軟考軟件設(shè)計(jì)師專(zhuān)題講義十一：系統(tǒng)工程知識(shí)

　　2.3統(tǒng)一建模語(yǔ)言(UML)

　　UML是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大且普遍適用的建模語(yǔ)言。它溶入了軟件工程領(lǐng)域的新思想、新方法和新技術(shù)。它的作用域不限于支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì),還支持從需求分析開(kāi)始的軟件開(kāi)發(fā)的全過(guò)程。

　　然UML不是一種方法學(xué)，它就不需要任何正式的工作產(chǎn)品。而且它還提供了多種類(lèi)型的模型描述圖(diagram)，當(dāng)在某種給定的方法學(xué)中使用這些圖時(shí)，它使得開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用程序的更易理解。UML的內(nèi)涵遠(yuǎn)不只是這些模型描述圖，但是對(duì)于入門(mén)來(lái)說(shuō)，這些圖對(duì)這門(mén)語(yǔ)言及其用法背后的基本原理提供了很好的介紹。通過(guò)把標(biāo)準(zhǔn)的UML圖放進(jìn)您的工作產(chǎn)品中，精通UML的人員就更加容易加入您的項(xiàng)目并迅速進(jìn)入角色。最常用的UML圖包括：用例圖、類(lèi)圖、序列圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、組件圖和部署圖。

　　用例圖：

　　用例圖描述了系統(tǒng)提供的一個(gè)功能單元。用例圖的主要目的是幫助開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)以一種可視化的方式理解系統(tǒng)的功能需求，包括基于基本流程的"角色"(actors，也就是與系統(tǒng)交互的其他實(shí)體)關(guān)系，以及系統(tǒng)內(nèi)用例之間的關(guān)系。用例圖一般表示出用例的組織關(guān)系--要么是整個(gè)系統(tǒng)的全部用例，要么是完成具有功能(例如，所有安全管理相關(guān)的用例)的一組用例。要在用例圖上顯示某個(gè)用例，可繪制一個(gè)橢圓，然后將用例的名稱(chēng)放在橢圓的中心或橢圓下面的中間位置。要在用例圖上繪制一個(gè)角色(表示一個(gè)系統(tǒng)用戶(hù))，可繪制一個(gè)人形符號(hào)。角色和用例之間的關(guān)系使用簡(jiǎn)單的線(xiàn)段來(lái)描述.

　　用例圖通常用于表達(dá)系統(tǒng)或者系統(tǒng)范疇的高級(jí)功能。此外，在用例圖中，沒(méi)有列出的用例表明了該系統(tǒng)不能完成的功能。在用例圖中提供清楚的、簡(jiǎn)要的用例描述，項(xiàng)目贊助商就很容易看出系統(tǒng)是否提供了必須的功能。

　　類(lèi)圖:

　　類(lèi)圖表示不同的實(shí)體(人、事物和數(shù)據(jù))如何彼此相關(guān);換句話(huà)說(shuō)，它顯示了系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。類(lèi)圖可用于表示邏輯類(lèi)，邏輯類(lèi)通常就是業(yè)務(wù)人員所談及的事物種類(lèi)--搖滾樂(lè)隊(duì)、CD、廣播劇;或者貸款、住房抵押、汽車(chē)信貸以及利率。類(lèi)圖還可用于表示實(shí)現(xiàn)類(lèi)，實(shí)現(xiàn)類(lèi)就是程序員處理的實(shí)體。實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖或許會(huì)與邏輯類(lèi)圖顯示一些相同的類(lèi)。然而，實(shí)現(xiàn)類(lèi)圖不會(huì)使用相同的屬性來(lái)描述，因?yàn)樗�很可能具有�?duì)諸如Vector和HashMap這種事物的引用。

　　類(lèi)在類(lèi)圖上使用包含三個(gè)部分的矩形來(lái)描述。最上面的部分顯示類(lèi)的名稱(chēng)，中間部分包含類(lèi)的屬性，最下面的部分包含類(lèi)的操作(或者說(shuō)"方法")。

　　序列圖:

　　序列圖顯示具體用例(或者是用例的一部分)的詳細(xì)流程。它幾乎是自描述的，并且顯示了流程中中不同對(duì)象之間的調(diào)用關(guān)系，同時(shí)還可以很詳細(xì)地顯示對(duì)不同對(duì)象的不同調(diào)用。

　　序列圖有兩個(gè)維度：垂直維度以發(fā)生的時(shí)間順序顯示消息/調(diào)用的序列;水平維度顯示消息被發(fā)送到的對(duì)象實(shí)例。

　　序列圖的繪制非常簡(jiǎn)單。橫跨圖的頂部，每個(gè)框表示每個(gè)類(lèi)的實(shí)例(對(duì)象)。在框中，類(lèi)實(shí)例名稱(chēng)和類(lèi)名稱(chēng)之間用空格/冒號(hào)/空格來(lái)分隔，例如，myReportGenerator : ReportGenerator。如果某個(gè)類(lèi)實(shí)例向另一個(gè)類(lèi)實(shí)例發(fā)送一條消息，則繪制一條具有指向接收類(lèi)實(shí)例的開(kāi)箭頭的連線(xiàn)，并把消息/方法的名稱(chēng)放在連線(xiàn)上面。對(duì)于某些特別重要的消息，您可以繪制一條具有指向發(fā)起類(lèi)實(shí)例的開(kāi)箭頭的虛線(xiàn)，將返回值標(biāo)注在虛線(xiàn)上。就我而言，我總喜歡繪制出包括返回值的虛線(xiàn)，這些額外的信息可以使得序列圖更易于閱讀。

　　閱讀序列圖也非常簡(jiǎn)單。從左上角啟動(dòng)序列的"驅(qū)動(dòng)"類(lèi)實(shí)例開(kāi)始，然后順著每條消息往下閱讀。

　　狀態(tài)圖:

　　狀態(tài)圖表示某個(gè)類(lèi)所處的不同狀態(tài)和該類(lèi)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換信息。有人可能會(huì)爭(zhēng)論說(shuō)每個(gè)類(lèi)都有狀態(tài)，但不是每個(gè)類(lèi)都應(yīng)該有一個(gè)狀態(tài)圖。只對(duì)"感興趣的"狀態(tài)的類(lèi)(也就是說(shuō)，在系統(tǒng)活動(dòng)期間具有三個(gè)或更多潛在狀態(tài)的類(lèi))才進(jìn)行狀態(tài)圖描述。

　　狀態(tài)圖的符號(hào)集包括5個(gè)基本元素：初始起點(diǎn)，它使用實(shí)心圓來(lái)繪制;狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，它使用具有開(kāi)箭頭的線(xiàn)段來(lái)繪制;狀態(tài)，它使用圓角矩形來(lái)繪制;判斷點(diǎn)，它使用空心圓來(lái)繪制;以及一個(gè)或者多個(gè)終止點(diǎn)，它們使用內(nèi)部包含實(shí)心圓的圓來(lái)繪制。要繪制狀態(tài)圖，首先繪制起點(diǎn)和一條指向該類(lèi)的初始狀態(tài)的轉(zhuǎn)換線(xiàn)段。狀態(tài)本身可以在圖上的任意位置繪制，然后只需使用狀態(tài)轉(zhuǎn)換線(xiàn)條將它們連接起來(lái)。

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