一、為什么要學(xué)習(xí)UML

　　UML是Unified Modeling Language（統(tǒng)一建模語言）的簡(jiǎn)稱。UML是對(duì)軟件密集型系統(tǒng)中的制品進(jìn)行可視化、詳述、構(gòu)造和文檔化的語言。制品{Artifact}是指軟件開發(fā)過程中產(chǎn)生的各種各樣的產(chǎn)物，如模型、源代碼、測(cè)試用例等。

　　1) UML建模可以達(dá)到以下目的：

　　2) 使用模型可以更好地理解問題

　　3)使用模型可以加強(qiáng)人員之間的溝通

　　4)使用模型可以更早地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或疏漏的地方

　　5)使用模型可以獲得設(shè)計(jì)結(jié)果

　　6)模型為最后的代碼提供依據(jù)

　　二、UML的歷史

　　1997年，OMG組織（Object Management Group對(duì)象管理組織）發(fā)布了統(tǒng)一建模語言（Unified Modeling Language，UML）。UML的目標(biāo)之一就是為開發(fā)團(tuán)隊(duì)提供標(biāo)準(zhǔn)通用的設(shè)計(jì)語言來開發(fā)和構(gòu)建計(jì)算機(jī)應(yīng)用。UML提出了一套IT專業(yè)人員期待多年的統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)建模符號(hào)。通過使用UML，這些人員能夠閱讀和交流系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)規(guī)劃--就像建筑工人多年來所使用的建筑設(shè)計(jì)圖一樣。

　　2003年，UML已經(jīng)獲得了業(yè)界的認(rèn)同。在所見過的專業(yè)人員的簡(jiǎn)歷中，75%都聲稱具備UML的知識(shí)。然而，在同絕大多數(shù)求職人員面談之后，可以明顯地看出他們并不真正了解UML。通常地，他們將UML用作一個(gè)術(shù)語，或?qū)ML一知半解。大家對(duì)UML缺乏理解的這種狀況，促進(jìn)我撰寫這篇關(guān)于UML 1.4的快速入門文章。當(dāng)閱讀完本文時(shí)，您還不具備足夠的知識(shí)可以在簡(jiǎn)歷上聲稱自己掌握了UML，但是您已具有了進(jìn)一步鉆研該語言的良好起點(diǎn)。

　　三、UML的特點(diǎn)

　　1)UML的主要特點(diǎn)包括：

　　2)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)

　　3)面向?qū)ο蟆ML是支持面向?qū)ο筌浖_發(fā)的建模語言。

　　4)可視化、表現(xiàn)能力強(qiáng)

　　5)獨(dú)立于過程，UML不依賴于特定的軟件開發(fā)過程。

　　6)概念明確，建模表示法簡(jiǎn)潔，圖形結(jié)構(gòu)清晰，容易掌握和使用。

　　四、UML中的視圖

　　UML中的視圖包括用例視圖（Use Case View）、邏輯視圖（Logical View）、實(shí)現(xiàn)視圖（Implementation View）、進(jìn)程視圖（Process View）、部署視圖（Deployment View）等，這5個(gè)視圖被稱作”4+1”視圖.如下圖所示：

　　邏輯視圖。邏輯視圖關(guān)注功能，不僅包括用戶可見的功能，還包括為實(shí)現(xiàn)用戶功能而必須提供的"輔助功能模塊"；它們可能是邏輯層、功能模塊等。

　　開發(fā)視圖。開發(fā)視圖關(guān)注程序包，不僅包括要編寫的源程序，還包括可以直接使用的第三方SDK和現(xiàn)成框架、類庫，以及開發(fā)的系統(tǒng)將運(yùn)行于其上的系統(tǒng)軟件或中間件。開發(fā)視圖和邏輯視圖之間可能存在一定的映射關(guān)系：比如邏輯層一般會(huì)映射到多個(gè)程序包等。

