在UML（統一建模語言）中，**用例圖（Use Case Diagram）和類圖（Class Diagram）**是兩種最常用的圖表類型，分別用于描述系統的高層功能和靜態結構。以下是它們的核心概念、用途及區別：

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1. 用例圖（Use Case Diagram）

用途

描述系統的功能需求和用戶（或其他系統）與系統的交互，聚焦于**“系統做什么”**，而不關心具體實現細節。

核心元素

• 參與者（Actor）：系統外部的實體（如用戶、外部系統），用小人圖標表示。

• 用例（Use Case）：系統提供的功能單元，用橢圓表示，描述參與者與系統的交互。

• 關系：

  • 關聯（Association）：參與者與用例之間的連線，表示交互。

  • 包含（Include）：一個用例必須調用另一個用例（如“支付”必須包含“驗證密碼”）。

  • 擴展（Extend）：一個用例在特定條件下擴展另一個用例（如“訂單”可能擴展“申請折扣”）。

  • 泛化（Generalization）：用例或參與者之間的繼承關系（如“VIP用戶”繼承自“普通用戶”）。

示例場景

• 在線購物系統中：

  • 參與者：顧客、管理員、支付系統。

  • 用例：瀏覽商品、下單、支付、管理庫存。

特點

• 面向用戶視角，易于與非技術人員溝通。

• 不涉及實現細節（如類、方法）。

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2. 類圖（Class Diagram）

用途

描述系統的靜態結構，展示類、接口、屬性、方法以及它們之間的關系，聚焦于**“系統如何構建”**。

核心元素

• 類（Class）：矩形框，分三部分：類名、屬性（字段）、方法（操作）。

• 關系：

  • 關聯（Association）：類之間的引用（如“學生”與“課程”）。

  • 聚合（Aggregation）：弱“整體-部分”關系（如“汽車”與“輪胎”）。

  • 組合（Composition）：強“整體-部分”關系，生命周期一致（如“公司”與“部門”）。

  • 繼承（Generalization）：父子類關系（如“動物”與“貓”）。

  • 依賴（Dependency）：一個類的變化影響另一個類（如“訂單”依賴“支付服務”）。

  • 接口實現（Realization）：類實現接口（如“PDFGenerator”實現“IExport”）。

示例場景

• 電商系統中的類：

  • Product（屬性：id, name；方法：getPrice()）。

  • Order（關聯Product，依賴PaymentService）。

特點

• 面向開發者，指導代碼實現。

• 可標注多重性（如1對多）、可見性（+public, -private）。

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關鍵區別

維度	用例圖	類圖
目的	描述系統功能需求（做什么）	描述系統靜態結構（如何構建）
受眾	用戶、需求分析師	開發者、架構師
內容	參與者、用例、功能流程	類、屬性、方法、關系
抽象級別	高層次，不涉及實現	低層次，直接映射代碼

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實際應用中的聯系

1. 從用例圖到類圖：用例圖中的功能需求可轉化為類圖中的類和方法。

   • 例如，“支付”用例可能對應類圖中的Payment類、processPayment()方法。

2. 互補性：用例圖定義需求邊界，類圖實現這些需求的具體結構。

通過結合這兩種圖，可以從需求分析平滑過渡到系統設計，確保開發與用戶期望一致。