点是运行时存在的一个物理元素，它代表 一个可计算的资源，通常占用一些存储空间和具 有处理能力。
1、UML的事物构造块
行为事物是UML模型中的动态部分，它们 是模型的动词，代表时间和空间上的动作。
交互和状态机是UML模型中最基本的两个 行为事物。
➢ 交互是一组对象在特定上下文中，为达到某种目的 而进行的一系列消息交换组成的动作。 ➢ 状态机是一个对象或交互在生命周期内响应事件所 经历的状态序列。
如果表示“部分”的 模型元素的存在完全依 赖于表示“整体”的模 型元素，那么应该用
“组合”关系来描述。
2、UML的关系构造块
② 有两个元素X、Y， ③ 泛化关系描述了一 如果修改元素X的定义 般事物与该事物中的特 可能会引起对另一个元 殊种类之间的关系，即 素Y的定义的修改，则 父类与子类的关系。 称Y依赖于X。
第三章 统一建模语言UML的构成
第一节 第二节 第三节
UML的建模要素 UML图 UML视图
第一节 UML的建模要素
1、UML的事物构造块 2、UML的关系构造块 3、UML规则 4、UML的通用机制 5、扩展机制
第一节 UML的建模要素
UML建模要素主要包括以下三个方面： ➢ 基本构造块：即建模元素，是模型的主体。 ➢ UML规则：即支配建模元素结合在一起的 规则。 ➢ 通用机制：运用于整个UML模型中的公共 机制、扩展机制。
2、UML的关系构造块
④ 实现关系是用来规定接口和实现接口的类或 组件之间的关系。接口是操作的集合，这些操作 作用于规定类或组件的服务。在UML中，用一 个带空心箭头的虚线表示 。
3、UML规则
UML也有自己的一系列规则，最常见的语义 规则有三种： ① 命名：也就是为事物、关系或图起名字。 ② 范围：写过程序的读者肯定不会对“变量范 围”的概念感到陌生，在UML中也定义了类 似的作用域的概念。
第二节 UML图
UML图形分类
1、类图
类图（Class Diagram）是描述系统中类、 接口、协作以及它们之间的关系的图，用来显示 系统中各个类的静态结构以及类的内部结构（类 的属性、操作等）。
类图包含7个元素：类、接口、协作、关联 关系、依赖关系、泛化关系以及实现关系。类图 也可以包含注释和约束。
5、扩展机制
➢ 约束是用文字表达式表示的施加在某个模型 元素的语义限制。约束是对UML元素的语义的 扩展，主要用于增加新的规则或者修改已有的规 则；约束是一种限制，这种限制限定了该模型元 素的用法或定义。
第二节 UML图
UML2.0标准共定义了13种图 。 从使用角度可将UML2.0的13种图分为静态 图（结构图）和动态图（行为图）两大类。结 构图包括：类图、对象图、包图、复合结构图、 组件图和部署图；行为图包括：活动图、交互 图、用例图和状态机图，其中交互图是顺序图、 通信图、交互概观图和时序图的统称。
在UML中，类操作的语法为： [可见性]操作名[（操作数）][：返回类 型][{属性字符串}]
1、类图
➢ 类的职责：通常采用的方法有两种：一种是 在类原有的分栏（属性分栏和操作分栏）中添加 注释行（也就是以“----”开头的字符串）；另一 种则是新增一个分栏。 ➢ 约束：是指定该类所要满足的一个或多个规 则。在UML中，约束是用一个用花括号括起来 的自由文本或OCL表达式来表示的。
1、类图
描述大学构成的类图
1、类图
类是对一组具有相同属性、操作、关系和语义 的对象的抽象描述，这些对象包括现实世界中的物 理实体、逻辑事物、商业事物、应用事物和行为事 物等，甚至也包括纯粹概念性事物，它们都是类的 实例。在UML中，类中用分成三个部分（名称部分、 属性部分和操作部分）的矩形来表示的。
3、UML规则
③ 可见性有过面向对象编程经验的读者，相信 马上会想起Public、Private、Protected，在 UML中共定义了4种可见性。
4、UML的通用机制
UML通用机制描述为达到对象建模目的的 策略，它们在UML的不同语境中会被反复运用。 ➢ 规格说明 ：UML模型元素具有至少两种维 度。图形维度允许使用图和图标可视化模型；文 本维度由各种建模元素的规格说明所组成。规格 说明是元素语义的文本描述。
④ 用例描述系统对一 个特定角色执行的一系 列动作。在UML中， 用例用标注了用例名称 的实线椭圆表示 。
1、UML的事物构造块
⑤ 主动类是指其对象至少 ⑥ 组件是系统设计的
拥有一个或多个进程或 线程的类。在UML中
一个模块化部分。
主动类的表示法和类相
同，只是边框用粗线条。
1、UML的事物构造块
1、类图
1. 依赖关系 ：类之间的依赖关系表示某一个 类以某种形式依赖于其他类。在UML中依赖用 一个从客户指向提供者的虚线箭头表示 。 2. UML定义了4种基本类型的依赖关系，分别 是、抽象（Abstaction）依赖、授权 （Permission）依赖和绑定（Biding）依赖。