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🚀前言

UML图（Unified Modeling Language diagrams）是一种用于描述和可视化软件系统结构、设计和行为的标准化图形化语言。UML是一种软件工程建模语言，被广泛应用于面向对象系统的分析、设计和实现过程中。

UML图分为多种类型，每种类型都用于描述系统的不同方面，包括结构、行为、交互等。常见的UML图包括：

1. 类图（Class Diagram）：用于描述系统中的类、属性、方法之间的关系，展示系统的静态结构。

2. 用例图（Use Case Diagram）：描述系统的功能需求和用户与系统之间的交互。

3. 序列图（Sequence Diagram）：展示对象之间的交互顺序，描述系统中的消息传递。

4. 活动图（Activity Diagram）：描述系统中的活动流程和控制流程。

5. 状态图（State Diagram）：描述系统中对象的状态转换和状态之间的转移。

6. 组件图（Component Diagram）：展示系统的组件及组件之间的依赖关系。

7. 部署图（Deployment Diagram）：描述系统中软件和硬件之间的部署关系。

UML图提供了一种标准化的、可视化的方式来描述软件系统，有助于不同开发者之间的沟通和理解。它可以帮助开发人员更好地分析、设计和实现软件系统，提高系统的质量和可维护性。

🚀一、UML图

🔎1.概念

🦋1.1 UML（统一建模语言）

UML，即统一建模语言，与程序设计语言无关。它主要用于可视化、描述、构造和文档化软件系统的制品。

🦋1.2 UML的三个要素

1. UML的基本构造块：
   • 描述模型中最具有代表性的成分。
2. 规则：
   • 规定如何将这些构造块放置在一起。
3. 公共机制：
   • 适用于整个语言的一些通用机制。

🦋1.3 UML的基本构造块

1. 事物：
   • 对模型中最具有代表性的成分的抽象。
2. 关系：
   • 将事务结合在一起，定义它们之间的交互和依赖。
3. 图：
   • 聚集了相关的事物，以图形化的方式展示系统的结构和行为。

🦋1.4 UML中的四种事物

1. 结构事物：
   • 描述系统的静态部分，如类、接口、协作和组件。
2. 行为事物：
   • 描述系统的动态部分，如交互和状态机。
3. 分组事物：
   • 将其他事物组织在一起，如包。
4. 注释事物：
   • 为模型元素提供描述性的注释和说明。

UML是用于软件系统建模的工具，它通过基本构造块、规则和公共机制来构建模型。基本构造块包括事物、关系和图，事物又分为结构事物、行为事物、分组事物和注释事物。UML帮助开发者以可视化的方式理解和设计软件系统。

🔎2.事物

🦋2.1 结构事物

结构事物：模型的静态部分，如类、接口、用例、构件等；如图示例：

🦋2.2 行为事物

行为事物：模型的动态部分，如交互、活动、状态机

🦋2.3 分组事物

分组事物：模型的组织部分，如包；

🦋2.4 注释事物

注释事物：模型的解释部分，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。

🔎3.关系

在UML中，关系是用于描述模型元素之间交互和依赖的重要概念。主要的关系类型包括依赖、关联、泛化和实现。

🦋3.1 依赖

• 定义：一个事物的语义依赖于另一个事物的语义的变化而变化。
• 特点：体现了临时性的弱关系，通常表示使用关系。
• 示例：类A依赖于类B，如果类B的变化会影响类A的行为或语义。

🦋3.2 关联

• 定义：一种结构关系，描述了一组链，这些链是对象之间的连接。
• 分类：
  • 组合：表示部分和整体的关系，整体生命周期决定部分生命周期，关系较强。
  • 聚合：表示部分和整体的关系，部分可以独立于整体存在，关系较弱。
• 特点：两个类之间的关联实际上是两个类所扮演角色的关联，因此，两个类之间可以有多个由不同角色标识的关联。
• 示例：学生和课程之间的关联关系，课程可以由多个学生组成。

🦋3.3 泛化

• 定义：一般/特殊的关系，表示子类和父类之间的关系。
• 特点：子类继承父类的属性和方法，体现了“是一个（is-a）”的关系。
• 示例：动物类和狗类之间的关系，狗类是动物类的子类。

🦋3.4 实现

• 定义：一个类元指定了另一个类元保证执行的契约。
• 特点：通常表示接口和实现类之间的关系，实现类承诺执行接口所定义的操作。
• 示例：接口I和类C之间的关系，类C实现了接口I中的所有方法。

在UML中，关系类型包括依赖、关联、泛化和实现。依赖关系表示临时性使用关系，关联关系描述对象之间的连接（包括组合和聚合），泛化关系表示继承和分类关系，实现关系用于描述接口和实现类之间的契约关系。这些关系共同帮助描述系统中的复杂交互和结构。

🔎4.类图

类图：静态图，为系统的静态设计视图，展现一组对象、接口、协作和它们之间的关系。

多重度：指的是不同类之间的联系，类似于数据库设计的表与表的关系

🔎5.对象图

对象图：静态图，展现某一时刻一组对象及它们之间的关系，为类图的某一快照。在没有类图的前提下，对象图就是静态设计视图。

🔎6.用例图

用例图：静态图，展现了一组用例、参与者以及它们之间的关系。

用例图中的参与者是人、硬件或其他系统可以扮演的角色；用例是参与者完成的一系列操作。

用例之间的关系：包含（include）、扩展(extend)、泛化。

🔎7.序列图

序列图：即顺序图，动态图，是场景的图形化表示，描述了以时间顺序组织的对象之间的交互活动。

有同步消息(进行阻塞调用，调用者中止执行，等待控制权返回，需要等待返回消息，用实心三角箭头表示)、异步消息(发出消息后继续执行，不引起调用者阻塞，也不等待返回消息，由空心箭头表示)、返回消息(由从右到左的虚线箭头表示)三种。

🔎8.通信图

通信图：动态图，即协作图，是顺序图的另一种表示方法，也是由对象和消息组成的图，只不过不强调时间顺序，只强调事件之间的通信，而且也没有固定的画法规则，和顺序图统称为交互图。如下：

🔎9.状态图

状态图：动态图，展现了一个状态机，描述单个对象在多个用例中的行为，包括简单状态和组合状态。转换可以通过事件触发器触发，事件触发后相应的监护条件会进行检查。

状态图中转换和状态是两个独立的概念，如下：图中方框代表状态，箭头上的代表触发事件，实心圆点为起点和终点。下图描述的就是一个图书的状态变化

🔎10.活动图

活动图：动态图，是一种特殊的状态图，展现了在系统内从一个活动到另二个活动的流程。

活动的分岔和汇合线是一条水平粗线。

每个分岔的分支数代表了可同时运行的线程数。

活动图中能够并行执行的是在一个分岔粗线下的分支上的活动。

🔎11.构件图

构件图(组件图):静态图，为系统静态实现视图，展现了一组构件之间的组织和依赖。

🔎12.部署图

部署图：静态图，为系统静态部署视图，部署图描述的事物理模块的节点分布。它与构件图相关，通常一个结点包含一个或多个构件。其依赖关系类似于包依赖，因此部署组件之间的依赖是单向的类似于包含关系。

🚀三、练习

🔎1.题目一

🔎2.题目二

🔎3.题目三

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