本節(jié)和大家一起看一下UML介紹，主要包括UML起源和UML包含內(nèi)容兩大部分內(nèi)容，希望通過本節(jié)的學(xué)習(xí)你對(duì)UML有一定的了解，讓我們一起來學(xué)習(xí)UML吧。首先看一下UML的起源。

統(tǒng)一建模語言UML介紹

一、標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML起源

軟件工程領(lǐng)域在1995年至1997年取得了***的進(jìn)展,其成果超過軟件工程領(lǐng)域過去15年來的成就總和。其中最重要的、具有劃時(shí)代重大意義的成果之一就是統(tǒng)一建模語言(UML:Unified Modeling Language)的出現(xiàn)。

在世界范圍內(nèi),至少在近10年內(nèi),UML將是面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域內(nèi)占主導(dǎo)地位的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。采用UML作為我國(guó)統(tǒng)一的建模語言是完全必要的:首先,過去數(shù)十種面向?qū)ο蟮慕ＵZ言都是相互獨(dú)立的,而UML可以消除一些潛在的不必要的差異,以免用戶混淆;其次,通過統(tǒng)一語義和符號(hào)表示,能夠穩(wěn)定我國(guó)的面向?qū)ο蠹夹g(shù)市場(chǎng),使項(xiàng)目根植于一個(gè)成熟的標(biāo)準(zhǔn)建模語言,從而可以大大拓寬所研制與開發(fā)的軟件系統(tǒng)的適用范圍,并大大提高其靈活程度。

UML介紹中統(tǒng)一建模語言（UML）是用來對(duì)軟件密集系統(tǒng)進(jìn)行描述、構(gòu)造、視化和文檔編制的一種語言。

首先，也是最重要的一點(diǎn)，統(tǒng)一建模語言融合了Booch、OMT和OOSE方法中的概念，它是可以被上述及其他方法的使用者廣泛采用的一門簡(jiǎn)單、一致、通用的建模語言。
其次，統(tǒng)一建模語言擴(kuò)展了現(xiàn)有方法的應(yīng)用范圍。特別值得一提的是，UML的開發(fā)者們把并行分布式系統(tǒng)的建模作為UML的設(shè)計(jì)目標(biāo)，也就是說，UML具有處理這類問題的能力。
第三，統(tǒng)一建模語言是標(biāo)準(zhǔn)的建模語言，而不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)流程。雖然UML的應(yīng)用必然以系統(tǒng)的開發(fā)流程為背景，但根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，不同的組織，不同的應(yīng)用領(lǐng)域需要不同的開發(fā)過程。舉個(gè)例子來說，開發(fā)錯(cuò)綜復(fù)雜的軟件是非常有趣的工作，但開發(fā)這種軟件與構(gòu)造嚴(yán)格實(shí)時(shí)的航空電子系統(tǒng)是大不一樣的，后者是性命攸關(guān)的大事。因此我們首先把精力集中在設(shè)計(jì)通用的元模型上（統(tǒng)一不同方法的語義），其次是建立通用的表示法（提供對(duì)這些語義的形象化的表達(dá)）。雖然UML的開發(fā)者們將繼續(xù)倡導(dǎo)從用例驅(qū)動(dòng)到體系結(jié)構(gòu)為中心***反復(fù)改進(jìn)、不斷添加的軟件開發(fā)過程，但實(shí)際上設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)流程并不是非常必要的。 

UML是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大且普遍適用的建模語言。它溶入了軟件工程領(lǐng)域的新思想、新方法和新技術(shù)。它的作用域不限于支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì),還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。

面向?qū)ο蠹夹g(shù)和UML的發(fā)展過程可用上圖來表示,標(biāo)準(zhǔn)建模語言的出現(xiàn)是其重要成果。在美國(guó),截止1996年10月,UML獲得了工業(yè)界、科技界和應(yīng)用界的廣泛支持,已有700多個(gè)公司表示支持采用UML作為建模語言。1996年底,UML已穩(wěn)占面向?qū)ο蠹夹g(shù)市場(chǎng)的85%,成為可視化建模語言事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1997年11月17日,OMG采納UML 1.1作為基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。UML代表了面向?qū)ο蠓椒ǖ能浖_發(fā)技術(shù)的發(fā)展方向,具有巨大的市場(chǎng)前景,也具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和國(guó)防價(jià)值。

二、標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的內(nèi)容

首先,UML融合了Booch、OMT和OOSE方法中的基本概念,而且這些基本概念與其他面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的基本概念大多相同,因而,UML必然成為這些方法以及其他方法的使用者樂于采用的一種簡(jiǎn)單一致的建模語言;其次,UML不僅僅是上述方法的簡(jiǎn)單匯合,而是在這些方法的基礎(chǔ)上廣泛征求意見,集眾家之長(zhǎng),幾經(jīng)修改而完成的,UML擴(kuò)展了現(xiàn)有方法的應(yīng)用范圍;第三,UML是標(biāo)準(zhǔn)的建模語言,而不是標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)過程。盡管UML的應(yīng)用必然以系統(tǒng)的開發(fā)過程為背景,但由于不同的組織和不同的應(yīng)用領(lǐng)域,需要采取不同的開發(fā)過程。

