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一、 什么是 UML
UML 是统一建模语言的缩写。UML 图是基于 UML（统一建模语言）的图表，目的是直观地表示系统及其主要参与者、角色、动作、工件或类，以便更好地理解、更改、维护或记录信息关于系统。简而言之，UML 是一种现代的软件建模和文档化方法。事实上，它是最流行的业务流程建模技术之一。它基于软件组件的图形表示。正如古老的谚语所说：“一图胜千言”。通过使用视觉表示，我们能够更好地理解软件或业务流程中可能存在的缺陷或错误。
二、 UML 图的类型
UML图分为行为UML图和结构UML图两大类，前者分析和描述系统或流程的结构，后者则描述系统的行为、它的参与者和它的构建组件。这两大类里面又包括很多具体类型。
行为UML图包括：活动图、用例图、交互概览图、时序图、状态机图、通讯图和时序图。
结构UML图包括：类图、对象图、组件图、复合结构图、部署图、包图和剖面图。
在记录系统和/或架构时，并非所有 14 种不同类型的 UML 图都会定期使用。帕累托原则似乎也适用于UML 图的使用——开发人员在 80% 的时间里使用 20% 的图。软件开发中最常用的有：用例图、类图和序列图。
（1）活动（流程）图
活动图可能是用于业务流程建模的最重要的 UML 图。在软件开发中，一般用来描述不同活动和动作的流程。这些可以是顺序的也可以是并行的。它们描述了活动使用、消费或生产的对象，以及不同活动之间的关系。
流程图，就像生活中的“说明书”，一步步告诉你怎样完成任务。它是个图形工具，把要做的事情按顺序画出来，让我们一看就懂。想象一下，你要组装一个玩具，活动图就是那张步骤图，告诉你先放哪个零件，再放哪个。
（2）用例图
系统的基石部分是系统满足的功能需求。用例图用于分析系统的高层需求。这些要求通过不同的用例来表达。就像是用户和开发者之间的“沟通桥梁”。它用简单的图形，把用户想怎么用系统、系统能为用户提供什么服务，都清晰地展示出来。想象一下，你要去餐厅点餐，用例图就是那份菜单，告诉你餐厅有哪些菜品（系统功能），你怎么点（用户与系统如何交互）。
用例UML 图的三个主要组成部分：
功能需求——表示为用例；描述动作的动词
参与者——他们与系统交互；参与者可以是人、组织或内部或外部应用程序
参与者和用例之间的关系——用直箭头表示
（3）交互概览图
交互概述 UML 图可能是最复杂的一些图。到目前为止，我们已经解释了什么是活动图。此外，在行为图集中，我们有一个由四个图组成的子集，称为交互图。所以，交互概览图是由不同的交互图组成的活动图。它就像是电影的“剧情大纲”。它用图形方式，把系统中多个交互的“故事线”都整理出来，让人一看就能明白系统是如何运作的。
想象一下，你在看电影前看了剧情介绍，交互概览图就是那份介绍。它主要由几个关键部分构成：活动（就像电影的场景）、交互（就像场景中的对话或动作）、以及它们之间的关系（就像场景之间的过渡）。通过它，你可以快速了解系统的整体流程，就像是预览了电影的整个故事。
上面的示例显示了如何使用 UML 图来描述系统的动态行为、结构组织和对象之间的交互。所有这一切，同时考虑事件发生的时间和顺序，从而密切关注事件和消息流的顺序。有起点和终点，就像任何流程图一样。然后，在顶层视图上，它通过使用矩形框来描述交互和交互使用。在交互（矩形框）中，我们包含了一个完整的独立序列图，包含三个主要参与者：助手、中间件报告系统和检查器。一旦动作序列完成，流程状态就会分支，要么重复之前的交互，要么继续进行新的交互，然后结束流程。
（4）时序图
时序 UML 图用于表示注意力集中在时间上时对象之间的关系。我们对对象如何相互作用或相互改变不感兴趣，而是想表示对象和参与者如何沿着线性时间轴行动。它就像是给系统交互行为拍的“电影”。它用图形化的方式，详细记录了系统中各个对象或组件之间如何随时间进行交互。
想象一下，你在看电影时，人物们按照时间顺序，通过对话、动作等传递信息，推动剧情发展。时序图也一样，它展示了系统中的“角色”（对象或组件）如何在“生命线”（时间轴）上，通过“消息”（箭头）传递信息，完成特定的任务或操作。时序图主要由角色、生命线、消息构成，可以让我们更直观地理解系统的交互过程。
（6）序列图
