UML建模基礎(chǔ)教程
本節(jié)向大家介紹一下UML建模，主要包括UML建模意義，歷史，特點和應(yīng)用領(lǐng)域等內(nèi)容，相信通過本文的學(xué)習(xí)，你對UML建模一定會有全面的認識。下面讓我們一起來學(xué)習(xí)UML建模的相關(guān)知識吧。
UML建模
一、為什么要學(xué)習(xí)UML？
UML是UnifiedModelingLanguage（統(tǒng)一建模語言）的簡稱。UML是對軟件密集型系統(tǒng)中的制品進行可視化、詳述、構(gòu)造和文檔化的語言。制品{Artifact}是指軟件開發(fā)過程中產(chǎn)生的各種各樣的產(chǎn)物，如模型、源代碼、測試用例等。
◆UML建模可以達到以下目的：
◆使用模型可以更好地理解問題
◆使用模型可以加強人員之間的溝通
◆使用模型可以更早地發(fā)現(xiàn)錯誤或疏漏的地方
◆使用模型可以獲得設(shè)計結(jié)果
◆模型為最后的代碼提供依據(jù)
二、UML建模的歷史
1997年，OMG組織（ObjectManagementGroup對象管理組織）發(fā)布了統(tǒng)一建模語言（UnifiedModelingLanguage，UML）。UML的目標(biāo)之一就是為開發(fā)團隊提供標(biāo)準(zhǔn)通用的設(shè)計語言來開發(fā)和構(gòu)建計算機應(yīng)用。UML提出了一套IT專業(yè)人員期待多年的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)建模符號。通過使用UML，這些人員能夠閱讀和交流系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計規(guī)劃--就像建筑工人多年來所使用的建筑設(shè)計圖一樣。
2003年，UML已經(jīng)獲得了業(yè)界的認同。在所見過的專業(yè)人員的簡歷中，75%都聲稱具備UML的知識。然而，在同絕大多數(shù)求職人員面談之后，可以明顯地看出他們并不真正了解UML。通常地，他們將UML用作一個術(shù)語，或?qū)ML一知半解。大家對UML缺乏理解的這種狀況，促進我撰寫這篇關(guān)于UML1.4的快速入門文章。當(dāng)閱讀完本文時，您還不具備足夠的知識可以在簡歷上聲稱自己掌握了UML，但是您已具有了進一步鉆研該語言的良好起點。
三、UML建模的特點
◆UML的主要特點包括：
◆統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)
◆面向?qū)ο蟆ML是支持面向?qū)ο筌浖_發(fā)的建模語言。
◆可視化、表現(xiàn)能力強
◆獨立于過程，UML不依賴于特定的軟件開發(fā)過程。
◆概念明確，建模表示法簡潔，圖形結(jié)構(gòu)清晰，容易掌握和使用。
四、UML建模中的視圖
UML中的視圖包括用例視圖（UseCaseView）、邏輯視圖（LogicalView）、實現(xiàn)視圖（ImplementationView）、進程視圖（ProcessView）、部署視圖（DeploymentView）等，這5個視圖被稱作”4+1”視
圖.如下圖所示：
邏輯視圖。邏輯視圖關(guān)注功能，不僅包括用戶可見的功能，還包括為實現(xiàn)用戶功能而必須提供的"輔助功能模塊"；它們可能是邏輯層、功能模塊等。
開發(fā)視圖。開發(fā)視圖關(guān)注程序包，不僅包括要編寫的源程序，還包括可以直接使用的第三方SDK和現(xiàn)成框架、類庫，以及開發(fā)的系統(tǒng)將運行于其上的系統(tǒng)軟件或中間件。開發(fā)視圖和邏輯視圖之間可能存在一定的映射關(guān)系：比如邏輯層一般會映射到多個程序包等。
處理視圖。處理視圖關(guān)注進程、線程、對象等運行時概念，以及相關(guān)的并發(fā)、同步、通信等問題。處理視圖和開發(fā)視圖的關(guān)系：開發(fā)視圖一般偏重程序包在編譯時期的靜態(tài)依賴關(guān)系，而這些程序運行起來之后會表現(xiàn)為對象、線程、進程，處理視圖比較關(guān)注的正是這些運行時單元的交互問題。
物理視圖。物理視圖關(guān)注"目標(biāo)程序及其依賴的運行庫和系統(tǒng)軟件"最終如何安裝或部署到物理機器，以及如何部署機器和網(wǎng)絡(luò)來配合軟件系統(tǒng)的可靠性、可伸縮性等要求。物理視圖和處理視圖的關(guān)系：處理視圖特別關(guān)注目標(biāo)程序的動態(tài)執(zhí)行情況，而物理視圖重視目標(biāo)程序的靜態(tài)位置問題；物理視圖是綜合考慮軟件系統(tǒng)和整個IT系統(tǒng)相互影響的架構(gòu)視圖。#P#
五、UML建模工具
市面上UML建模工具很多，比較流行的有RationalRose，MicrosoftVisio、EnterpriseArchitect、VisualUML等。《UML建模-面向?qū)ο笤O(shè)計》系列文章使用的UML建模工具是EnterpriseArchitect7.0，此工具還是比較好用的。
六、UML的應(yīng)用領(lǐng)域
UML具有很廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，其中最常用的是為軟件系統(tǒng)建模，主要領(lǐng)域有：企業(yè)信息系統(tǒng)、銀行金融系統(tǒng)、電信、交通、國防、航空、零售領(lǐng)域、科學(xué)計算、分布式的基于Web的服務(wù)。UML還可以用來描述其他非軟件系統(tǒng)，比如一個機構(gòu)的組成和機構(gòu)的工作流程等等。
