软考-UML图

        UML(Unified Modeling Language)统一建模语言,又称标准建模语言。用来对软件系统开发时进行可视化建模的一种语言。

        UML应用于工程实践,对大规模、复杂系统进行建模。模型大多以图表的方式呈现。一份建模图表通常包含模块、选框、连接线和作为附加信息的文本。

特点:

        1、UML统一了各种方法对不同类型的系统、不同开发阶段以及不同内部概念的不同观点,从而有效的消除了各种建模语言之间不必要的差异。它实际上是一种通用的建模语言,可以为许多面向对象建模方法的用户广泛使用。

        2、UML建模能力比其它mianxiangduixi面向对象建模方法更强。它不仅适合于一般系统的开发,而且对并行、分布式系统的建模尤为适宜。

        3、UML是一种建模语言,而不是一个开发过程。

九种常用的UML图:

一、用例图(UseCase Diagrams)

        用例图是从用户(User)的角度出发,描述角色和用例之间的关系。一般情况下为一用例多对象形式。例:用户想对系统进行录入、查询、修改成绩等对象操作。

二、类图(Class Diagram)

        类图是描述系统中类与类之间的关系静态视图。是面向对象系统建模中最常用和最重要的图,是定义其他图的基础。

        在类图中,常见有以下几种关系:泛化(Generalization),  实现(Realization),关联(Association),聚合(Aggregation),组合(Composition),依赖(Dependency)。

        关系的强弱顺序:泛化=实现>组合>聚合>关联>依赖

2.1 泛化(Generalization)

        泛化是一种继承关系,表示一般和特殊的关系,指定了子类如何继承父类所有特征和行为。

2.2 实现(Realization)

        实现是类与接口的关系,表示类是接口所有特征和行为的实现。

 2.3 关联(Association)

        关联是一种拥有的关系,它使一个类知道另一个类的属性和方法;关联可以是双向的,也可以是单向的。双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头,单向的关联有一个箭头。

2.4.聚合(Aggregation)

        聚合是整体与部分的关系,部分可以脱离整体而存在。

        如:车和音箱是整体和部分的关系,音箱离开车仍然可以存在。

        聚合关系是关联关系的一种,是强关联关系;关联和聚合在语法上无法区分,必须考察具体的逻辑关系。

 2.5.组合(Composition)

        组合是整体与部分的关系,但部分不能离开整体而单独存在。

        如:公司和部门是整体和部分的关系,没有公司就不存在部门。

        组合关系是关联关系的一种,是比聚合关系还要强的关联关系,它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。

2.6.依赖(Dependency)

        依赖是一种使用的关系,即一个类的实现需要另一个类的协助,所以要尽量不使用双向的互相依赖。

三、对象图(Object Diagrams)

        对象图和类图一样反映系统的静态过程,但它是从实际的或原型化的情景来表达的。

        对象图显示某时刻对象和对象之间的关系。

        一个UML对象图可看成一个类图的特殊用例,实例和类可在其中显示。

四、状态图(Statechart Diagrams)

        状态图描述类的对象所有可能的状态,以及事件发生时状态的转移条件。他们可以告知一个对象可以拥有的状态,并且事件会怎么随着时间的推移来影响这些状态。

        状态图是对类图的补充。

五、活动图(Activity Diagrams)

        活动图描述用例要求所要进行的活动,以及活动间的约束关系,有利于识别并行活动。能够演示出系统中哪些地方存在功能,以及这些功能和系统中其他组件的功能如何共同满足前面使用用例图的业务需求。

        活动图是状态图的一种特殊情况,这些状态大都处于活动状态。本质是一种流程图,它描述了活动到活动的控制流。

六、序列图-时序图(Sequence Diagrams) 

        序列图是用来显示你的参与者如何以一系列顺序的步骤与系统的对象交互的模型。

        顺序图可以用来展示对象之间是如何进行交互的。

        序列图将显示的重点放在消息序列上,即强调消息是如何在对象之间被发送和接收的。

        序列图展示的是多个系统或者对象之间的交互的顺序,强调时间顺序

七、协作图-通信图(Collaboration Diagrams) 

        协作图和序列图相似,显示对象间的动态合作关系。

        可以看成是类图和顺序图的交集,协作图建模对象或者角色,以及它们彼此之间是如何通信的。

 

八、构件图(Component Diagrams)

        构件图是用来表示系统中类或接口与构件之间、构件与构件之间的关系图。

        其中,构件图之间的关系表现为依赖关系,定义的类或接口与类之间的关系表现为依赖关系或实现关系。

        构件图也叫组件图,由组件、接口和组件之间联系构成,描述的是在软件系统中遵从并实现一组接口的物理的、可替换的软件模块。

        组件图 = 构件(Component)+接口(Interface)+关系(Relationship)+端口(Port)+连接器(Connector)

 九、部署图(Deployment Diagrams)

        部署图又叫配置图,是用来建模系统的物理部署。

        部署图由节点以及节点之间的关系组成。

        部署图描述的是系统运行时的结构,展示了硬件的配置及其软件如何部署到网络结构中。

        部署图通常用来帮助理解分布式系统,一个系统模型只有一个部署图。

        部署图用于可视化的软件组件部署的系统中的物理组件的拓扑结构。

        常用元素:

图例名称说明

节点节点用一长方形表示,节点定义了运行时对象和构件实例驻留的位置
构件指系统中可替换的物理部分,构建的名字标在矩形中,提供一组接口实现
接口可访问到的服务

 

