看懂UML时序图和类图

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前言

最近在工作中第一次接触UML相关内容，本篇为学习笔记，写得不好，还请大神们多多指教。以下是本篇文章的大体结构。

看懂UML时序图和类图

UML

1. 定义

以下定义引自维基百科：

统一建模语言（Unified Modeling Language，缩写UML）是非专利的第三代建模和规约语言。UML是一种开放的方法，用于说明、可视化、构建和编写一个正在开发的、面向对象的、软件密集系统的制品的开放方法。

2. 模型

UML中的三个主要模型：

  1. 功能模型：从用户的角度展示系统的功能，包括用例图
  2. 对象模型：采用对象、属性、操作、关联等概念展示系统的结构和基础，包括类别图、对象图
  3. 动态模型：展示系统的内部行为，包括序列图（时序图）、活动图和状态图。

3. 图形

在UML 2.2中一共定义了14种图示。这里只介绍序列图和类图。

序列图

1. 定义

序列图（Sequence Diagram），也叫做循序图，是一种UML行为图。大多数人翻译为时序图（维基百科上称这种叫法并不准确），UML规范中对Sequence Diagram是这么解释的：

A sequence diagram describes an Interaction by focusing on the sequence of Messages that are exchanged, along with their corresponding Occurrence Specifications on the Lifelines

事实上，序列图与我们中学时代学的流程图大同小异，它描述的是消息在生命线上按照约定顺序执行一种交互行为。它是属于一种动态模型。

2. 元素

  1. 对象（Object）
  2. 生命线（Lifeline）
  3. 消息（Message）
  4. 激活（Activation）

3. 示例图

时序图示例

类图

1.定义

类图是统一建模语言中一种对象模型，这种图描述的是系统的类集合，类的属性和类之间的关系。

2. 元素

类图示例

上图是类图的示例，一个类有三个区域，最上面的是类名称，中间部分是类的属性，底部是类的方法。

UML提供机制，以代表类的成员，如属性和方法。指定一个类成员（即任何属性和方法）的可见性有下列符号：

1
2
3
4
5
+ public 公有
- private 私有
# protected 保护
~ 包（即对包内其他成员可见）
/ 推导（即由其他属性推导得出，不需要直接给定其值）

3. 类图中的关系

  1. 泛化（Generalization）

即继承(extend)的反方向。在UML类图中用带空心三角形的直线表示。如下图所示：

Generalization

  1. 实现（Realization）

即对应implements关键字。用带空心三角形的虚线表示

Realization

  1. 依赖（Dependency）

依赖关系可以理解为一个类A使用到了另一个类B，被依赖的对象只是作为一种工具在使用，而并不持有对它的引用。

这种使用关系是具有偶然性、临时性的、非常弱的

但是B类的变化会影响到类A，表现在代码层面：类B作为参数被类A在某个方法中使用。用带燕尾箭头的虚线表示。

Dependency

  1. 聚合（Aggregate）

聚合是表示整体与部分的一类特殊的关联关系，是弱的包含关系，成分类可以不依靠聚合类而单独存在，可以具有各自的生命周期，部分可以属于多个整体，也可以为多个整体对象共享。用以带空心的菱形剪尾的实线表示。

Aggregation

  1. 组合（Composition）

组合是一类强的整体与部分的包含关系。成分类必须依靠合成类而存在，整体与部分是不可分的（这是与聚合关系最大的区别），整体的生命周期结束也就意味着部分的生命周期结束。图形中用带实心的菱形剪尾的实线表示。

Composition

  1. 关联（Association）

关联是两个类之间，或类与接口之间一种强依赖关系，是一种长期的稳定关系。关联关系又分为单向关联、双向关联和自关联。