Java学习系列(二十七)UML建模的理解和图形整理(一)

由于uml(统一建模语言)在开发中经常会用到，特别是在软件开发中的OOAD阶段，因此要理解和使用uml显得尤为重要。在uml开始之前，咱先回顾一个OOAD、OOP的主要特征。

 

OOAD：根据面向对象的方法学来对软件系统进行分析和设计的过程。它包括OOA 分析阶段和OOD设计阶段。其中分析阶段主要解决“What to do?”的问题，而设计阶段主要解决“How to do?”的问题。具体来说就是：在OOA分析阶段咱要做的主要工作就是建立对业务问题域的视图(建立模型)、列出系统必须要完成的核心任务、列出针对此问题域的最佳解决方案；而在设计阶段咱要做的主要工作是：如何解决具体的业务问题，引入咱工作需要哪些支持，设计系统的实现策略。通常OOAD的开发过程是这样的：a)项目分解为几个模块;b)使用UML进行建模;c)USDP(统一软件开发过程)是一个迭代、递增(需求、分析、设计、实现、测试等)式开发。

 

OOP的主要特征：封装、继承、多态、抽象、关联、聚合、组合。

 

下面谈谈我对这些特征的理解：

(1)封装：“合理隐藏，合理暴露”。具体来说就是合理隐藏数据和实现，提供公共方法供咱调用。

(2)继承：发生在子类和父类之间，通常在这两个类型之间存在“is a”的关系，如：香蕉“is a”水果，香蕉为子类，苹果为父类。通过继承可实现代码重用且继承也是多态的基础。

(3)多态：“同一种类型的变量调用同一个方法表现出不同特征或行为”。举例来说：呼吸breath()这个动作，人使用肺来完成，而鱼则使用鳃来完成。

(4)抽象：抽象是一种将方法声明和具体实现分离的一个过程。通过抽象，咱只需关注其本质特征(具体能做什么)而忽略掉一个对象(或实体)具体细节。

(5)关联：关联实质上是对象之间交互时的一种引用方式，当一个对象A通过另一个对象B的引用去调用B对象的方法操作或服务时，A和B便产生了关联。比如说：咱(person)使用手机(phone)来打电话(即咱调用了手机的一个功能--打电话dial())，person和phone之间就存在了关联关系。

(6)聚合：聚合是关联关系中的一种，一个对象A作为另外一个对象B的属性Field而存在，在外部对象(如汽车Car)被产生时，可有咱指定与其关联的内部对象(轮胎Wheel)。什么意思呢？说直白点吧，一辆汽车CarA的轮胎坏了咱可以重新换上新的轮胎WheelA，而轮胎WheelA/WheelC也可以卸下来供别的汽车CarB使用。可以看出聚合中的关联关系并没有那么强烈。

(7)组合：组合是关联关系中最为强烈的一种。当一个对象A包含另外一个对象B时，外部对象A负责管理内部对象B的生命周期。本质上：内部对象B的创建由外部对象A自己控制，就拿电脑与显示器来说吧，外部对象（电脑）不存在时，内部对象（显示器）也不能存在，这个应该很好理解了吧~

 

 

内聚与耦合

内聚：度量一个类独立完成某项工作的能力。组合：度量系统内或系统之间依赖关系的复杂度。咱一般的设计原则是：“高内聚，低耦合”，也就是咱要增加内聚，减少耦合。

下面开始咱们的uml之旅。

 

域模型

域模型也被称为设计模型，它包含两部分组成：一是具体状态和行为的域对象；二是域对象之间的关系，它包括：关联(上面已经介绍了)、依赖(a对象依赖B类中的方法，并且构造B类的实例)、聚集(整体和部分的关系：如手是人的组成部分)、一般化(继承关系)。

uml定义：统一建模语言(Unified Modeling Language)，它是一种图形化的语言，可以帮助我们在OOAD阶段标识元素(用例、类、对象等)、构建模块(功能划分)、分析过程并可通过文档(概要说明、详细说明)来说明系统中的重要细节。

uml图形的分类：包括静态模型(static model)、动态模型(dynamic model)。静态建模目的是创建并记录一个系统的静态特征(如：类包含的属性和方法、用例中的参与者和用例以及用例之间的关系、对象之间的关系等)。静态建模包括：用例图、类图、对象图、组件图、部署图；而动态建模包括：时序图(也称顺序图)、协作图、状态图、活动图。

 

静态建模中的用例图：它是用来展示系统的核心功能及其交互的用户或系统等。

===================== 用例图========================
1. 用例：系统为参与者提供的功能，一般取名为带有动作性的词语。
2. 用例之间的关系 --> 虚线 ：
a) 包含关系：大功能包含《include》子功能。
b) 扩展关系：将基用例中一段【相对独立并且可选】的动作，用扩展《extends》用例加以封装。 --虚线反向
c) 泛化关系：一般和特殊(抽象类/接口+实现类/子类)的关系。实线三角形箭头反向。

下面用一张图来说明：

总结

今天只是开了个头，讲了一下OOAD、OOP的几个特征以及uml建模中的分类(静态、动态建模)，最后一个静态建模中的用例图来开始了咱们的uml建模之旅。接下来会继续讲解uml中的剩下的几个常用uml建模。