本文和大家重點討論一下UML靜態(tài)建模機制 ，主要包括：用例圖(Usecasediagram)、類圖(Classdiagram)、對象圖(Objectdiagram)、包(Package)、構(gòu)件圖(Componentdiagram)和配置圖(Deploymentdiagram)。

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UML靜態(tài)建模機制

任何建模語言都以靜態(tài)建模機制為基礎(chǔ),標準建模語言UML也不例外。

UML的靜態(tài)建模機制包括：用例圖(Usecasediagram)、類圖(Classdiagram)、對象圖(Objectdiagram)、包(Package)、構(gòu)件圖(Componentdiagram)和配置圖(Deploymentdiagram)。

1.用例圖

(1)用例模型(Usecasemodel)

用例模型描述的是外部執(zhí)行者(Actor)所理解的系統(tǒng)功能。用例模型用于需求分析階段,它的建立是系統(tǒng)開發(fā)者和用戶反復(fù)討論的結(jié)果,表明了開發(fā)者和用戶對需求規(guī)格達成的共識。首先,它描述了待開發(fā)系統(tǒng)的功能需求;其次,它將系統(tǒng)看作黑盒,從外部執(zhí)行者的角度來理解系統(tǒng);第三,它驅(qū)動了需求分析之后各階段的開發(fā)工作,不僅在開發(fā)過程中保證了系統(tǒng)所有功能的實現(xiàn),而且被用于驗證和檢測所開發(fā)的系統(tǒng),從而影響到開發(fā)工作的各個階段和UML的各個模型。在UML中,一個用例模型由若干個用例圖描述,用例圖主要元素是用例和執(zhí)行者。

(2)用例(usecase)

從本質(zhì)上講,一個用例是用戶與計算機之間的一次典型交互作用。在UML靜態(tài)建模中,用例被定義成系統(tǒng)執(zhí)行的一系列動作,動作執(zhí)行的結(jié)果能被指定執(zhí)行者察覺到。在UML中,用例表示為一個橢圓。概括地說,用例有以下特點:

·用例捕獲某些用戶可見的需求,實現(xiàn)一個具體的用戶目標。

·用例由執(zhí)行者激活,并提供確切的值給執(zhí)行者。

·用例可大可小,但它必須是對一個具體的用戶目標實現(xiàn)的完整描述。

(3)執(zhí)行者(Actor)

執(zhí)行者是指用戶在系統(tǒng)中所扮演的角色。其圖形化的表示是一個小人。不帶箭頭的線段將執(zhí)行者與用例連接到一起,表示兩者之間交換信息,稱之為通信聯(lián)系。執(zhí)行者觸發(fā)用例,并與用例進行信息交換。單個執(zhí)行者可與多個用例聯(lián)系;反過來,一個用例可與多個執(zhí)行者聯(lián)系。對同一個用例而言,不同執(zhí)行者有著不同的作用:他們可以從用例中取值,也可以參與到用例中。

需要注意的是執(zhí)行者在用例圖中是用類似人的圖形來表示,盡管執(zhí)行的,但執(zhí)行者未必是人。例如,執(zhí)行者也可以是一個外界系統(tǒng),該外界系統(tǒng)可能需要從當前系統(tǒng)中獲取信息,與當前系統(tǒng)有進行交互。

通過實踐,我們發(fā)現(xiàn)執(zhí)行者對提供用例是非常有用的。面對一個大系統(tǒng),要列出用例清單常常是十分困難。這時可先列出執(zhí)行者清單,再對每個執(zhí)行者列出它的用例,問題就會變得容易很多。

(4)使用和擴展(UseandExtend)

UML靜態(tài)建模中使用和擴展是兩種不同形式的繼承關(guān)系。

當一個用例與另一個用例相似,但所做的動作多一些,就可以用到擴展關(guān)系。

當有一大塊相似的動作存在于幾個用例,又不想重復(fù)描述該動作時,就可以用到使用關(guān)系。

(5)用例模型的獲取

幾乎在任何情況下都會使用用例。用例用來獲取需求,規(guī)劃和控制項目。UML靜態(tài)建模中用例的獲取是需求分析階段的主要任務(wù)之一,

而且是首先要做的工作。大部分用例將在項目的需求分析階段產(chǎn)生,并且隨著工作的深入會發(fā)現(xiàn)更多的用例,這些都應(yīng)及時增添到已有的用例集中。用例集中的每個用例都是一個潛在的需求。

a.獲取執(zhí)行者

獲取用例首先要找出系統(tǒng)的執(zhí)行者。可以通過用戶回答一些問題的答案來識別執(zhí)行者。以下問題可供參考:

·誰使用系統(tǒng)的主要功能(主要使用者)。

·誰需要系統(tǒng)支持他們的日常工作。

·誰來維護、管理使系統(tǒng)正常工作(輔助使用者)。

·系統(tǒng)需要操縱哪些硬件。

·系統(tǒng)需要與哪些其它系統(tǒng)交互,包含其它計算機系統(tǒng)和其它應(yīng)用程序。

·對系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)果感興趣的人或事物。

b.獲取用例

一旦獲取了執(zhí)行者,就可以對每個執(zhí)行者提出問題以獲取用例。以下問題可供參考:

·執(zhí)行者要求系統(tǒng)提供哪些功能(執(zhí)行者需要做什么)?

