uml（unified modeling language）用例圖、類圖、序列圖詳解

阿新 • • 發佈：2019-02-17

uml（unified modeling language）全稱為統一建模語言。

uml主要分為九種圖：

一：用例圖

二：類圖

三：物件圖

四：構件圖

五：部署圖

六：狀態圖

七：順序圖

八：活動圖

九：協作圖

而這9種圖分別是其中最常用的是用例圖、類圖、時序圖這三種。這裡由於篇幅有限，暫時先整理用例圖、類圖、序列圖，另外的6個圖將在之後有時間再出新的部落格講解。

一用例圖：從系統外部看系統功能，定義了系統的需求，但並不描述系統內部對功能的具體實現。

用例圖由四部分組成：用例（use case）、參與者（actor）、系統邊界、關聯

參與者（actor）：可以是系統的使用者、也可以是維護者，同時還可以是與該系統有關係的其他系統，通常用人形表示。

用例（use case）：是參與者可以體驗的系統服務和功能單元，用橢圓表示。

系統邊界：一個系統與另一個系統之間的界限，而一個系統邊界外的其他與該系統相關的部分稱之為系統環境，用一個矩形框包含系統中的用例來表示，下面會有完整用例圖來解讀。

關係（relationship）：用例圖的關係有四種，分別是關聯、擴充套件、泛化、包含。

1：關聯用來表示參與者與用例的關係，用線條箭頭表示，如下圖：

參與者和用例的關聯例子：（由於visio2013裡的關聯沒有箭頭，我也懶得折騰了，就直接這樣了，下面用紅色箭頭稍微標註了一下，正規的還是要用上方的線條箭頭的）

2：泛化是參與者或者用例之間的關係，用空心箭頭表示，如下圖：

特別注意箭頭打向父用例或者父參與者！

泛化這個要比其他幾個關係更難理解一點，其實直白的說就是類似繼承，一個子參與者或者子用例繼承父參與者或者父用例，因此繼承了父參與者或者父用例所有的行為、關係以及結構，通常父參與者或者父用例比較抽象，例如人就是一個抽象參與者，它可以分為學生參與者，也可以分為老師參與者，這就是一個泛化的參與者關係。

泛化的例項:

3：擴充套件是用例之間的關係，用來表示用例新增的新的功能或者行為，以此誕生的新用例叫擴充套件用例，原先的用例成為基礎（base）用例，用虛線和線條箭頭表示，中間用<< extend>>（extend可以用擴充套件中文來替換）來表示，如下圖。

擴充套件用例的例子，這裡：

4：包含也是用例之間的關係，用來表示一個用例包含多個用例的情況，一般這種都是一個基礎用例具有比較複雜的功能或者行為，需要分多個用例來完成的情況，和擴充套件一樣式用虛線線條箭頭以及中間用<<include>>（include可以用包含等中文來替換）來表示，如下圖。

包含用例的例子：

完整的用例圖例項：

二類圖：用來定義系統中的類以及類與類之間的關係，是對靜態結構的描述。

類圖（class diagram）通過對系統內的類及其關係進行定義來幫助人們理解系統，是系統分析和設計階段的重要步驟。

先來看看類圖中如何在類圖中表現一個類的例項（php程式碼，其他語言其實大同小異），person類裡擁有各種屬性和方法：

class Person{
public $name;
protected $age;
private $sex;


public function say($name,$age){
echo $this->$name." is ".$this->$age;
}
}

下面是通過上面程式碼用uml類圖轉化表示：

可以看出類在uml類圖中是用一個矩形表示的，類的名稱在最上方，用線條進行分隔，例如上圖類圖表示的類就是名為person的類。

person類名下面是類的屬性和方法，在矩形內也用線條進行分隔！同時方法和屬性都具備public、private、protected三種類型，在uml類圖中分別用+、-、#來表示，屬性和方法都一樣。

對應關係：

+ public

- private

# protected

而屬性後的 : 是該屬性的型別，例如+name: string 代表的就是一個public的name屬性，該屬性是string型別，也就是字串型別。同理#age: int是protected的age屬性，該屬性是int型別，也就是整型，而-sex : int 則是private的sex屬性，該屬性是int型別，也就是整型。

方法後的 : 是該方法返回的型別，上圖例子中沒有返回值，因此為void。

上面的例子是普通的類，下面來看看介面在uml類圖中怎麼表示：

介面程式碼：

interface Usb{
	public function getusb($name);
}
class UsbName implements Usb{
	public function getusb($name){
		echo $name;
	}
}

轉化為uml類圖中的表示：

可以看出介面在uml類圖中的表示其實和普通類相似，只是類名上面加上了<<interface>>或者<<介面>>，而接口裡的類都是public型別，因此都是用+號修飾方法，其他的和普通類一致。

我們再來看看抽象類在uml類圖中的表示方式：

abstract class fruit{
abstract public function apple();
abstract protected function pear($num);
}

上面這個抽象類轉化為uml類圖，如圖有兩種表現形式，一個是類名用斜體，另一個是在下方用{abstract}來表示，其他的部分就和普通類一樣了

上面分別解釋了普通類、介面、抽象類三種情況在uml圖中的表示方式，下面就來看看類與類之間的關係在uml類圖中是如何表示的。

在uml類圖中類與類之間的關係主要有：實現、關聯、泛化、聚合、組合、依賴這六種，下面詳細講解這六種關係!

一：實現

實現一般運用於介面，例如有一個usb的介面，而另一個類usbname對usb介面進行實現就是指這種情況。在uml類圖中這種關係用虛線空心的箭頭表示，注意這個箭頭是指向介面的，一定不要搞錯！如下圖。

二：關聯

uml類圖中的關聯關係表示的是一個類與另外一個類具有某種聯絡，這種聯絡可以是雙向的，也可以是單向的，雙向的聯絡稱為雙向關聯，用實線表示，或者用雙箭頭實線表示，而單向的聯絡則成為單向關聯，用單箭頭的實線表示。

下圖中表示如下程式碼,這是個單向關聯，商店和商品的關聯，商店出售商品。

class Shop{
	public function sold(){
		...
	}
}
class Commodity{
	public function name(){
		...
	}
}

下面再來看看一個雙向關聯的關係，父母與孩子，父母擁有孩子，同時孩子擁有父母，這是雙向關聯：

三：泛化

泛化實際就是一種繼承關係，用來描述子類繼承父類的關係，用空心的實線箭頭來表示，箭頭指向父類！這點需要特別注意，下面是一個簡單的例項，水果是一個父類，而蘋果和梨子則是子類，它們都繼承了水果類。

class fruit{
	...
}
class apple extends fruit{
	...
}
class pear extends fruit{
	...
}

四：聚合

uml的聚合關係表示的是整體與部分的關係，部分是整體的組合部分，但是聚合中的部分是可以獨立於整體存在的，這是一種強關聯關係，例如茶具和杯子就是聚合關係，杯子是茶具的組成部分，但是杯子並不依賴於茶具這個整體，杯子可以獨立存在，這就是一種聚合關係，在uml類圖中聚合用空心的菱形及實線表示，菱形指向整體，如下圖：