软考架构师考试-UML图总结

考点

选择题 2-4分
案例分析0~1题和面向对象结合考察，前几年固定一题。近3次考试没有出现。但还是有可能考。

UML图概述

1.用例图：描述系统功能需求和用户（参与者）与系统之间的交互关系，聚焦于“做什么”。
2.类图：展示系统的静态结构，描述类、接口、属性、方法及类之间的继承、关联、依赖等关系。
对象图：类图的运行时实例，显示某一时刻具体对象的状态及对象间的链接关系。
4.顺序图：强调对象间消息传递的时间顺序，通过垂直时间轴直观呈现交互时序。
5.协作图（通信图）：侧重对象间的结构关联和协作路径，通过编号消息体现交互顺序。
6.活动图：描述业务流程或算法的动态流程，支持分支、并行、循环等逻辑，类似流程图。
7.状态图：描述对象在其生命周期内状态的变化及触发转换的事件，关注“状态驱动的行为”。

附加对比：
类图 vs 对象图：类图是“设计蓝图”，对象图是“运行时快照”。
顺序图 vs 协作图：顺序图重时序，协作图重结构（二者可互相转换，但侧重点不同）。
活动图 vs 顺序图：活动图关注流程控制，顺序图聚焦对象间消息时序。
活动图 vs 状态图：活动图关注流程控制，状态图关注单一对象的状态迁移。
状态图 vs 类图：类图描述静态结构，状态图描述动态行为

1.用例图

参与者：人形。
用例：椭圆。
系统：方框。

4种关系：
关联：横线。 参与者与用例之间。
泛化：横线+空心三角箭头。 用例之间，参与者之间。
包含：虚线+小箭头+标注<> 用例之间
扩展：虚线+小箭头+标注<> 用例之间。

使用场景：需求分析和需求规约时候的功能需求，常使用用例图来表示。
用例模型流程
1.识别参与者。
2.合并用例获得需求。
3.细化用例描述。
用例模版：
（1）用例名，
（2）用例ID，
（3）用例说明，
（4）前置条件，
（5）后置条件，
（6）事件流，
（7）优先级和非功能需求。
4.调整用例模型。

2.类图

类图（class diagram）：类图描述一组类、接口、协作和它们之间的关系。
对象图（object diagram）：对象图描述一组对象及它们之间的关系。对象图描述了在类图中所建立的事物实例的静态快照。

三元关联

聚合

组合类经常涉及整体和部分之间的物理关系。因此，ATM机是一个由四个部分组成的组合类：“读卡器”（CardReader），“吐钞器”（Cash Dispenser），凭条打印机（Receipt Printer）以及“ATM客户键盘显示器”（ATM Customer Keypad Display）类（如图7-12所示）。ATM组合类和它的四个部分类中的每一个都有一个一对一关联。

组合

聚合层次是整体/部分关系的一种较弱的形式。在一个聚合里，部分实例能添加到聚合体中，也能从聚合整体中移除。由于这个原因，聚合有可能被用来对概念类建模，而不是对物理类建模。此外，一个部分可以属于多个聚合。聚合层次的一个例子是大学里的“学院”（College）（图 7-13），其部分是“管理办公室”（Admin Office）、一些“系”（Department）以及一些“研究中心”（Research Center）。可以创建新的系，时常也可以撤销老的系或者与其他系合并。可以创建研究中心，或者撤销、合并研究中心。

泛化

有一些类相似但不相同，它们有些共同的属性，也有其他不同的属性。在泛化 / 特化层次中，共同属性被抽象到一个泛化类，称作超类。不同的属性是特化类的性质，特化类被称作子类。在子类和超类之间有一个 Is a 的关系。超类也被称为父类或祖先类。子类也被称为孩子类或者子孙类。

3.顺序图

顺序图（sequence diagram, 序列图）。顺序图是一种交互图（interaction diagram），它强调对象之间消息发送的顺序，同时显示对象之间的交互。

4.通信图

通信图（communication diagram）。通信图也是一种交互图，它强调对象之间存在的信息收发关系，而不专门突出这些信息发送的时间顺序。

顺序图和通信图对比

以下是顺序图与通信图的对比表格：

对比维度	顺序图（Sequence Diagram）	通信图（Communication Diagram）
主要目的	强调消息的时间顺序，展示对象间交互的时序逻辑。	强调对象的结构关系，展示对象间的关联及协作方式。
消息序列表示	通过垂直时间轴自然展示消息顺序，直观清晰。	需通过消息编号（如1, 2, 3或嵌套1.1, 1.2）表示顺序，需主动阅读编号。
对象关联可视化	对象间关联（如链接）较难直接观察，需通过消息推断。	**对象间的链接（连线）**明确显示关联关系，结构布局一目了然。
复杂逻辑适应性	对循环、条件分支的可读性较差，需用片段（如loop、alt）标记。	通过编号和消息路径可灵活表示分支，但复杂度高时可能混乱。
多对象交互场景	对象过多时，横向排列导致空间紧张，需分页或压缩。	对象布局灵活，可自由排列，适合展示多对象的协作网络。
适用场景	- 调试时序问题 - 分析用例执行流程 - 需要明确操作顺序时。	- 设计对象协作模式 - 理解系统结构关系 - 重构对象交互时。
优点	- 时序清晰 - 适合展示动态流程 - 易理解消息触发顺序。	- 结构关系明确 - 适合展示静态协作 - 灵活适应复杂布局。
缺点	- 对象关联隐式 - 分支/循环降低可读性 - 横向扩展性差。	- 消息顺序需主动解析 - 编号复杂时易混乱 - 时序不够直观。

• 优先用顺序图：当关注**“何时发生什么”**（如API调用顺序、事件流程）。
• 优先用通信图：当关注**“谁与谁协作”**（如微服务架构中的对象依赖关系）。

5.活动图

活动图是一种描述控制流和活动中序列的UML 图。活动图显示了活动序列、决策结点和循环，甚至还有并发活动。活动图在工作流建模中被广泛使用，例如，在面向服务的应用中。

6.状态图

状态图是UML中的一种行为图，专注于描述单个对象在其生命周期内可能经历的不同状态，以及触发状态变化的事件。

架构师考试 出题内容

选择题：

（1）根据描述选择是哪种类型图。

（2）根据描述选择是哪种关系。

案例分析题

前几年考过案例分析题，案例分析题属于和面向对象设计相结合考察，