UML 及 StarUml

NikoManiac 發(fā)布于2019-08-15 12:11 / 2986人閱讀

摘要：類之間的關系關聯(lián)關系關聯(lián)關系是類與類之間最常用的一種關系，它是一種結構化關系，用于表示一個類對象與另一個類對象之間有聯(lián)系。自關聯(lián)在系統(tǒng)中可能會存在一些類的屬性對象類型為該類本身，這種特殊的關聯(lián)關系稱為自關聯(lián)。

UML

UML：統(tǒng)一建模語言（Unified Modeling Language）。在 UML 系統(tǒng)開發(fā)中有三個主要的模型：

功能模型：從用戶的角度展示系統(tǒng)的功能，包括用例圖。

對象模型：采用對象，屬性，操作，關聯(lián)等概念展示系統(tǒng)的結構和基礎，包括類圖、對象圖、包圖。

動態(tài)模型：展現(xiàn)系統(tǒng)的內部行為。包括時序圖，活動圖，狀態(tài)圖。

以下主要總結開發(fā)過程中常用的類圖和時序圖，及類之間的各種關系。

類圖

類圖使用類來描述系統(tǒng)的靜態(tài)結構，類圖包含類和它們之間的關系，它描述系統(tǒng)內所聲明的類，但它沒有描述系統(tǒng)運行時類的行為。

在UML類圖中，類一般由三部分組成：

類名：每個類都必須有一個名字，類名是一個字符串。

屬性(Attributes)：屬性是指類的性質，即類的成員變量。類可以有任意多個屬性，也可以沒有屬性。

操作(Operations)：操作是類的任意一個實例對象都可以使用的行為，操作是類的成員方法。

類之間的關系 關聯(lián)關系

關聯(lián)關系(Association)是類與類之間最常用的一種關系，它是一種結構化關系，用于表示一個類對象與另一個類對象之間有聯(lián)系。

在 UML 類圖中，用實線連接有關聯(lián)的對象所對應的類。在實現(xiàn)關聯(lián)關系時，通常將一個類的對象作為另一個類的屬性。

單向關聯(lián)

類的關聯(lián)關系可以是單向的，單向關聯(lián)用帶箭頭的實線表示。

public class Customer
{
    private Address address;
    ……
}

public class Address
{
    ……
}

雙向關聯(lián)

默認情況下，關聯(lián)是雙向的。

public class Customer
{
    private Product[] products;
    ……
}
public class Product
{
    private Customer customer;
    ……
}

自關聯(lián)

在系統(tǒng)中可能會存在一些類的屬性對象類型為該類本身，這種特殊的關聯(lián)關系稱為自關聯(lián)。

重數(shù)性關聯(lián)

重數(shù)性關聯(lián)關系又稱為多重性關聯(lián)關系(Multiplicity)，表示一個類的對象與另一個類的對象連接的個數(shù)。在 UML 中多重性關系可以直接在關聯(lián)直線上增加一個數(shù)字表示與之對應的另一個類的對象的個數(shù)。

表示方式	多重性說明
1..1	表示另一個類的一個對象只與一個該類對象有關系
0..*	表示另一個類的一個對象與零個或多個該類對象有關系
1..*	表示另一個類的一個對象與一個或多個該類對象有關系
0..1	表示另一個類的一個對象沒有或只與一個該類對象有關系
m..n	表示另一個類的一個對象與最少m、最多n個該類對象有關系 (m<=n)

聚合關系

聚合關系(Aggregation)表示一個整體與部分的關系。通常在定義一個整體類后，再去找出這個整體類的一些成員類，該整體類和成員類之間就形成了聚合關系。

在聚合關系中，成員類是整體類的一部分，即成員對象是整體對象的一部分，但是成員對象可以脫離整體對象獨立存在。在 UML 中，聚合關系用帶空心菱形的直線表示。

public class Car
{
    private Engine engine;
    public Car(Engine engine)
   {
        this.engine = engine;
    }
    
    public void setEngine(Engine engine)
    {
        this.engine = engine;
    }
    ……
}
public class Engine
{
    ……
}

