什么是UML？

UML（Unified Model Language），统一建模语言，是一种可以用来表现设计模式的直观的，有效的框图语言。类似于流程图，通过采用一系列的线条和图形来描述出面向对象软件的整体架构。
UML图总分为三大类
静态建模：类图、对象图、用例图
动态建模：时序图、通信图、状态图、活动图
物理建模：构件图、部署图

00 | 基础知识

• UML图形

  UML图形包括四大类：结构、行为、分组和注释

  1. 结构：结构图形是UML中的静态部分（类比中英文中的名词部分），用以描述其中的概念部分。结构图形中包括类、接口、协作、用例、主动类、构建、制品和结点等；

  

  2. 行为：行为图形是UML中的动态部分（类比中英文中的动词部分），用以描述其中的动作行为。行为图形中包括了交互、状态机和活动等；

  

  3. 分组：分组图像是UML中的组织部分（类比一个完整的中英文短句），用以描述由模型分解出来的一部分区域。其中最主要的分组图形就是包，包是把结构、行为打包的机制，仅在开发时存在，是一种纯粹的概念；

  

  4. 注释：注释图形是UML中的解释部分（类比中英文中的注释、注解），用以描述、说明和标注模型中的任意元素；

  

• UML关系

  UML关系包括四种：依赖、关联、泛化和实现

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  1. 依赖：一个独立元素发生变化会影响另一个独立元素。在UML图形中，通常把依赖化成一条可能由方向的虚线；

  2. 关联：描述一组对象之间的结构关系连接。聚集是一种特殊的关联，描述了整体和部分之间的结构关系；

  3. 泛化：一种描述特殊-一般关系的语义，指特殊元素（子类的对象）可替代一般元素（父类的对象）的关系，特殊元素共享一般元素的结构和行为。在UML图形中，通常把一个泛化关系画成一条带有空间三角箭头的实线；

  4. 实现：指的是一个类指定了由另一个类保证执行的约定关系。在UML图形中常把一个实现关系画成一条带有空心三角箭头的虚线。实现关系通常用在两个情况上：

     1. 接口和实现他们的类之间；
     2. 用例和实现他们的协作之间；

01 | 静态建模

类图

类图展现了一组对象、接口、协作和它们之间的关系。在面向对象系统的建模中所建立的最常见的图就是类图。类图给出系统的静态设计视图，也包括主动类的类图给出的关系系统静态进程视图。

类图中主要包括：类、接口、协作和关系（依赖、泛化、关联）、注释

类图用于堆系统的静态设计建模，这种建模主要描述出系统的功能需求。根据建模的对象，通常用以下三种方式进行建模

11. 面向系统的词汇建模：描述这些抽象词汇和他们的职责关系；

12. 面向简单的协作建模：协作是一些共同工作的类、接口和其他元素的群体，对系统中合同的类之间的关系进行可视化的描述；

13. 面向逻辑数据库模式建模：将模式看作为数据库的概念进行设计，描述系统中对数据操作的关系；

对象图

对象图展现了某一时刻一组对象以及它们之间的关系，描述了在类图中所建立的事物的实例静态快照，一般包括对象和它们之间的连接

用例图

用例图展现了一组用例、参与者以及他们之间的关系

用例图通常包括：用例、参与者、关系（用例间的扩展、包含关系，参与者与用例间的关联关系，用例与用例以及参与者与参与者之间的泛化关系

02 | 动态建模

时序图

时序图是应用场景的可视化、图形化表示形式，描述了以时间顺序组织的对象之间的交互活动。在嵌入式中，对平台芯片启动流程时常需使用时序图描述出系统启动的各级顺序。

时序图中把参加交互的对象放在图的上方水平排列（发起方居左，接收方居右），把对象发送和接收的消息沿垂直方向按时间顺序从上到下排列，形成一种随时间推移的控制流可视化痕迹。

时序图有两个特点：有对象生命线，有控制焦点

通信图

通信图强调收发消息的对象的结构组织

类比有向图，通信图中将参加交互的对象作为图的顶点，连接这些对象的的链作为图的弧，最后用对象发送和接收的消息来描述这些链。

通信图有两个特点：路径，顺序号

状态图

状态图展现了一个状态机，它由状态、转换、事件和活动组成，关注系统的动态视图，对于接口、类和协作的行为建模及其重要，主要强调对象行为的事件顺序。
状态图对系统的动态方面建模，主要包括出现在系统结构的任意视图中的对象按照顺序发生的行为

状态图通常包括简单状态和组合状态、转换

• 状态：指对象的生命周期中某个条件或者状态，在此期间对象将满足某些条件或者执行某些动作，即对象执行了活动的结果

活动图

活动图是一种特殊的状态图，它展现了在系统内从一个活动到另一个活动的流程，专注于对象间的控制流程

活动图一般包括活动状态和动作状态、转换和对象，可以表示分支、合并、分岔和汇合

• 分支：描述基于布尔表达式的可选择路径

• 合并：描述两条控制流重新合并为一个控制流

• 分岔：描述一个控制流分程两个或多个并发控制流

• 汇合：两个或多个并发控制流的同步

03 | 物理建模

构件图

构件图展示了一组构建之间的组织和依赖，专注于系统的静态实现，通常把一个构建表示为类、接口、协作，与类图相关。

部署图

部署图展现了系统运行时处理结点以及其中构建的配置。

通常一个结点是一个在运行阶段存在并代表一个计算资源，即具备处理事件的能力，通常包含多个构件