序列图可能是最重要的 UML 图，不仅在计算机科学界，而且在业务应用程序开发的设计级模型中也是如此。最近，由于它们在视觉上不言自明的特性，它们在描绘业务流程方面变得很流行。它就像是给系统交互拍的“连环画”。它用图形方式，一步步展示系统中对象之间如何按照时间顺序传递消息。
想象一下，你看漫画时，角色们按顺序行动，通过对话和动作推动故事发展。序列图也一样，它描绘了系统中的“角色”（对象）在“生命线”（时间轴）上，如何“发送”（箭头）和“接收”消息，完成交互。序列图主要由对象、生命线、激活期、消息构成，让我们能更清晰地理解系统内部的交互逻辑。
序列图描述了参与者和对象之间发生的消息和交互的顺序。参与者或对象仅在需要时或其他对象想要与它们通信时才处于活动状态。所有通信都按时间顺序表示。要获得更好的想法，请查看下面的 UML 序列图示例。下面你可以看到一个序列图的例子，描述了一个课程注册系统。
（7）通信UML图
在 UML 1.x 中，通信图过去被称为协作图。顾名思义，这种类型的 UML 图的主要焦点是对象之间的通信。由于核心组件是对象之间交换的消息，我们可以像制作时序图一样构建通信图。两者之间的唯一区别是通信图中的对象以关联连接显示。
从视觉上看，两者的不同之处在于序列图是垂直结构良好的，消息流遵循自上而下的时间顺序方法。另一方面，通信 UML 图使用数字方案和指向箭头来描述消息流。如果在为流程或系统编写文档时必须在两者之间做出选择，序列图可能是更好的选择。许多软件工程师更喜欢序列图，不仅因为它们结构更好，而且因为它们在 UML 文档中的可用注释方面得到了更多关注。
另一方面，通信图更容易设计，因为您可以在绘图板上的任何位置添加对象。毕竟，为了连接对象，它们只需要成为编号序列的一部分，而不必在物理上彼此靠近。下面我们分析时序图。如果您想了解更多关于通信图和序列图之间差异的信息，可以在此处继续阅读。
（8）类图
类 UML 图是最常见的软件文档图表类型。由于当今创建的大多数软件仍然基于面向对象的编程范式，因此使用类图来记录软件被证明是一种常识性解决方案。发生这种情况是因为 OOP 基于类和它们之间的关系。
类图就像是系统的“家族树”，它展示了系统中的类、接口及它们之间的关系。简而言之，类图包含类及其属性（也称为数据字段）和它们的行为（也称为成员函数）。更具体地说，每个类都有 3 个字段：顶部的类名，名称正下方的类属性，底部的类操作/行为。不同类之间的关系（用连线表示），构成了类图。
（9）对象图
数据库UML对象图描述一组对象之间的关系，是具有具体属性值和行为的一个具体事物。其与类图的主要区别是一个是抽象的，而对象图是具体的。对象图就像是系统的“快照”，它展示了系统在某一特定时刻的静态状态。对象图是类图的实例，描述了对象（类的具体实例）以及它们之间的关系。对象图主要由对象、连接（表示对象间的关系）和包（用于组织对象）构成。每个对象都有具体的属性值，让我们能直观地看到系统在某一时刻的具体状态。
（10）组件图
在处理复杂系统的文档时，组件 UML 图可以帮助将系统分解为更小的组件。有时很难描述系统的体系结构，因为它可能包含多个部门或可能采用不同的技术。它就像是系统的“零件说明书”。它展示了系统中各个组件以及它们之间的连接关系。
组件图主要由组件（如可执行程序、库文件等）、接口（组件提供的服务或功能）、依赖关系（组件之间的连接，表示一个组件使用了另一个组件的接口）构成。通过组件图，我们可以清晰地看到系统是由哪些“零件”组成的，以及这些“零件”是如何相互连接的。
（11）组合结构图
这种UML图不常用，因为它的功能非常具体。它只表示一个类的内部结构和不同类组件之间的关系。业务专业人员通常对组合结构图不感兴趣，因为他们主要关注组件的顶层视图以及它们如何相互通信。对于管理者来说，了解一个类的特定数据成员与另一个类的数据成员之间的关系几乎是无关紧要的。
（12）部署图
部署图用于可视化软件和硬件之间的关系。更具体地说，利用部署图，我们可以构建一个物理模型，说明软件组件（工件）如何部署在称为节点的硬件组件上。
部署图描述了系统中的硬件节点和软件组件，以及它们之间的连接关系。就像是系统的“布局图”，展示了软件和硬件如何在物理环境中部署。它主要包括节点（如服务器、设备等）、组件（安装在节点上的软件）、连接（表示节点之间的通信路径）。
（13）包图
包图就像是软件系统的“分类收纳盒”。它用于组织和展示系统中的包（即存放模型元素的容器）以及包之间的关系。不同的包包含节点和工件。它们将模型图和组件组织成组，就像命名空间封装在某种程度上相互关联的不同名称一样。包图中主要包括包（用带把的矩形框表示）、包名（放在包顶部或内部）、包中的元素（如类、接口等），以及包之间的依赖关系（用带箭头的虚线表示）。
