UML的模型及图示表示

UML的模型及图示表示

① UML的五大模型

UML（统一建模语言）的五大模型用于从不同维度描述系统，具体包括：

1. 用例模型：描述系统功能与外部参与者的交互（如用户与系统的核心业务流程）。
2. 静态模型：描述系统的静态结构，包括类、对象、属性和关系（如类图、对象图）。
3. 动态模型：描述对象的状态变化和流程逻辑（如状态图、活动图）。
4. 交互模型：展示对象间的消息传递和时序关系（如时序图、协作图）。
5. 物理模型：描述系统的物理部署和组件构成（如部署图、组件图）。

② 9种图表示

UML 2.0定义了9种核心图示（教材中常见分类）：

1. 用例图（Use Case Diagram）：描述功能需求与参与者关系。
2. 类图（Class Diagram）：定义类的属性、方法及类间关联。
3. 对象图（Object Diagram）：展示某一时刻对象实例的快照。
4. 时序图（Sequence Diagram）：按时间顺序显示对象间交互消息。
5. 协作图（Communication Diagram）：强调对象间协作关系（旧称协作图）。
6. 状态图（State Diagram）：描述对象生命周期内的状态转换。
7. 活动图（Activity Diagram）：类似流程图，展示业务流程或算法步骤。
8. 组件图（Component Diagram）：描述系统模块或组件的物理结构。
9. 部署图（Deployment Diagram）：展示系统硬件节点及软件部署关系。

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应用

① 根据实际问题应用五大模型描述（示例）
答案：

场景：设计一个在线购物系统的订单处理模块。

1. 用例图（用例模型）：
   • 参与者：用户、支付系统。
   • 用例：

     ◦ 用户：创建订单、支付订单、查看订单状态。  
   
     ◦ 支付系统：处理支付请求、返回支付结果。  
   

   • 关系：用户与支付系统通过支付订单用例交互。

2. 类图（静态模型）：
   • 类定义：

     ◦ `Order`类：属性包括订单号（`orderId`）、总金额（`totalAmount`），方法包括`calculateTotal()`。  
     ◦ `Payment`类：属性包括支付状态（`status`），方法包括`processPayment()`。  
   

   • 关系：Order与Payment为一对一关联。

3. 时序图（交互模型）：
   • 流程：用户下单→系统验证库存→调用支付接口→返回支付结果。
   • 对象交互：

   1. 用户界面（UI）向订单控制器（Controller）发送创建订单请求。
   2. 控制器调用库存服务（InventoryService）验证库存。
   3. 库存服务返回验证结果，控制器调用支付服务（PaymentService）。
   4. 支付服务返回成功/失败状态，控制器更新订单状态。

4. 状态图（动态模型）：
   • 订单状态转换：
   ◦ 初始状态：待支付。
   ◦ 事件：用户支付→状态转为已支付。
   ◦ 事件：支付超时→状态转为已取消。

5. 部署图（物理模型）：
   • 节点：Web服务器（部署订单处理模块）、数据库服务器（MySQL集群）、支付网关（第三方节点）。
   • 连接：Web服务器通过HTTPS与支付网关通信。

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示例图示片段

// 类图示例  
+----------------+          +----------------+  
|     Order      |          |    Payment     |  
+----------------+          +----------------+  
| - orderId: String |1     1| - status: String|  
| - totalAmount: Double|<>-----| - processPayment() |  
+----------------+          +----------------+  

// 时序图片段  
用户界面 -> 订单控制器: 创建订单请求  
订单控制器 -> 库存服务: 验证库存  
库存服务 --> 订单控制器: 库存充足  
订单控制器 -> 支付服务: 调用支付  
支付服务 --> 订单控制器: 支付成功  

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