面向对象（二）——UML基础

一、UML定义

UML 是 统一建模语言（Unified Modeling Language）的缩写。

它的标准定义是：一种用于给面向对象软件进行可视化、详述、构造和文档化的图形化语言。

特点：不是程序设计语言，而是用于描述、可视化、构造和文档化软件系统的语言。
组成要素：
1. 基本构造块：事物、关系
2. 图：将构造块组织成可视化表示
3. 公用机制：贯穿整个语言的规则和公共机制

二、事物

UML 中的事物是构成模型的基本元素，分为 4 大类。

1. 结构事物

定义：UML模型中的"名词"，是模型的静态部分，描述概念或物理元素。

包括：类、接口、协作、用例、主动类、构件、制品、结点

2. 行为事物

定义：UML模型的动态部分 ，是模型中的"动词"，描述跨越时间和空间的行为。

包括：交互、状态机、活动

3. 分组事物

定义：UML模型的组织部分 ，是由模型分解成的"盒子"。包是最主要的分组事物。

特点：

把元素组织成组的机制
结构事物、行为事物、其他分组事物都可放入包内
包是概念上的（仅在开发时存在），不同于构件（运行时存在）

4. 注释事物

定义：UML模型的解释部分，用来描述、说明和标注模型的任何元素。

特点：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

三、关系

UML 主要有 4 种核心关系，依赖、关联、泛化和实现。

1. 依赖（Dependency）

定义：一个事物（独立事物）发生变化会影响另一个事物（依赖事物）的语义。

例子：

OrderService 依赖 OrderDAO：OrderService调用OrderDAO的save()方法，如果OrderDAO改了，OrderService也要改
人依赖手机：人需要手机打电话，但手机不是人的一部分，只是临时使用

2. 关联（Association）

1.普通关联

定义：一种结构关系，描述对象之间的连接（一组链接）。

例子：

学生和课程：一个学生可以选多门课，一门课可以有多个学生
人和身份证：一个人对应一张身份证（1对1）

2.聚集（Aggregation）（弱包含）

描述整体和部分的结构关系
整体和部分生命周期不一致 ：整体消失，部分仍然存在

例子：

公司和部门：公司倒闭了，部门可以换个公司继续存在

3. 组合（Composition）（强包含）

整体和部分的生命周期一致 ：整体消失，部分也消失，部分不可以脱离整体存在。

例子：

订单和订单项：订单删除后，订单项一定跟着删除
房子和房间：房子拆了，房间也就不存在了

关系	生命周期	例子
聚集（弱包含）	不一致	公司 → 部门
组合（强包含）	一致	订单 → 订单项

3. 泛化（Generalization）

定义：特殊/一般关系，子元素的对象可替代父元素的对象，子元素共享父元素的结构和行为。

例子：

猫泛化动物：猫继承动物的属性和方法（年龄、名字、吃东西）
学生泛化人：学生自动拥有人的姓名、年龄属性

4. 实现（Realization）

定义：一个类元指定了由另一个类元保证执行的契约。使用场景：

接口和实现它们的类或构件
用例和实现它们的协作

例子：

ArrayList 实现 List 接口：ArrayList 必须实现 add()、get()、size() 等方法
MySQLDriver 实现 JDBC 接口：MySQLDriver必须实现connect()、execute()等方

四、UML中的图

UML 2.0定义了13种图 ，分为结构图（静态） 和行为图（动态）

1.结构图（静态视图）

1.类图

2.对象图

3.构件图

构件之间的组织和依赖关系，关注静态实现视图。

4.部署图

描述物理节点与构件的配置

2.行为图（动态视图）

1.用例图

包含关系（《include》）：一个用例包含另一个用例。

扩展关系（《extend》）：一个用例执行的时候，可能会发生一些特殊的情况或可选的情况，这种情况解释这个用例的扩展用例。

泛化关系：父类与子类的关系。

2.顺序图

3.活动图

4.状态图

五、UML五种视图

从不同角度描述同一系统：