架构-面向对象技术2-UML
UML(统一建模语言):是一种可视化的建模语言,而非程序设计语言,支持从需求分析开始的软件开发的全过程。
从总体上来看,UML的结构包括构造块、规则和公共机制三个部分。
- 构造块。UML有三种基本的构造块,分别是事物(thing)、关系(relationship)和图(diagram)。
- 事物是UML的重要组成部分
- 关系把事物紧密联系在一起
- 图是多个相互关联的事物的集合。
- 公共机制。公共机制是指达到特定目标的公共UML方法
- 规则。规则是构造块如何放在一起的规定
UML 2.0基础结构的设计目标是定义一个元语言的核心【InfrastructureLibrary】,通过对此核心的复用,除了可以定义一个自展的UML元模型,也可以定义其他元模型,包括MOF和CWM(Common Warehouse Model,公共仓库模型)。由于共用核心库,所以UML和MOF、CWM在体系结构上更加一致。同时,InfrastructureLibrary还提供了定制UML更强有力的机制,允许用户定义针对不同平台(如.NET、J2EE等)和领域(如电信、金融、系统工程)的语言。
概念
分类
结构事物:模型的静态部分,如类、接口、用例、构件等;
行为事物:模型的动态部分,如交互、活动、状态机;
分组事物:模型的组织部分,如包;
注释事物:模型的解释部分,依附于一个元素或一组元素之上对其进行约束或解释的简单符号。
关系
依赖:一个事物的语义依赖于另一个事物的语义的变化而变化
关联:是一种结构关系,描述了一组链,链是对象之间的连接。分为组合和聚合,都是部分和整体的关系,其中组合事物之间关系更强。两个类之间的关联,实际上是两个类所扮演角色的关联,因此,两个类之间可以有多个由不同角色标识的关联。【组合存在生命周期概念,如大脑和人,人死亡大脑也死亡;聚合无生命周期概念,如大雁和雁群】
泛化:一般/特殊的关系,子类和父类之间的关系
实现:一个类元指定了另一个类元保证执行的契约
UML图
类图
类图:静态图,为系统的静态设计视图,展现一组对象、接口、协作和它们之间的关系。UML类图如下:
对象图
静态图,展现某一时刻一组对象及它们之间的关系,为类图的某一快照。在没有类图的前提下,对象图就是静态设计视图。如下:
用例图
静态图,展现了一组用例、参与者以及它们之间的关系。用例图中的参与者是人、硬件或其他系统可以扮演的角色;用例是参与者完成的一系列操作,用例之间的关系有【扩展】、【包含】、【泛化】。如下:
序列图
即顺序图,动态图,是场景的图形化表示,描述了以时间顺序组织的对象之间的交互活动。
- 同步消息(进行阻塞调用,调用者中止执行,等待控制权返回,需要等待返回消息,用实心三角箭头表示)
- 异步消息(发出消息后继续执行,不引起调用者阻塞,也不等待返回消息,由空心箭头表示)
- 返回消息(由从右到左的虚线箭头表示)
通信图
动态图,即协作图,强调参加交互的对象的组织
状态图
动态图,展现了一个状态机,描述单个对象在多个用例中的行为。包括简单状态和组合状态。转换可以通过事件触发器触发,事件触发后相应的监护条件会进行检查。状态图中转换和状态是两个独立的概念,如下:图中方框代表状态,箭头上的代表触发事件,实心圆点为起点和终点。
活动图
动态图,是一种特殊的状态图,展现了在系统内从一个活动到另一个活动的流程。活动的分岔和汇合线是一条水平粗线。
牢记下图中并发分岔、并发汇合、监护表达式、分支、流等名词及含义。每个分岔的分支数代表了可同时运行的线程数。
活动图中能够并行执行的是在一个分岔粗线下的分支上的活动
构件图(组件图)
静态图,为系统静态实现视图,展现了一组构件之间的组织和依赖。
部署图
静态图,为系统静态部署视图,部署图物理模块的节点分布。它与构件图相关,通常一个结点包含一个或多个构件。其依赖关系类似于包依赖,因此部署组件之间的依赖是单向的类似于包含关系。如下:
4+1视图
【参考:软件架构:UML与4+1架构视图,软件开发中的两大技术标准在软件开发的世界中,UML(统一建模语言)和4+1架构视图是两 - 掘金】【4+1视图模型详解:软件架构设计的全景蓝图-CSDN博客】
- 逻辑视图。逻辑视图也称为设计视图,它表示了设计模型中在架构方面具有重要意义的部分,即类、子系统、包和用例实现的子集。
- 进程视图。进程视图是可执行线程和进程作为活动类的建模,它是逻辑视图的一次执行实例,描述了并发与同步结构。
- 实现视图(开发视图)。实现视图对组成基于系统的物理代码的文件和构件进行建模。
- 部署视图(物理视图)。部署视图把构件部署到一组物理节点上,表示软件到硬件的映射和分布结构。
- 用例视图(场景视图)。用例视图是最基本的需求分析模型。