UML系统建模基础教程(李占波,薛均晓主编)思维导图

UML快速入门经典教程UML(统一建模语言)是一种用于建模软件系统的标准化语言。

它提供了一种图形化的表示方式，帮助开发者更清楚地理解和描述软件系统的结构和行为。

本文将简要介绍UML的基本概念和主要图形表示方式，以帮助读者快速入门UML。

UML包含了多种类型的图形，用于表示不同方面的系统信息。

其中最常用的图形类型包括用例图、类图、时序图和活动图。

1.用例图用例图用于表示系统的外部行为，描述系统与其用户之间的交互。

在用例图中，用例表示系统的功能需求，参与者表示系统的不同类型的用户。

用例图可以帮助开发者明确系统的功能和用户的需求，并帮助设计流程图和功能结构图。

2.类图类图是描述系统的静态结构的图形化方式。

它表示系统中的类、接口、属性和方法之间的关系。

类图可以帮助开发者理解和描述系统的对象模型，包括类之间的继承、关联和依赖关系等。

3.时序图时序图用于描述系统中的消息传递和对象交互的时间顺序。

它展示了系统中不同对象之间的交互过程和时间顺序。

时序图可以帮助开发者理解系统的动态行为，尤其是对象之间的消息传递过程。

4.活动图活动图用于描述系统的业务流程。

它表示系统中的各个活动和活动之间的顺序关系。

活动图可以帮助开发者理解和描述系统的工作流程，包括输入和输出的过程。

在使用UML进行建模时，需要遵循一些基本的规则和概念：1.抽象和具体类在类图中，抽象类用斜体字表示，具体类用正常字体表示。

抽象类可以定义一些通用的属性和方法，具体类可以继承抽象类并添加自己的独特属性和方法。

2.继承关系在类图中，继承关系用带箭头的实线表示。

箭头指向的是子类，实线表示继承关系。

继承关系表示子类继承了父类的属性和方法，并可以添加自己的特有属性和方法。

3.关联关系在类图中，关联关系使用实线表示。

类之间的关联关系表示一个类与另一个类之间的连接。

关联关系通常是双向的，即两个类之间可以相互访问和引用对方的属性和方法。

4.依赖关系在类图中，依赖关系使用虚线表示。

活动图：细谈UML建模语言中的活动图作者：产品老吴写于：2016-12-26公众号：ChanPinLaoWu谈到活动图就得先说UML（Unified Modeling Language），UML又称统一建模语言，它是一种支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持。

UML语言的各种图形用来描述软件系统的不同层面，通过不同层面的描述共同建造起软件系统的全貌。

UML模型图有类图、对象图、构件图、部署图、包图、活动图、状态图、顺序图、通信图、用例图、时序图，每种图形都是从不同角度来阐述软件系统，通过各种模型的搭建共同建造起整个软件系统，UML分别描述系统的类、对象、关联、职责、行为、接口、用例、包、顺序、协作，以及状态。

通过UML模型可以降低理解成本，更好的表达思想，便于交流。

口述和文字都不是一个快速传递信息的方法，其它的图形，也只是从某一个层面来描述事物，而UML语言通过不同的模型的组合可以共同的搭建起整套系统的全貌。

UML分结构型图和行为型图，结构是静态的，有类图、对象图、构件图、部署图、包图。

行为是动态的，有活动图、状态图、顺序图、通信图、用例图、时序图。

每种图是从需求或设计的不同层面来描述模型，以便于所有参与者通过图形化的方式从各个角度了解产品。

开始讲述活动图活动图描述的是从一个活动到另一个活动的控制流，描述活动的顺序，活动表示处理事物的动作和状态。

用实例法来说明活动图：用例一：活动描述：小张每天醒来后先看表是否到起床时间，如果没到继续睡觉；如果到了，抓紧时间起床，洗漱完毕后吃早餐，饭后出门。

小张早晨起床上班的活动，用活动图绘制如下：起床活动图上图绘制的就是小张早晨日常生活的活动图，通过这种图形化模型可以把动作的流程性表达的更加清楚，动作的内容、流程、判断、交互、并发都能很好的表达。