七、UML的構(gòu)成
《UML建模-面向?qū)ο笤O(shè)計》系列文章描述了常見的一些UML圖，主要包括了用例圖（UseCaseDiagram）、類圖（ClassDiagram）、活動圖（ActivityDiagram）、時序圖（SequenceDiagram）、狀態(tài)圖（StatechartMachineDiagram）、部署圖(DeploymentDiagram)、業(yè)務(wù)處理模型(BusinessProcessModel)、數(shù)據(jù)建模(DataModelingDiagram)等等。
1、需求階段如何書寫UseCase
用例描述文檔的書寫是系統(tǒng)分析人員對用戶需求的深刻理解的體現(xiàn)。是后期時序圖和實際開發(fā)的重要依據(jù)。也可以對作為項目估算的依據(jù)，以及根據(jù)UC復(fù)雜度和開發(fā)周期來衡量開發(fā)人員的工作效率。因此UC的書寫規(guī)范及其重要，就工作用的一些經(jīng)驗，比如書寫格式、書寫內(nèi)容及其注意事項與大家分享。
2、設(shè)計階段如何畫用例圖（Use-CaseDiagram）
例試圖描概括了用例中角色和系統(tǒng)之間的關(guān)系，描述了系統(tǒng)功能需求，角色和系統(tǒng)的交互以及系統(tǒng)的反應(yīng)。是客戶和開發(fā)人員全貌理解項目需求功能比較好的一個方式，也是后續(xù)功能迭代的依據(jù)和方向。
3、類與類之間的關(guān)系圖(ClassDiagram,UML圖)
本文針對類之間常用的關(guān)系進行了簡單的描述，主要有：關(guān)聯(lián)關(guān)系、泛化、依賴、聚合和組合。
4、UML建模之活動圖介紹（ActivityDiagram）
活動圖描述的是對象活動的順序關(guān)系所遵循的規(guī)則，它著重表現(xiàn)的是系統(tǒng)的行為，而非系統(tǒng)的處理過程。活動圖能夠表示并發(fā)活動的情形，活動圖是面向?qū)ο蟮摹?/P>
5、UML建模之狀態(tài)圖（StatechartDiagram）
狀態(tài)圖重點在于描述對象的狀態(tài)及其狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移，狀態(tài)圖的基本元素主要有：狀態(tài)、轉(zhuǎn)移、動作、自身轉(zhuǎn)移、組合狀態(tài)、進入節(jié)點、退出節(jié)點、歷史狀態(tài)、并發(fā)區(qū)域等，狀態(tài)中的事件分為調(diào)用事件（Call）、變化事件（Change）、時間事件（Time）和信號事件(Singal)。最后以實例對狀態(tài)對進行了分析。
6、UML建模之時序圖（SequenceDiagram）
時序圖（SequenceDiagram）是顯示對象之間交互的圖，這些對象是按時間順序排列的。順序圖中顯示的是參與交互的對象及其對象之間消息交互的順序。時序圖中包括的建模元素主要有：對象（Actor）、生命線（Lifeline）、控制焦點（Focusofcontrol）、消息（Message）等等。最后，以課程創(chuàng)建功能演示一時序圖實例。
7、UML建模之業(yè)務(wù)處理模型（BusinessProcessModel,BPM）
業(yè)務(wù)處理模型是一組活動的集合，描述了活動從開始到結(jié)束在時間或者空間上的順序，以及輸入和輸出。業(yè)務(wù)處理模型最終輸出要能夠滿足業(yè)務(wù)需要。包括輸入、輸出、資源、消息和目標(biāo)等元素。最后以實例進一步說明了業(yè)務(wù)邏輯模型。
8、UML建模之?dāng)?shù)據(jù)建模（DataModelDiagram）
主要介紹了數(shù)據(jù)庫建模所涉及建模元素，主要包括模式Schema、主鍵Primary、外鍵Foreignkey、關(guān)系Relationship、約束constraint、索引Index、觸發(fā)器Trigger、存儲過程StoredProcedure、視圖View等等，并配以實例加以說明。
八、總結(jié)
至此，《UML建模-面向?qū)ο笤O(shè)計》系列文章已經(jīng)寫完，UML建模也就告一段落，在整理這些文中的過程中，參考了許多國內(nèi)外有價值的文章，在此對這些文章的作者表示感謝。在寫這些文章的過程中也得到園子里朋友的鼓勵和支持，是你們的支持和鼓勵使的我寫文章更加有士氣和信心，在此表示感謝。希望《UML建模-面向?qū)ο笤O(shè)計》系列文章對園子里的朋友有幫助，并希望園子里的朋友批評指正。后續(xù)還會發(fā)布一些《Net設(shè)計模式》系列的文章，主要是以設(shè)計原理,實例,源碼的方式說明各個設(shè)計模式，請大家關(guān)注，再此感謝。
最后以一本UML書中的一個例子結(jié)束：
如果以建造房子比喻，那么學(xué)習(xí)UML的過程，就是學(xué)習(xí)如何從建筑工人成長為建筑師的過程。一個軟件工程師不能簡單地只是掌握堆砌磚瓦的技術(shù)，還應(yīng)該有設(shè)計高樓大廈的能力。
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