Breeze‘s Blog

软件体系结构建模概述

UML是什么？

统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）是一种为面向对象系统的产品进行说明、可视化、编制文档的一种标准语言，是非专利的第三代建模和规约语言。UML使用面向对象设计的的建模工具，独立于任何具体程序设计语言。UML具有广泛的建模能力，在消化、吸收、提炼现有的软件建模语言的基础上提出，集百家之长，是软件建模语言的集大成者。

UML的特点与用途

统一标准。UML统一了Booch、OMT、OOSE等方法中的基本概念，已成为OMG的正式标准，提供了标准的面向对象的模型元素的定义和表示。
面向对象的特性。UML还吸取了面向对象技术领域中其它流派的长处，其中。也包括非面向对象方法的影响。UML符号表示，考虑了各种方法的图形表示，删掉了大量易引起混乱的、多余的、极少使用的符号，添加了一些新符号。
UML对系统的逻辑模型和实现模型，都能清晰的表示，可以用于复杂软件系统的建模。

---

类与类图

类的定义：类(Class)封装了数据和行为，是面向对象的重要组成部分，它是具有相同属性、操作、关系的对象集合的总称。在系统中，每个类具有一定的职责，职责指的是类所担任的任务，即类要完成什么样的功能，要承担什么样的义务。一个类可以有多种职责，设计得好的类一般只有一种职责（单一职责原则），在定义类的时候，将类的职责分解成为类的属性和操作（即方法）。类的属性即类的数据职责，类的操作即类的行为职责。

类图定义：类图使用需要出现在系统内的不同的类来描述系统的静态结构，类图包含类和它们之间的关系，它描述系统内所声明的类，但它没有描述系统运行时类的行为。在UML中，类使用具有类名称、属性、操作分隔的长方形来表示。

在类图中定义属性：在UML中，类的属性表示方式如下：

在类图中定义操作：在UML中，类的操作表示方式如下：

类之间的关系

关联关系

关联关系(Association)是类与类之间最常用的一种关系，它是一种结构化关系，用于表示一类对象与另一类对象之间有联系。在UML类图中，用实线连接有关联的对象所对应的类，在使用Java、C#和C++等编程语言实现关联关系时，通常将一个类的对象作为另一个类的属性。在使用类图表示关联关系时可以在关联线上标注角色名。

public class LoginForm
{
  private JButton loginButton;
  ......
}
public class JButton
{
 ......
}

public class Customer
{
  private Product[] products;
  ......
}
public class Product
{
  private Customer customer;
  ......
}

public class Node
{
  private Node subNode;
  ......
}

public class Form
{
  private Button[] buttons;
  ......
}
public class Button
{
  ......
}

聚合关系

聚合关系(Aggregation)表示一个整体与部分的关系。通常在定义一个整体类后，再去分析这个整体类的组成结构，从而找出一些成员类，该整体类和成员类之间就形成了聚合关系。在聚合关系中，成员类是整体类的一部分，即成员对象是整体对象的一部分，但是成员对象可以脱离整体对象独立存在。在UML中，聚合关系用带空心菱形的直线表示。

public class Car
{
  private Engine engine;
  public Car(Engine engine)
  {
    this.engine = engine;
  }
  public setEngine(Engine engine)
  {
    this.engine = engine;
  }
  ......
}
public class Engine
{
  ......
}

组合关系

组合关系(Composition)也表示类之间整体和部分的关系，但是组合关系中部分和整体具有统一的生存期。一旦整体对象不存在，部分对象也将不存在，部分对象与整体对象之间具有同生共死的关系。在组合关系中，成员类是整体类的一部分，而且整体类可以控制成员类的生命周期，即成员类的存在依赖于整体类。在UML中，组合关系用带实心菱形的直线表示。

public class Head
{
  private Mouth mouth;
  public Head
  {
    mouth = new Mouth();
  }
  ......
}
public class Mouth
{
  ......
}

依赖关系

依赖关系(Dependency)是一种使用关系，特定事物的改变有可能会影响到使用该事物的其他事物，在需要表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系。大多数情况下，依赖关系体现在某个类的方法使用另一个类的对象作为参数。在UML中，依赖关系用带箭头的虚线表示，由依赖的一方指向被依赖的一方。

public class Driver
{
  public void drive(Car car)
  {
    car.move();
  }
  ......
}
public class Car
{
  public void move()
  {
    ......
  }
  ......
}

泛化关系（继承关系）

泛化关系(Generalization)也就是继承关系，也称为“is-a-kind-of”关系，泛化关系用于描述父类与子类之间的关系，父类又称作基类或超类，子类又称作派生类。在UML中，泛化关系用带空心三角形的直线来表示。

public class Form
{
  ......
}
public class LoginForm extends Form
{
  ......
}

接口与实现关系

接口之间也可以有与类之间关系类似的继承关系和依赖关系，但是接口和类之间还存在一种实现关系(Realization)，在这种关系中，类实现了接口，类中的操作实现了接口中所声明的操作。在UML中，类与接口之间的实现关系用带空心三角形的虚线来表示。

interface IUserDAO
{
  ......
}
class JdbcUserDAO implements IUserDAO
{
  ......
}