UML（Unified Modeling Language，統一建模語言）是一種標準化的圖形化建模語言，用于可視化、規范和文檔化軟件系統的設計。UML 提供了一套通用的符號和規則，幫助開發者、架構師和團隊成員更好地理解和溝通軟件系統的結構和行為。
UML 的主要用途
- 需求分析：幫助團隊理解系統需求。
- 系統設計：描述系統的結構和行為。
- 文檔化：生成系統設計的文檔。
- 溝通：促進團隊成員之間的協作和理解。
- 代碼生成：某些工具可以從 UML 圖生成代碼。
常見的 UML 圖類型
UML 包含 14 種圖，分為兩大類：
-
結構圖（描述系統的靜態結構）
- 類圖（Class Diagram）：描述類及其關系。
- 對象圖（Object Diagram）：展示對象及其關系。
- 組件圖（Component Diagram）：描述系統的組件及其依賴關系。
- 部署圖（Deployment Diagram）：展示系統的物理部署結構。
- 包圖（Package Diagram）：展示包及其依賴關系。
- 復合結構圖（Composite Structure Diagram）：展示類的內部結構。
- 結構對象圖（Structural Object Diagram）：展示對象的靜態結構。
-
行為圖（描述系統的動態行為）
- 用例圖（Use Case Diagram）：描述系統的功能和用戶交互。
- 活動圖（Activity Diagram）：展示流程和活動。
- 狀態圖（State Diagram）：描述對象的狀態及其轉換。
- 時序圖（Sequence Diagram）：展示對象之間的交互順序。
- 通信圖（Communication Diagram）：展示對象之間的交互關系。
- 交互概覽圖（Interaction Overview Diagram）：結合活動圖和交互圖。
- 時序圖（Timing Diagram）：描述對象隨時間的變化。
UML 圖的特點
- 標準化：UML 是一種國際標準（ISO/IEC 19505）。
- 通用性：適用于各種軟件開發方法（如面向對象、敏捷開發等）。
- 可擴展性：支持自定義符號和規則。
- 工具支持：許多工具（如 Visio、StarUML、PlantUML）支持 UML 圖的繪制。
UML 的應用場景
- 軟件開發：需求分析、設計、文檔化。
- 系統架構：描述系統的整體結構。
- 業務建模：描述業務流程和規則。
- 教育和培訓：幫助學習者理解系統設計。
以下是一些常見的 UML 圖的示例，包括 類圖 和 用例圖，這些是最常用的 UML 圖類型之一。
1. 類圖（Class Diagram）示例
類圖用于描述系統的靜態結構，展示類及其關系（如繼承、關聯、依賴等）。
示例：圖書館管理系統
+----------------+ +----------------+ +----------------+
| Library | | Book | | Member |
+----------------+ +----------------+ +----------------+
| - books: List | | - title: String| | - name: String |
| - members: List| | - author: String| | - borrowedBooks: List |
+----------------+ ---------------- ++ +----------------+
| + addBook(book: Book): void | | + borrowBook(member: Member): void |
| + removeBook(book: Book): void | | + returnBook(member: Member): void |
+----------------+ +----------------+ +----------------+
關系：
Library包含多個Book（一對多關系）。Library包含多個Member（一對多關系）。Member可以借閱Book（關聯關系）。
2. 用例圖（Use Case Diagram）示例
用例圖用于描述系統的功能和用戶（參與者）如何與系統交互。
示例：圖書館管理系統
plaintext+----------------+ +----------------+ +----------------+
| Member | | System | | Librarian |
+----------------+ +----------------+ +----------------+| | || | || +----------------+ | +----------------+ || | Borrow Book |<-----+ | Add Book | || +----------------+ +----------------+ || | || +----------------+ | +----------------+ || | Return Book |<-----+ | Remove Book | || +----------------+ +----------------+ || | |+--------------------------+ +----------------+ || | Search Book | |+----------------+ || | |+--------------------------+ +----------------+ || | View Reports | |+----------------+ |
關系：
- 參與者：
Member：可以借書和還書。Librarian：可以添加書、刪除書、搜索書和查看報告。
- 用例：
Borrow Book：成員可以借書。Return Book：成員可以還書。Add Book：管理員可以添加書。Remove Book：管理員可以刪除書。Search Book：管理員和成員都可以搜索書。View Reports：管理員可以查看報告。
3. 時序圖（Sequence Diagram）示例
時序圖用于描述對象之間的交互順序。
示例：用戶登錄系統
Participant User
Participant System
Participant DatabaseUser -> System: Enter username and password
System -> Database: Verify credentials
alt Valid credentialsDatabase --> System: Return successSystem --> User: Login successful
else Invalid credentialsDatabase --> System: Return failureSystem --> User: Login failed
end
關系：
- 用戶輸入用戶名和密碼。
- 系統將請求發送到數據庫。
-庫 數據驗證憑據并返回結果。 - 系統根據結果向用戶反饋。
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