第三章 统一建模语言UML的构成

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第二节 UML图
UML图形分类
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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。
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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 。
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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
2. 泛化关系：泛化关系描述了“is kind of” （是……的一种）的关系，表达一种存在于一般 元素与特殊元素之间的分类关系。在UML中，泛 化关系用一条从子类指向父类的空心箭头表示 。
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1、类图
泛化主要有两种用途：
泛化使得多态操作成为可 能，即操作的实现是由它 们所使用的对象的类，而 不是由调用者确定的。
➢ 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。
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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。
继承允许共享部分只被声 明一次，而不是在每个类 中重复声明并使用它，这 种共享机制减少了模型的
规模。
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1、类图
3. 关联关系：关联关系是一种结构关系，它指 明一种事物的对象与另一种事物的对象之间 的联系。在UML中，关联关系用一条连接两 个类的实线表示 。
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1、类图
关联的修饰主要包括名称、角色、多 重性、导航性。
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}]
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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。
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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。
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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。
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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。
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4、UML的通用机制
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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。
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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。
➢ 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。
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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。
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。
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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 的抽象，一个类可以实现
供特定服务的一组操作的 集合。
一个或多个接口。
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1、类图
描述大学构成的类图
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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。
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1、类图
类图的其它高级概念
1. 抽象类与接口
➢ 抽象类（Abstract Class）:当某些类有一些 共性的方法或属性时，可以定义一个抽象类来抽 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。
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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。
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 。
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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
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。
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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 。
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1、类图
抽象类的UML标准表示法 抽象类的构造型表示法.46Fra bibliotek1、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。
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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）。
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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）。
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1、类图
➢ 类在包含者内有惟一的名称，用于与其他类 相区分，这个包含者可以是一个包或另一个 类。类的名称是一个文本串，它有两种表示 方法：
① 简单名（Simple Name）：Title类，它只有一个单独 的名称。
② 路径名 (Path Name)：Item类，用类所在的包 （Bussiness）的名称作为前缀的名称。
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第一节 UML的建模要素
UML建模元素组成结构图
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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。
➢ 注释：使用注释可以为类添加更多的信息。
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1、类图
类之间的关系最常用的有4种，分别是表示 类之间使用关系的依赖关系（Dependency）、表 示类之间一般和特殊关系的泛化关系 （Gereralization）、表示类之间结构关系的关联 关系（Association）、表示类中规格说明和实现 之间关系的实现关系（Realization）。
① 关联名称 ：关联可以有一个名称(Name)， 用来描述关系的性质，使用一个动词或动词短语 来命名关联，以表明源对象在目标对象上执行的 动作。
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1、类图
② 角色名称 ：角色（Role）是关联关系中一个 类对另一个类所表现出来的职责，角色的名称是 名词或名词短语，以解释对象是如何参与关系的 。