作為一種建模語言,UML介紹了UML的定義包括UML語義和UML表示法兩個(gè)部分。

(1) UML語義 描述基于UML的精確元模型定義。元模型為UML的所有元素在語法和語義上提供了簡(jiǎn)單、一致、通用的定義性說明,使開發(fā)者能在語義上取得一致,消除了因人而異的***表達(dá)方法所造成的影響。此外UML還支持對(duì)元模型的擴(kuò)展定義。

(2) UML表示法 定義UML符號(hào)的表示法,為開發(fā)者或開發(fā)工具使用這些圖形符號(hào)和文本語法為系統(tǒng)建模提供了標(biāo)準(zhǔn)。這些圖形符號(hào)和文字所表達(dá)的是應(yīng)用級(jí)的模型,在語義上它是UML元模型的實(shí)例。

下面來看一下UML介紹中UML的重要內(nèi)容，可以由下列五類圖(共9種圖形)來定義:

◆***類是用例圖,從用戶角度描述系統(tǒng)功能,并指出各功能的操作者。

◆第二類是靜態(tài)圖(Static diagram),包括類圖、對(duì)象圖和包圖。其中類圖描述系統(tǒng)中類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。不僅定義系統(tǒng)中的類,表示類之間的聯(lián)系如關(guān)聯(lián)、依賴、聚合等,也包括類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(類的屬性和操作)。類圖描述的是一種靜態(tài)關(guān)系,在系統(tǒng)的整個(gè)生命周期都是有效的。對(duì)象圖是類圖的實(shí)例,幾乎使用與類圖完全相同的標(biāo)識(shí)。他們的不同點(diǎn)在于對(duì)象圖顯示類的多個(gè)對(duì)象實(shí)例,而不是實(shí)際的類。一個(gè)對(duì)象圖是類圖的一個(gè)實(shí)例。由于對(duì)象存在生命周期,因此對(duì)象圖只能在系統(tǒng)某一時(shí)間段存在。包由包或類組成,表示包與包之間的關(guān)系。包圖用于描述系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)。

◆第三類是行為圖(Behavior diagram),描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型和組成對(duì)象間的交互關(guān)系。其中狀態(tài)圖描述類的對(duì)象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā)生時(shí)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件。通常,狀態(tài)圖是對(duì)類圖的補(bǔ)充。在實(shí)用上并不需要為所有的類畫狀態(tài)圖,僅為那些有多個(gè)狀態(tài)其行為受外界環(huán)境的影響并且發(fā)生改變的類畫狀態(tài)圖。而活動(dòng)圖描述滿足用例要求所要進(jìn)行的活動(dòng)以及活動(dòng)間的約束關(guān)系,有利于識(shí)別并行活動(dòng)。UML介紹行為圖就到這里，下面看一下交互圖。 

◆第四類是交互圖(Interactive diagram),描述對(duì)象間的交互關(guān)系。其中順序圖顯示對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系,它強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間消息發(fā)送的順序,同時(shí)顯示對(duì)象之間的交互;合作圖描述對(duì)象間的協(xié)作關(guān)系,合作圖跟順序圖相似,顯示對(duì)象間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系。除顯示信息交換外,合作圖還顯示對(duì)象以及它們之間的關(guān)系。如果強(qiáng)調(diào)時(shí)間和順序,則使用順序圖;如果強(qiáng)調(diào)上下級(jí)關(guān)系,則選擇合作圖。這兩種圖合稱為交互圖。

◆第五類是實(shí)現(xiàn)圖( Implementation diagram )。其中構(gòu)件圖描述代碼部件的物理結(jié)構(gòu)及各部件之間的依賴關(guān)系。一個(gè)部件可能是一個(gè)資源代碼部件、一個(gè)二進(jìn)制部件或一個(gè)可執(zhí)行部件。它包含邏輯類或?qū)崿F(xiàn)類的有關(guān)信息。部件圖有助于分析和理解部件之間的相互影響程度。

配置圖定義系統(tǒng)中軟硬件的物理體系結(jié)構(gòu)。它可以顯示實(shí)際的計(jì)算機(jī)和設(shè)備(用節(jié)點(diǎn)表示)以及它們之間的連接關(guān)系,也可顯示連接的類型及部件之間的依賴性。在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部,放置可執(zhí)行部件和對(duì)象以顯示節(jié)點(diǎn)跟可執(zhí)行軟件單元的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

從應(yīng)用的角度看,當(dāng)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),首先是描述需求;其次根據(jù)需求建立系統(tǒng)的靜態(tài)模型,以構(gòu)造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);第三步是描述系統(tǒng)的行為。其中在***步與第二步中所建立的模型都是靜態(tài)的,包括用例圖、類圖(包含包)、對(duì)象圖、組件圖和配置圖等五個(gè)圖形,是標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的靜態(tài)建模機(jī)制。其中第三步中所建立的模型或者可以執(zhí)行,或者表示執(zhí)行時(shí)的時(shí)序狀態(tài)或交互關(guān)系。它包括狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、順序圖和合作圖等四個(gè)圖形,是標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的動(dòng)態(tài)建模機(jī)制。因此,標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的主要內(nèi)容也可以歸納為靜態(tài)建模機(jī)制和動(dòng)態(tài)建模機(jī)制兩大類。本節(jié)關(guān)于UML介紹到這里。
 

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