活动图分析：开始与结束：活动图只能有一个起点，但可以有多个终点的。

分支判断：菱形代表分支判断，这个与流程图的分支判断是一样的。

UP是软件开发过程，描述了构造，部署以及维护软件的方式。

统一过程是一种流行的构造面向对象系统的迭代软件开发过程。

Rational（RUP）统一过程是对统一过程的详细精化，并且已经被广泛采纳。

UP以构架为中心，用例驱动，迭代和增量式开发。

迭代和增量式开发分为，初始、细化、构造、交付四个过程，在初始阶段并不需要去分析全部的需求，在了解了整个业务之后找到最核心的需求，将最核心的需求分析并实现，展示给客户看，然后再客户给出新的需求后在分析需求，并将需求在初始系统的基础上扩展。

XP极限编程，是指在开发过程中不断的沟通，与客户沟通产生反馈信息，项目组内部沟通产生反馈信息，不断的修正系统，让系统朝着正确的方向发展，所以在系统交付之前，系统是变化的，不稳定的。

XP中的测试驱动开发(tdd)，是指在编程之前写测试单元，即编写系统不能通过的情况，直到系统能完全通过测试单元，则系统完成；重构，在实现系统的时候修改代码；持续集成，在开始的时候存在一个核心的可用系统，然后在其上不断扩展，不断集成，每天都要存在一个可运行的系统。

UML包括：事务，关系，图，扩展机制事务：结构：类，接口，构件，节点等行为：交互（消息），状态等分组：包，子系统等注释：注释关系：依赖，关联（聚合，组合），泛化，实现图：用例图，交互图（顺序图，协作图），类图，活动图，状态图等扩展机制：Stereotype(版型)，TaggedValue（标签值），ConstraintRational Rose是一种建模工具用例视图：需求分析阶段的利器逻辑视图：设计阶段，用例的实现组件视图：构件表示封装了其内容的系统模块，构件是相对独立的模块部署视图：表示软件元素在物理架构上的部署，以及物理元素之间的通信UML基本图示类图顶端“ClassName”表示类名中间部分为该类的属性，其中分别表示为可访问性，属性名，以及属性的数据类型。

第三部分为该类的方法，包括方法的可访问性，方法名，方法的参数以及方法的返回值。

《UML统一建模语言》课程教学大纲一课程说明1.课程基本情况课程名称：UML统一建模语言英文名称：Unified Modeling Language课程编号：2414223开课专业：信息管理与信息系统开课学期：第5学期学分/周学时：3学分/3学时课程类型：专业选修课2．课程性质（本课程在该专业的地位作用）UML统一建模语言是计算机科学与技术、信息管理与信息系统专业的专业选修课。

本课程的任务是通过介绍统一建模语言UML和一些相关的建模知识，使得学生掌握一些软件开发和设计过程中有效的建模知识和方法，同时使得学生掌握在Microsoft Office Visio或Rose环境下用UML分析和设计，学会使用UML 建模工具，为系统和科学的软件开发打下良好的基础。

同时培养学生的分析、设计能力和工程思想。

3．本课程的教学目的和任务。

通过本课程的学习，使学生学习和掌握系统的基本概念和基本理论，了解UML统一建模语言的基本原理和技术，掌握管理UML统一建模语言开发的基本方法和技能；要求学生能读懂软件开发队伍中各个成员绘制的各类UML图，能根据软件需求进行系统分析与设计，并绘制UML图，能将设计模式应用到实际软件开发中，能对不同的设计进行评估和分析。

4．本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求习本课程之前，高级程序设计语言、面向对象程序设计。