組合關系

組合關系(Composition)也表示類之間整體和部分的關系，但是組合關系中部分和整體具有統(tǒng)一的生存期。一旦整體對象不存在，部分對象也將不存在，部分對象與整體對象之間具有同生共死的關系。

在組合關系中，成員類是整體類的一部分，而且整體類可以控制成員類的生命周期，即成員類的存在依賴于整體類。在UML中，組合關系用帶實心菱形的直線表示。

public class Head
{
    private Mouth mouth;
    public Head()
    {
    mouth = new Mouth();
    }
    ……
}

public class Mouth
{
    ……
}

依賴關系

依賴關系(Dependency)是一種使用關系，特定事物的改變有可能會影響到使用該事物的其他事物，在需要表示一個事物使用另一個事物時使用依賴關系。大多數(shù)情況下，依賴關系體現(xiàn)在某個類的方法使用另一個類的對象作為參數(shù)。

在UML中，依賴關系用帶箭頭的虛線表示，由依賴的一方指向被依賴的一方。

public class Driver
{
    public void drive(Car car)
    {
        car.move();
    }
    ……
}
public class Car
{
    public void move()
    {
        ......
    }
    ……
}

泛化關系

泛化關系(Generalization)也就是繼承關系，也稱為“is-a-kind-of”關系，泛化關系用于描述父類與子類之間的關系，父類又稱作基類或超類，子類又稱作派生類。在 UML 中，泛化關系用帶空心三角形的直線來表示。

實現(xiàn)關系

實現(xiàn)關系(Realization)是類實現(xiàn)了接口，類中的操作實現(xiàn)了接口中所聲明的操作。在UML中，類與接口之間的實現(xiàn)關系用帶空心三角形的虛線來表示。

時序圖

時序圖用于表示對象之間的交互，重點表示對象之間發(fā)送消息的時間順序。它以圖形化的方式描述了在一個用例或操作的執(zhí)行過程中對象如何通過消息相互交互，說明了消息如何在對象之間被發(fā)送和接收以及發(fā)送的順序。時序圖允許直觀地表示出對象的生存期，在生存期內，對象可以對輸入消息做出響應，還可以發(fā)送信息。

一個復雜的時序圖可以劃分為幾個小塊，每一個小塊稱為一個交互片段(Interaction Fragment)。每個交互片段由一個大方框包圍，在方框左上角的間隔區(qū)內標注該交互片段的操作類型，該操作類型用操作符表示，常用的操作符包括：

alt：多條路徑，條件為真時執(zhí)行。

opt：任選，僅當條件為真時執(zhí)行。

par：并行，每一片段都并發(fā)執(zhí)行。

loop：循環(huán)，片段可多次執(zhí)行。

StarUML

開發(fā)過程中需要繪制類圖和時序圖，常用的軟件有：StarUML，PowerDesigner 等，在線的有：ProcessOn。這里我最常用的是 StarUML，因為它顏值高~~~

軟件破解

StarUML 是一款收費軟件，但它的破解很有意思。在安裝 StarUML 的 www/license/node 目錄下，找到 LicenseManagerDomain.js，在校驗函數(shù)中直接返回用戶信息即可。

類之間的關系

在繪制類之間的關系時，對應 UML 的工具如下圖所示：

其中實現(xiàn)的關系，要達到帶空心三角形的虛線表示，則不要使用這個 Interface Realization，而應該在 Composite Structure 目錄下找到 Realization 的工具。

復雜時序圖

在繪制時序圖的時候，會遇上選擇，循環(huán)等復雜的表示，StarUML 可以利用組合片段來完成。

添加組合片段到時序圖上：

如果有多條分支，則在右邊菜單中，拷貝 Operand：

更改名字和操作類型，默認是seq，還有 alt，opt，loop 等。

填寫不同分支的“guard” 信息（如雙擊左邊對應分支的空白處，輸入的[yes]和[no]），再處理對應的消息：

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