【浅谈UML中常用的十种图】用例图、类图、对象图、包图、状态机图

UML分行为图和结构图两种，其中常用的行为图4种，结构图6种。
常用的结构图：类图、对象图、包图、组件图、部署图、组合结构图
常用的行为图：交互图（交互概览图、时间图、顺序图、通信图）、活动图、状态机图、用例图
本文对UML中常用的十种图进行了总结梳理，参考书籍为清华大学出版社《UML软件建模入门与提高》

活动图、顺序图、通信图、组件图、部署图的内容在我的下一篇博客：浅谈UML中常用的十种图（二）

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1.用例图

• 概念：描述了人们希望如何使用一个系统，包括用户希望系统实现什么功能，以及用户需要为系统提供哪些信息。
• 组成元素：用例、系统、参与者、关系。

用例：人们需要通过软件系统实现的功能（大型系统用例数目多不易组织建模，UML使用包来归纳功能和目录相似的用例）。
系统：由一个或多个用例构成的软件系统，可以是软件系统的分支；
参与者：与系统有关联的对象，可以是用户、硬件设备或其他的系统。
关系：描述用例图各部分构成之间的联系。

• 用例图中的关系：泛化、关联、包含、扩展
  

考点：1、关联关系不能够用于描述用例与用例间的关系；
2、泛化关系可以是用例间的，也可以是参与者之间的；
3、 包含关系和扩展关系都是用虚线箭头表示的；

包含关系（include）:

扩展关系（extend）：

• 如何发现用例？
  1. 选择系统边界；
  2. 确定主要参与者——通过使用系统的服务实现其目标的那些人或事物
  3. 确定每个主要参与者的目标；
  4. 定义满足用户目标的用例，根据其目标对应用例命名；

2.类图

• 概念：类图展现了一组对象、接口、协作和它们之间的关系。类图给出了系统的静态设计视图，在面向对象系统建模中，类图是经常建立的一种图。
• 组成元素：类与接口等模型元素、它们之间的关系。
• 类的关系：依赖、泛化、实现、关联、聚合、组合。
• 类图中各种关系的符号表示：
  强弱关系：泛化=实现>组合>聚合>关联>依赖
  

类图之间的关系即应用具体介绍在我的上一篇博客：类图关系及应用

3.对象图

• 概念：展示了一组对象以及它们之间的关系。对象图是类图的实体，是类图的一个实例，它与类图的不同之处在于：对象图的是类的多个对象实例而不是实际的类。
• 组成元素：对象、链（对象是类的实例，链是关联的实例）。
• 对象图建模的一般步骤：
  1. 确定参与交互的各个对象的类，可以参照相应的类图和交互图；
  2. 确定类之间的关系，例如依赖、泛化关系等；
  3. 针对交互在某特定时刻各对象的状态，使用对象图为这些对象建模；
  4. 在进行建模时，系统分析师要根据建模的目标，绘制对象的关键状态和关键对象之间的连接关系。

对象图与类图的区别：
类图是描述类、接口、协作以及它们之间关系的图；对象图则描述参与交互的各个对象在交互过程中某一时刻的状态。

4.包图

• 概念：包图通常用于描述系统的逻辑架构——层、子系统、包等。层可以建模为UML包。UML包用一大一小两个矩形组合而成。如果内部显示了其成员，则包名称标在上面的小矩形内，否则可以标在包内。
• 包的主要作用：
  1.对语义上的相关元素进行分组。
  2. 定义模型中的“语义边界”。
  3. 提供配置管理单元。
  4. 在设计时提供并行工作的单元。
  5. 提供了封装的命名空间，而所有的命名空间名称都必须具有唯一性。
• 包的元素：包自身拥有的元素（例如类、接口、协作、组件、节点和用例等）、从另一个包中合并或导入的元素、另外一个包所访问的元素。
• 包图构成元素：包和关系。
• 包之间的关系：依赖、泛化。
  
• 常用包图：用例包图、类包图。

5.状态机图

• 概念：用于描述系统的状态变化，通过对象的状态变化来描述对象的一个生命周期。
  在状态机图中，状态之间的变化称为转移；事件的发生会触发状态间的转移，导致对象从一种状态转化到另一种新的状态；
• 构成元素：状态、转移、事件、活动、动作。
  
• 动作的5个基本类型：entry、exit、do、include、event。

顺序图、通信图：描述多个对象间的交互。
状态机图：描述单个对象的状态及引起状态变化的原因。