統一建模語言UML簡介
統一建模語言是用來設計軟件藍圖的可視化建模語言。它的特點是簡單、統一、圖形化、能表達軟件設計中的動態和靜態信息
同一建模語言能為軟件開發的所有階段提供模型化和可視化支持。而且融入了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術,是軟件設計人員溝通更加簡明,進一步縮短了設計實踐,減少開發成本。它的應用領域很寬,不僅適合於一般系統的開發,而且適合於並行與分布式系統的建模
UML從目標系統的不同角度出發,定義了用例圖、類圖、對象圖、狀態圖、活動圖、時序圖、協作圖、部署圖等等。目前這里只介紹常見的類圖以及類之間的關系。其他的之后再寫一篇文章。
類、接口和類圖
類:類(Class)是指具有相同屬性、方法和關系的對象的抽象,它封裝了數據和行為,是面向對象程序設計OOP的基礎,具有封裝、繼承、多態等三大特性。在UML中,類使用包含類名、屬性和操作且帶有分割線的矩形來表示
類名:是一個字符串,例如,Student
屬性:是指類的特性,即類的成員變量。UML按以下格式表示:
[可見性]屬性名:類型[=默認值]
例如: -name:String
注意:“可見性”表示該屬性對類外的元素是否可見,包括公有(Public)、私有(Private)、受保護(Protected)和朋友(Friendly)4 種,在類圖中分別用符號+、-、#、~表示。
操作:是類的任意一個實例對象都可以使用的行為,是類的成員方法。UML按以下格式表示:
[可見性]名稱(參數列表)[:返回類型]
例如:+display():void
圖 1 所示是學生類的 UML 表示。
接口:接口是一種特殊的類,它具有類的結構但不可以被實例化,只可以被子類實現。它包含抽象操作,但不包含屬性。它描述了類或組件對外可見的動作。在UML中。接口使用一個帶有名稱的小圓圈來進行表示
圖 2 所示是圖形類接口的 UMDL 表示。

圖3 “計算長方形和圓形的周長與面積”的類圖

圖4 依賴關系的實例
聚合關系:聚合關系是關聯關系的一種。是強關聯關系。是整體和部分之間的關系,是has-a的關系。
聚合關系也是通過成員對象來實現的,其中成員對象是整體對象的一部分,但是成員對象可以脫離整體對象而獨立存在。例如,學校與老師的關系,學校包含老師,但是如果學校停辦了,老師依然可以獨立存在。也就是說,個體可以脫離整體而獨立存在。
在UML類圖中,聚合關系可以用帶空心菱形的實線表示,菱形指向整體。圖6所示是大學和教師的關系圖
圖6 聚合關系的實例
組合關系:組合關系也是關聯關系的一種,也表示類之間的整體與部分之間的關系。但它是一種更強烈的關聯關系。比聚合更強。是contain-a關系。在組合關系中,整體對象可以控制部分對象的生命周期,一旦整體對象不存在,部分對象也將不復存在,也就是說,部分對象無法脫離整體對象而存在。例如,頭和嘴的關系,沒有了頭,嘴也就不存在了。
在UML類圖中,組合關系用帶實心菱形的實線來表示,菱形指向整體。圖7所示是頭和嘴的關系圖
圖7 組合關系的實例
泛化關系:泛化關系是對象之間耦合度最大的一種關系,表示一般與特殊的關系。是父類與子類之間的關系,是一種繼承關系,是is-a的關系。泛化關系和實線關系的耦合度都是最大的
在UML類圖中,泛化關系用帶空心的三角箭的實線來表示,箭頭從父類指向子類。在代碼實線時,使用面向對象的繼承機制來實現泛化關系。例如,Student類和Teacher類都是Person類的子類,其類圖如圖8所示。
圖8 泛化關系的實例
實現關系:實現關系是接口與實現類之間的關系,在這種關系中,類實現了接口,類中的操作實現了接口中所聲明的所有抽象操作。
在UML類圖中,實現關系使用帶空心三角箭頭的虛線來表示,箭頭從實現類指向接口。例如,汽車與船實現了交通工具,其類圖如圖9所示。
圖9 實現關系的實例