　　處理視圖。處理視圖關(guān)注進(jìn)程、線程、對(duì)象等運(yùn)行時(shí)概念，以及相關(guān)的并發(fā)、同步、通信等問題。處理視圖和開發(fā)視圖的關(guān)系：開發(fā)視圖一般偏重程序包在編譯時(shí)期的靜態(tài)依賴關(guān)系，而這些程序運(yùn)行起來之后會(huì)表現(xiàn)為對(duì)象、線程、進(jìn)程，處理視圖比較關(guān)注的正是這些運(yùn)行時(shí)單元的交互問題。

　　物理視圖。物理視圖關(guān)注"目標(biāo)程序及其依賴的運(yùn)行庫和系統(tǒng)軟件"最終如何安裝或部署到物理機(jī)器，以及如何部署機(jī)器和網(wǎng)絡(luò)來配合軟件系統(tǒng)的可靠性、可伸縮性等要求。物理視圖和處理視圖的關(guān)系：處理視圖特別關(guān)注目標(biāo)程序的動(dòng)態(tài)執(zhí)行情況，而物理視圖重視目標(biāo)程序的靜態(tài)位置問題；物理視圖是綜合考慮軟件系統(tǒng)和整個(gè)IT系統(tǒng)相互影響的架構(gòu)視圖。

　　五、UML建模工具

　　市面上UML建模工具很多，比較流行的有Rational Rose ，Microsoft Visio、Enterprise Architect 、Visual UML等。《UML建模-面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)》系列文章使用的UML建模工具是Enterprise Architect 7.0，此工具還是比較好用的。

　　六、UML的應(yīng)用領(lǐng)域

　　UML具有很廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，其中最常用的是為軟件系統(tǒng)建模，主要領(lǐng)域有：企業(yè)信息系統(tǒng)、銀行金融系統(tǒng)、電信、交通、國防、航空、零售領(lǐng)域、科學(xué)計(jì)算、分布式的基于Web的服務(wù)。UML還可以用來描述其他非軟件系統(tǒng)，比如一個(gè)機(jī)構(gòu)的組成和機(jī)構(gòu)的工作流程等等。

　　七、UML的構(gòu)成

　　《UML建模-面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)》系列文章描述了常見的一些UML圖，主要包括了用例圖（Use Case Diagram）、類圖（Class Diagram）、活動(dòng)圖（Activity Diagram）、時(shí)序圖（Sequence Diagram）、狀態(tài)圖（Statechart Machine Diagram）、部署圖(Deployment Diagram)、業(yè)務(wù)處理模型(Business Process Model)、數(shù)據(jù)建模(Data Modeling Diagram)等等。

　　1、需求階段如何書寫Use Case

　　用例描述文檔的書寫是系統(tǒng)分析人員對(duì)用戶需求的深刻理解的體現(xiàn)。是后期時(shí)序圖和實(shí)際開發(fā)的重要依據(jù)。也可以對(duì)作為項(xiàng)目估算的依據(jù)，以及根據(jù)UC復(fù)雜度和開發(fā)周期來衡量開發(fā)人員的工作效率。因此UC的書寫規(guī)范及其重要，就工作用的一些經(jīng)驗(yàn)，比如書寫格式、書寫內(nèi)容及其注意事項(xiàng)與大家分享。

　　2、設(shè)計(jì)階段如何畫用例圖（Use-Case Diagram）

　　例試圖描概括了用例中角色和系統(tǒng)之間的關(guān)系，描述了系統(tǒng)功能需求，角色和系統(tǒng)的交互以及系統(tǒng)的反應(yīng)。是客戶和開發(fā)人員全貌理解項(xiàng)目需求功能比較好的一個(gè)方式，也是后續(xù)功能迭代的依據(jù)和方向。

　　3、類與類之間的關(guān)系圖(Class Diagram,UML圖)