<think>好的,用户让我介绍一下UML。首先,我需要确认自己对这个概念的理解是否正确。UML,可能用户指的是UML用例,因为“例”可能是“用例”的简称。不过也有可能用户打错了,比如“类”或者“例”的其他含义。但根据常见的UML表类型,用例(Use Case Diagram)是比较基础的,所以先假设用户指的是用例。 接下来,我需要回忆用例的基本结构和用途。用例属于UML的行为,主要用于描述系统的功能需求,展示参与者(Actor)与系统用例(Use Case)之间的关系。参与者可以是人或者其他外部系统,用例则是系统提供的功能单元。 然后,要组织回答的结构。用户希望结构清晰,逐步解决问题。所以应该先定义用例,再介绍核心元素,比如参与者、用例、关系等。然后可能需要举例说明,如何使用用例,以及它的应用场景和优势。 需要注意用户提到的系统级指令,比如数学表达式要用$...$,但用例可能不涉及数学公式,所以这部分可能用不上。不过如果有涉及关系符号,比如泛化、包含等,可能需要用例子来说明,但通常用例的关系用箭头和虚线表示,不需要数学符号。所以可能不需要应用第一条指令中的数学格式。 另外,用户要求用中文回答,保持口语化,避免使用Markdown格式。所以在组织语言时,要分段清晰,用自然的口语表达,但避免使用专业术语时适当解释。 需要检查UML用例的相关术语是否正确,比如参与者是否也叫角色,用例之间的关系如包含(include)、扩展(extend)、泛化(generalization)是否正确。例如,包含关系是指一个用例必须包含另一个用例的功能,而扩展则是在特定条件下扩展用例。 可能还需要提到用例的层次,比如主要用例和次要用例,或者如何通过用例进行需求分析。同时,用例的优点,比如帮助开发团队和客户沟通,明确系统范围,识别参与者及其需求。 还需要虑用户可能的背景。如果用户是初学者,可能需要更基础的解释,而如果用户有一定经验,可能需要更深入的内容。但根据问题本身,用户可能刚接触UML,所以应该保持基础但全面。 最后,要确保回答准确,没有错误。比如用例属于UML的结构还是行为?实际上,UML分为结构和行为,用例属于行为,因为它描述系统的动态功能。而类属于结构,描述静态结构。 总结,回答的结构应该是:定义用例,核心元素(参与者、用例、关系),示例,应用场景,优势,可能的使用步骤,常见错误或注意事项。这样逐步展开,帮助用户理解。 现在开始组织语言,确保每个部分简洁明了,用例子辅助说明。比如,在解释参与者时,可以举用户和管理员作为例子;用例可以是登录、注册等。关系方面,比如登录用例可能包含验证用户信息,而扩展可能是在忘记密码时扩展出重置密码的功能。 需要检查是否存在可能的误解,比如用例不涉及系统内部实现,只关注外部可见的功能。同时,用例通常用于需求分析阶段,帮助收集和确认需求。 在写作过程中,要确保符合用户的要求,结构清晰,分点但不使用Markdown,所以用自然的分段和连接词。比如使用“首先”、“其次”、“例如”、“此外”等来连接各部分内容。 最后,通读整个回答,确保没有技术错误,术语使用正确,语言流畅,符合中文表达习惯。</think>UML(通常称为**用例**,英文:Use Case Diagram)是统一建模语言(UML)中用于描述系统功能需求的一种行为。它通过可视化的方式展示系统与外部参与者(Actor)之间的交互,以及系统提供的功能(用例)。以下是逐步介绍: --- ### 1. **核心组成元素** - **参与者(Actor)** 表示与系统交互的外部实体,可以是用户、其他系统或设备。例如: - 用户、管理员、支付网关。 - **用例(Use Case)** 描述系统提供的功能单元,通常以动词短语命名。例如: - 登录系统、生成报表、处理订单。 - **关系(Relationships)** 定义参与者与用例之间,或用例与用例之间的关联,包括: - **关联(Association)**:参与者与用例之间的连线,表示交互。 - **包含(Include)**:一个用例必须调用另一个用例(如“支付订单”必须包含“验证支付信息”)。 - **扩展(Extend)**:在特定条件下扩展用例(如“找回密码”可扩展“登录”)。 - **泛化(Generalization)**:父子用例或参与者的继承关系(如“普通用户”泛化为“VIP用户”)。 --- ### 2. **示例场景** 假设设计一个在线购物系统,用例可能包含以下内容: - **参与者**:顾客、管理员、物流系统。 - **用例**:浏览商品、下单、支付、发货通知。 - **关系**: - 顾客关联“浏览商品”和“下单”。 - “支付”用例包含“验证信用卡信息”。 - “发货通知”扩展“物流系统”的用例。 --- ### 3. **主要用途** - **需求分析**:明确系统需要实现哪些功能。 - **沟通工具**:帮助开发团队、客户和利益相关者理解系统范围。 - **识别参与者**:确定与系统交互的所有外部角色。 - **功能分解**:通过包含和扩展关系,细化复杂用例。 --- ### 4. **绘制步骤** 1. **识别参与者**:谁或什么会使用系统? 2. **列出用例**:系统需要提供哪些功能? 3. **建立关联**:参与者与用例之间如何交互? 4. **细化关系**:用例之间是否需要包含、扩展或泛化? 5. **验证完整性**:是否覆盖所有功能需求? --- ### 5. **注意事项** - 避免过度复杂:用例应简洁,聚焦主要功能。 - 不涉及技术细节:它描述“做什么”,而非“如何做”。 - 用例命名需清晰:用主动语态(如“提交订单”而非“订单提交”)。 --- ### 6. **与其他UML的区别** - **类(Class Diagram)**:描述系统静态结构(如类、属性)。 - **时序(Sequence Diagram)**:展示对象间按时间顺序的交互。 - **用例(Use Case Diagram)**:专注功能需求和用户视角。 --- 通过用例,可以快速理解系统边界和核心功能,是件设计初期的重要工具。
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