UML14种图

UML是Unified Modeling Language的缩写，译为统一建模语言。

UML是软件行业的建模规范，可以对软件项目建立需求模型、设计模型、实现模型、测试模型。

UML2.0包含的14种图：

UML各种图例（常用图形）

1. 类图（class diagram）

类图描述一组类、接口、协作和它们之间的关系。在OO（面向对象）系统的建模中，最常见的图就是类图。类图给出了系统的静态设计视图，活动类的类图给出了系统的静态进程视图。

类图中常见关系：

2. 对象图（object diagram）

对象图描述对象在某个时刻的状态和关系。

对象图描述了在类图中所建立的事物实例的静态快照。和类图一样，这些图给出系统的静态设计视图或静态进程视图，但它们是从真实案例或原型案例的角度建立的。

对象图中一般包括“对象”和“链”两类基本的模型元素。

1. 类的具体表示称为对象，对象是类的实例。
2. 链（link）是两个或多个对象之间的独立连接，是关联的实例。

3. 组件图（component diagram）

组件图描述一个封装的类和它的接口、端口，以及由内嵌的组件和连接件构成的内部结构。组件图用于表示系统的静态设计实现视图。对于由小的部件构建大的系统来说，组件图是最重要的。组件图是类图的变体。

4. 组合结构图（composite structure diagram）

组合结构图描述结构化类（例如：构件或类）的内部结构，包括结构化类与系统其余部分的交互点。组合结构图用于画出结构化类的内部内容。

5. 用例图（use case diagram）

用例图描述一组用例、参与者及它们之间的关系。用例图给出系统的静态用例视图。这些图在对系统的行为进行组织和建模时是非常重要的。

元素：

• 参与者（actor）：可以是操作员、外部系统、外部设备、时间。
• 用例（use case）：参与者和系统交互的场景描述。

关系：

• 角色之间：泛化关系（generalization）。
• 用例之间：包含（include）、扩展（extend）、泛化（generalization）。

用途：通过用户使用系统的场景描述功能需求。

角色与用例之间的实线称为“关联”，用来表示角色和用例之间的交互和通信途径。关联有时候也用带箭头的实线来表示。

用例图的组成还有系统边界：

用例之间的泛化关系：

参与者泛化关系：

6. 顺序图（sequence diagram，序列图）

顺序图是一种交互图，交互图展现了一种交互，它由一组对象或参与者以及它们之间可能发送的消息构成。交互图专注于系统的动态视图。顺序图是强调消息的时间次序的交互图。（描述对象按照时间顺序的消息流来建模用例）

顺序图是强调消息时间顺序的交互图，而通信图则是强调接收和发送消息的对象间关系的交互图。

顺序图主要包括四个元素：

1. 对象（object）：类的实例，可以是系统的参与者或者任何有效的系统对象。
2. 生命线（lifeline）：代表了一次交互中的一个参与对象在一段时间内存在。
3. 激活（activation）：称为控制焦点，表示一个对象执行一个动作所经历的时间段，既可以是直接执行，也可以是通过安排下级过程来执行。
4. 消息（message）：从一个对象向另一个对象发送信号，或由一个对象调用另一个对象的操作。

7. 通信图（communication diagram）

通信图也是一种交互图，它强调收发消息的对象或参与者的结构组织。顺序图和通信图表达了类似的基本概念，但它们所强调的概念不同，顺序图强调的是时序，通信图强调的是对象之间的组织结构（关系）。

通信图有五个概念：

1. 类角色。
2. 关联角色：两个类角色之间的关联。
3. 对象。
4. 通信链接。
5. 消息。

8. 时序图（timing diagram）

时序图也是一种交互图，它强调消息跨越不同对象或参与者的实际时间，而不仅仅只是关心消息的相对顺序。

9. 状态图（state diagram）

状态图描述一个状态机，它由状态、转移、事件和活动组成。状态图给出了对象的动态视图。它对于接口、类或协作的行为建模尤其重要，而且它强调事件导致的行为，这非常有助于反应式系统建模。（描述了一个对象在其生命周期中可能得状态组合）

简单来理解状态图（也称为状态机图）：描述了一个对象所处的状态，以及用什么操作可促成状态的转变。

状态图有五种表达方式：

1. 状态（写法：主语+状态）。
2. 转移：表示每种状态的转移顺序。线上标记触发转移的操作和条件。
3. 开始：标记流程的起点，不代表任何状态，开始只有一个。
4. 结束：标记流程的终点，不代表任何状态，结束可以没有，也可以有一个或多个。
5. 内部转移：是一个回环，表示在一个活动后，当前状态并没有改变。

流程图中的活动要写在圆角矩形里，状态图中的活动要写在带箭头的直线上。

10. 活动图（activity diagram）

活动图是UML用于对系统的动态行为建模的另一种常用工具。活动图本质上是一种流程图。活动图着重表现从一个活动到另一个活动的控制流，是内部处理驱动的流程。

活动图和流程图区别：

1. 流程图着重描述处理过程，活动图着重表现的是系统的行为。
2. 活动图能够表示并发活动的情形，而流程图不能。
3. 活动图是面向对象的，而流程图是面向过程的。

活动图的核心元素是活动，两个活动的图标之间用带箭头的直线连接。

活动图的组成元素：

1. 活动状态。
2. 动作状态。
3. 转移。
4. 判定。
5. 开始和结束状态。
6. 事件和触发器。
7. 泳道：泳道将活动图划分为若干组，每组指定给负责这组活动的业务组长，即对象。在活动图中，泳道区分了负责活动的对象，它明确表示了哪些活动是由哪些对象进行的。
8. 对象流。
9. 发送信号动作。
10. 接收事件动作。

11. 部署图（deployment diagram）

部署图表示了该软件系统如何部署到硬件环境中。用于描述系统硬件的物理拓扑结构以及在此结构上运行的软件的图形，部署图可以显示计算节点的拓扑结构、通信路径、节点上运行的软件、软件包含的逻辑单元（对象、类等）。

构件部署图的元素主要是节点（node）、组件（component）和关系（relationship）。

12. 制品图（artifact diagram）

制品图描述计算机中一个系统的物理结构。制品包括文件、数据库和类似的物理比特集合。制品图通常与部署图一起使用，制品也给出了它们实现的类或构件。

13. 包图（package diagram）

包图描述由模型本身分解而成的组织单元，以及它们之间的依赖关系。

14. 交互概览图（interaction overview diagram）

交互概览图是活动图和顺序图的混合物。

参考资料

1. UML基础与Rose建模实用教程（第三版）