　　本文針對(duì)類之間常用的關(guān)系進(jìn)行了簡(jiǎn)單的描述，主要有：關(guān)聯(lián)關(guān)系、泛化、依賴、聚合和組合。

　　4、UML建模之活動(dòng)圖介紹（Activity Diagram）

　　活動(dòng)圖描述的是對(duì)象活動(dòng)的順序關(guān)系所遵循的規(guī)則，它著重表現(xiàn)的是系統(tǒng)的行為，而非系統(tǒng)的處理過程。活動(dòng)圖能夠表示并發(fā)活動(dòng)的情形，活動(dòng)圖是面向?qū)ο蟮摹?/p>

　　5、UML建模之狀態(tài)圖（Statechart Diagram）

　　狀態(tài)圖重點(diǎn)在于描述對(duì)象的狀態(tài)及其狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移，狀態(tài)圖的基本元素主要有：狀態(tài)、轉(zhuǎn)移、動(dòng)作、自身轉(zhuǎn)移、組合狀態(tài)、進(jìn)入節(jié)點(diǎn)、退出節(jié)點(diǎn)、歷史狀態(tài)、并發(fā)區(qū)域等，狀態(tài)中的事件分為調(diào)用事件（Call）、變化事件（Change）、時(shí)間事件（Time）和信號(hào)事件(Singal)。最后以實(shí)例對(duì)狀態(tài)對(duì)進(jìn)行了分析。

　　6、UML建模之時(shí)序圖（Sequence Diagram）

　　時(shí)序圖（Sequence Diagram）是顯示對(duì)象之間交互的圖，這些對(duì)象是按時(shí)間順序排列的。順序圖中顯示的是參與交互的對(duì)象及其對(duì)象之間消息交互的順序。時(shí)序圖中包括的建模元素主要有：對(duì)象（Actor）、生命線（Lifeline）、控制焦點(diǎn)（Focus of control）、消息（Message）等等。最后，以課程創(chuàng)建功能演示一時(shí)序圖實(shí)例。

　　7、UML建模之業(yè)務(wù)處理模型（Business Process Model,BPM）

　　業(yè)務(wù)處理模型是一組活動(dòng)的集合，描述了活動(dòng)從開始到結(jié)束在時(shí)間或者空間上的順序，以及輸入和輸出。業(yè)務(wù)處理模型最終輸出要能夠滿足業(yè)務(wù)需要。包括輸入、輸出、資源、消息和目標(biāo)等元素。最后以實(shí)例進(jìn)一步說明了業(yè)務(wù)邏輯模型。

　　8、UML建模之?dāng)?shù)據(jù)建模（Data Model Diagram）

　　主要介紹了數(shù)據(jù)庫建模所涉及建模元素，主要包括模式 Schema、主鍵 Primary、外鍵 Foreign key、關(guān)系 Relationship、約束 constraint、索引 Index、觸發(fā)器 Trigger、存儲(chǔ)過程 Stored Procedure、視圖 View等等，并配以實(shí)例加以說明。

　　八、總結(jié)

　　至此，《UML建模-面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)》系列文章已經(jīng)寫完，UML建模也就告一段落，在整理這些文中的過程中，參考了許多國內(nèi)外有價(jià)值的文章，在此對(duì)這些文章的作者表示感謝。在寫這些文章的過程中也得到園子里朋友的鼓勵(lì)和支持，是你們的支持和鼓勵(lì)使的我寫文章更加有士氣和信心，在此表示感謝。希望《UML建模-面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)》系列文章對(duì)園子里的朋友有幫助，并希望園子里的朋友批評(píng)指正。如果以建造房子比喻，那么學(xué)習(xí)UML的過程，就是學(xué)習(xí)如何從建筑工人成長為建筑師的過程。一個(gè)軟件工程師不能簡(jiǎn)單地只是掌握堆砌磚瓦的技術(shù)，還應(yīng)該有設(shè)計(jì)高樓大廈的能力。