·執(zhí)行者需要讀、產(chǎn)生、刪除、修改或存儲的信息有哪些類型。

·必須提醒執(zhí)行者的系統(tǒng)事件有哪些?

或者執(zhí)行者必須提醒系統(tǒng)的事件有哪些?

怎樣把這些事件表示成用例中的功能?

·為了完整地描述用例,還需要知道執(zhí)行者的某些典型功能能否被系統(tǒng)自動實現(xiàn)?

還有一些不針對具體執(zhí)行者問題(即針對整個系統(tǒng)的問題):

·系統(tǒng)需要何種輸入輸出?輸入從何處來?輸出到何處?

·當前運行系統(tǒng)(也許是一些手工操作而不是計算機系統(tǒng))的主要問題?

需要注意,最后兩個問題并不是指沒有執(zhí)行者也可以有用例,只是獲取用例時尚不知道執(zhí)行者是什么。一個用例必須至少與一個執(zhí)行者關(guān)聯(lián)。還需要注意:不同的設(shè)計者對用例的利用程度也不同。#p#

2.類圖、對象圖和包

(1)類圖

UML靜態(tài)建模中類圖(ClassDiagram)描述類和類之間的靜態(tài)關(guān)系。與數(shù)據(jù)模型不同,它不僅顯示了信息的結(jié)構(gòu),同時還描述了系統(tǒng)的行為。類圖是定義其它圖的基礎(chǔ)。在類圖的基礎(chǔ)上,狀態(tài)圖、合作圖等進一步描述了系統(tǒng)其他方面的特性。

(2)類和對象

UML靜態(tài)建模中對象(Object)與我們對客觀世界的理解相關(guān)。我們通常用對象描述客觀世界中某個具體的實體。所謂類(Class)是對一類具有相同特征的對象的描述。而對象是類的實例(Instance)。建立類模型時,我們應(yīng)盡量與應(yīng)用領(lǐng)域的概念保持一致,以使模型更符合客觀事實,易修改、易理解和易交流。

類描述一類對象的屬性(Attribute)和行為(Behavior)。在UML中,類的可視化表示為一個劃分成三個格子的長方形(下面兩個格子可省略)。

(3)關(guān)聯(lián)關(guān)系

UML靜態(tài)建模中關(guān)聯(lián)(Association)表示兩個類之間存在某種語義上的聯(lián)系。例如,一個人為一家公司工作,一家公司有許多辦公室。我們就認為人和公司、公司和辦公室之間存在某種語義上的聯(lián)系。在分析設(shè)計的類圖模型中,則在對應(yīng)人類和公司類、公司類和辦公室類之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

關(guān)聯(lián)的方向

關(guān)聯(lián)可以有方向,表示該關(guān)聯(lián)單方向被使用。關(guān)聯(lián)上加上箭頭表示方向,在UML中稱為導(dǎo)航(Navigability)。我們將只在一個方向上存在導(dǎo)航表示的關(guān)聯(lián),稱作單向關(guān)聯(lián)(Uni-directionalAssociation),在兩個方向上都有導(dǎo)航表示的關(guān)聯(lián),稱作雙向關(guān)聯(lián)(Bi-directionalAssociation)。

關(guān)聯(lián)的命名

既然關(guān)聯(lián)可以是雙向的,最復(fù)雜的命名方法是每個方向上給出一個名字,這樣的關(guān)聯(lián)有兩個名字,可以用小黑三角表示名字的方向

聚集(Aggregation)是一種特殊形式的關(guān)聯(lián)。UML靜態(tài)建模中聚集表示類之間的關(guān)系是整體與部分的關(guān)系。一輛轎車包含四個車輪、一個方向盤、一個發(fā)動機和一個底盤,這是聚集的一個例子。在需求分析中,"包含"、"組成"、"分為……部分"等經(jīng)常設(shè)計成聚集關(guān)系。聚集可以進一步劃分成共享聚集(SharedAggregation)和組成。例如,課題組包含許多成員,但是每個成員又可以是另一個課題組的成員,即部分可以參加多個整體,我們稱之為共享聚集。

另一種情況是整體擁有各部分,部分與整體共存,如整體不存在了,部分也會隨之消失,這稱為組成(Composition)。例如,我們打開一個視窗口,它就由標題、外框和顯示區(qū)所組成。一旦消亡則各部分同時消失。在UML中,聚集表示為空心菱形,組成表示為實心菱形。

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當前題目：全面解析UML靜態(tài)建模機制
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