最终，一个包也可以由多个其他包构建 ，以描述更复杂的系统和行为。包图的主要目的是显示构成复杂系统的不同大型组件之间的关系。程序员发现这种抽象机会是使用包图的一个很好的优势，尤其是当一些细节可以从大局中遗漏时。
（14）剖面图
UML剖面图并不常用，剖面图简单来说，就像是给UML图加上了一层“滤镜”或者“扩展包”。它是对UML（统一建模语言）的一种扩展，用于为现有的UML元素添加新的属性或功能。剖面图主要通过创建、编辑或派生新的元素或构建块来实现对UML图的扩展，这些新的元素可以直接在图表中使用，就像给系统模型添加了新的“特性”一样。总之，UML剖面图让UML图变得更加灵活和强大，是软件设计和开发中不可或缺的工具之一。
三、 流程图大揭秘
(1)流程图中最重要的符号汇总
(2)那么多样式的箭头，到底都是什么意思？
1. 实线箭头（关联，Association）
- 区别：表示类之间的连接关系，用于表示对象之间的静态关系。关联可以是双向的，也可以是单向的。
- 使用场景：当两个类之间存在某种联系，如一个类知道或引用另一个类的实例时，使用实线箭头表示这种关联关系。
2. 带空心菱形的实线箭头（聚合，Aggregation）
- 区别：表示整体-部分关系，整体对象包含部分对象。聚合是一种弱关系，部分对象可以属于多个整体对象。
- 使用场景：当一个类（整体）包含另一个类（部分）的实例，并且这种关系是一种弱关系时（即部分可以独立于整体存在），使用带空心菱形的实线箭头表示聚合关系。
3. 带实心菱形的实线箭头（组合，Composition）
- 区别：组合是整体-部分关系的一种，但比聚合更强。组合关系表示整体对象的生命周期控制部分对象的生命周期。
- 使用场景：当一个类（整体）包含另一个类（部分）的实例，并且这种关系是一种强关系时（即部分不能独立于整体存在，整体的生命周期结束也意味着部分的生命周期结束），使用带实心菱形的实线箭头表示组合关系。
4. 空心三角箭头（泛化，Generalization）
- 区别：表示更通用的类（父类）与更具体的类（子类）之间的关系，即继承关系。
- 使用场景：当一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法时，使用空心三角箭头表示泛化关系。箭头从子类指向父类。
5. 虚线箭头（依赖，Dependency）
- 区别：表示一个类（或其他实体）依赖于另一个类，通常是在运行时通过参数、局部变量等方式。
- 使用场景：当一个类需要使用另一个类的功能，但这种关系不是强制的关联关系时，使用虚线箭头表示依赖关系。箭头从依赖者指向被依赖者。
6. 虚线空心三角形箭头（实现，Realization）
- 区别：表示类或组件实现了一个接口或合同。
- 使用场景：当一个类实现了某个接口的所有方法和属性时，使用虚线空心三角形箭头表示实现关系。箭头从实现类指向接口。
7. 其他箭头（UML时序图中的箭头）
- 普通消息箭头：用于表示一般的同步消息，表示消息的发送和接收之间的直接交互。
- 异步消息箭头：表示发送消息后不需要等待接收方的响应，可以继续执行其他操作。
- 返回箭头：用于表示方法调用的返回消息，表示消息的接收方返回结果给发送方。
- 丢失的消息箭头：用于表示丢失的消息，表示消息在传递过程中发生了错误或被忽略。
- 双向箭头：用于表示双向的消息或交互，表示消息的双向传递和响应。
四、 总结
UML（统一建模语言）图是一种用于软件设计和开发的图形化表示方法，它能够帮助开发者清晰地描述和分析系统的结构和行为。在软件设计和开发过程中，UML图被广泛应用于需求分析、系统设计、编码实现、测试等多个阶段。它能够帮助开发者更好地理解系统的需求，规划系统的架构，分析系统的行为，从而确保软件的质量和可维护性。
总之，UML图是一种强大而灵活的工具，它能够为软件设计和开发提供全面的图形化支持，促进开发团队之间的沟通和协作。希望文章能够对你有所帮助。
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标签：14,对象,系统,箭头,组件,UML,交互,流程图 From： https://blog.csdn.net/qq_66848092/article/details/143751105