5．教学时数及课时分配共（总54）二教材及主要参考书1.UML设计及应用，机械工业出版社；赵从军著，2004年版。

2.面向对象分析与设计：UML2.0版，清华大学出版社；[美] Mike O’Docherty著，2006年版。

3.UML与软件建模，清华大学出版社；徐宝文，周毓明，卢红敏著，2006年版。

4.面向对象设计UML实践，清华大学出版社；[美] Mark Priestley 著，2005年版。

三教学方法和教学手段说明本课程包括讲授与实验两部分。

讲授采用课堂教学方法，大部分内容采用大屏幕投影辅助教学。

UML的组合结构图UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准化建模语言。

在软件开发中，UML能够帮助开发人员清晰地描述软件的结构和行为。

在UML中，结构图和行为图是两种基本的图形语言。

其中，结构图主要用于描述软件的静态结构，而行为图则主要用于描述软件的动态行为。

在结构图中，组合结构图是一种关键的图形语言，它能够帮助开发人员描述软件中的组件之间的关系。

下面就来详细介绍一下UML中的组合结构图。

一、组合结构图的基本概念组合结构图是UML结构图中的一种，它用于描述软件中的组件之间的关系，表示组件之间的合成关系。

在UML中，组合结构图可以描述任何类型的组件，包括类，对象，组件，节点等。

组合结构图是一种具体的类图，因为它描述的是软件中的实际组件，而不是抽象类或接口。

在组合结构图中，组件之间的关系可以使用连线表示，包括组合关系、聚合关系和关联关系。

组合关系（Composition）是一种强关系，表示一个组件包含着另一个组件。

在组合关系中，被包含的组件是整体（或容器），而包含的组件是部分（或成员）。

被包含的组件的生命周期和包含的组件的生命周期是一致的，当整体（或容器）被删除时，其包含的部分（或成员）也被删除。

聚合关系（Aggregation）是一种弱关系，表示一个组件包含着另一个组件。

在聚合关系中，被包含的组件是整体（或容器），而包含的组件是部分（或成员）。

被包含的组件的生命周期和包含的组件的生命周期是独立的，当整体（或容器）被删除时，并不会同时删除其包含的部分（或成员）。

关联关系（Association）是一种简单关系，表示两个组件之间的关系。

在关联关系中，两个组件是相互独立的，它们的生命周期是独立的。

关联关系可以是单向的、双向的，也可以是单重的、多重的。

二、组合结构图的元素组合结构图包括以下元素：1.组件（Component）：组件是UML中的一个重要概念，它是一种独立的软件实体，可以承担特定的功能。

1.1跟我学UML建模工具StarUML（第9部分）——应用StarUML创建UML活动图的创建示例1.1.1UML活动图及主要的应用1、UML活动图和活动（1）活动图其实本质上就是流程图从软件系统内部的视角来看，因为UML活动图反映的都是软件系统功能所要完成的动作过程（它定义出工作流从哪里开始，到哪里结束，工作流中发生了哪些活动及其顺序等），活动是工作流期间完成的任务。

但要注意的是。

UML用例描述和活动模型之间存在着一些重要的区别。

但活动图与流程图之间也还存在有一定的区别1）流程图着重描述处理过程，它的主要控制结构是顺序、分支和循环，各个处理过程之间有严格的顺序和时间对象活动的顺序关系所遵循的规则，它着重表现的是系统的行为，而非系统的处理过程；2）活动图能够表示并发活动的情形，而流程图不行；3）活动图是面向对象的，而流程图是面向过程的。

（2）UML活动图可以描述用例的活动和行为用例描述是从外部参与者的角度出发来编写的，而活动模型则采用内部系统的角度进行描述的——使用活动图可以表示由内部生成的动作（描述活动）。

当然，软件系统的分析和设计人员也可以利用活动图来为参与者对系统的操作行为进行建模（描述行为）。

（3）UML活动图中的动作状态的特性这里所指的动作（也就是活动动作）主要有三个特点：原子性、不可中断性和瞬时性：1)原子性的即不能被分解成更小的部分；2)是不可中断的即一旦开始就必须运行到结束；3)是瞬时的即动作状态所占用的处理时间通常是极短的，甚至是可以被忽略的。

（4）动作状态在UML中的图示形式在UML中，动作状态使用带圆端的方框表示（）。

（5）活动图中的动作流或者控制流活动图中的各个活动动作的转换用带箭头的直线表示。

2、UML活动图的主要应用（1）活动图的应用非常广泛它既可用来描述操作（类的方法）的行为，也可以描述用例和对象内部的工作过程活动（活动图记录了单个操作或方法的逻辑，单个用例或者单个业务流程的逻辑）。