UML简单介绍-如何看懂UML(一)
在计算复杂的数学题时，我们必然会打草稿计算在绘画课中，我们可以素描出来看到的事物
那么在程序设计中呢？
如何描绘传达你脑海中的关于这个程序 ，设计的蓝图草稿？
OOP的程序设计中，最多的自然是类、接口层次接口的设计
简单的设计，可能在脑海中想象下就过了，比如A继承B
但是复杂的呢？
对于OOP程序设计中，类的层次、关系设计如何描绘？
用文字么? A继承B A实现C，A中有一个D的引用
显然，图形化的方式更加直观，简洁
那么到底如何表示OOP中的事物与关系？每个人有每个人的书写方式，如何进行交流？
你画了一个三角形说这是一个接口，我花了一个圆形，跟你讲这个是接口？这其中的问题不言而喻。
### UML起源
1997年，OMG 组织（Object Management Group对象管理组织）发布了统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）
UML 是一种为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、和编制文档的标准语言
UML 作为一种模型语言，它使开发人员专注于建立产品的模型和结构
UML 是不同于其他常见的编程语言，如Java等，它是一种绘画语言，用来做软件蓝图
UML 提出了一套 `统一的，标准的建模符号`
首先它提供了一套建模符号，用于类的层次结构设计
另外，统一的也就意味着只要按照标准构图，就可以无障碍的通过UML图进行沟通
计算机软件的世界里面，总是“分久必合”，UML的发展历史也不例外
UML 统一了Booch、OMT、OOSE和其他面向对象方法所涉及的基本概念和建模符号
UML的发展不是一蹴而就的，而是吸收了现有的精华，而发展出来的大一统的形式
### UML逻辑原理
UML是面向对象程序设计的描绘语言
是面向对象程序设计的建模语言，是对面向对象程序设计世界的抽象
UML的基本逻辑是很简单的
```将面向对象程序设计中的元素进行抽```，比如类还是接口，UML中称之为事物，就如同积木的基础形状
```将元素之间的联系关系进行抽象```，比如到底是继承还是组合（聚合），如同积木中的卡扣，可能有多种卡扣连接形式
!(data/attachment/forum/202206/14/164021bubgl70bozhwa3g0.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
而我们看到的UML图也就是如同一整块已经搭建好的积木
当然
UML肯定不会向积木那样简单，所以自然还会有很多的规则、限制、要求，这些一起构成了完整的UML
但是根本是**事物和关系**，这两者是UML的主体
**事物**就是面向对象程序设计中的元素
**关系**则是他们的相互联系形式
**图**则是按照不同事物的组织形式进而产生的分类
`作者:程序员潇然 疯狂的字节X https://crazybytex.com/`
### UML组成
!(data/attachment/forum/202206/14/164156jvtvwsulcvf8nffe.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
上图是UML的大致基本组成部分，部分类型并未全部列举
事物是是实体抽象化的最终结果，是 UML 构建块最重要的组成部分
最基本的是类和接口
关系是事物之间的联系的抽象分类
有了事物和联系，就可以绘制出各种各样的UML图
按照他们的逻辑功能性质，又有了图的分类
UML是软件需求分析、设计的强大工具，并非简单介绍就可以认知的
本文重在简单了解基本知识以更好学习设计模式
### UML常用关系
!(data/attachment/forum/202206/14/164441uxuuz8le6m7hfebe.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
关联关系使用一条直线表示，比如A与B关联
用于描述不同类的对象之间的结构关系，将多个类的实例联系在一起
是一种静态关系，基本与程序的运行没有关系
比如，部门与员工的关系，就是关联关系
关联关系一般不强调方向，表示互相“知道”对方，也就是存在引用
关联关系有多重性 比如一对一关联 一对多关联等 可以任意关联N对N关联
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如果特别强调方向，就使用箭头，比如
!(data/attachment/forum/202206/14/164525r6simnhcd55l8si2.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
那么表示A知道B但是B不知道A
也就是说，关联关系有两种图形
直线或者直线箭头
关联关系表示存在引用，比如员工类的定义中有“部门”属性字段
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实现关系是带空心箭头的虚线表示的，比如A实现B，箭头指向父类、接口
实现可以狭隘的认为是一种实现类与父类、接口的关系（其实在UML中实现的含义远不止实现类这层含义）
!(data/attachment/forum/202206/14/164803a937b22cs2y2q9fe.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
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泛化关系是带空心箭头的直线表示的，比如A继承B
用于说明继承关系
泛化关系是从子类到父类的关系，箭头指向的是父类
!(data/attachment/forum/202206/14/164917c92y5452p295c52f.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
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聚合关系是带空心的菱形的直线表示的，比如 A聚合到B上，也就是B由A组成
!(data/attachment/forum/202206/14/165140yd9043divjz7d3ns.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
聚合关系用于类图，表达整体由部分构成的语义，比如部门由许多人员组成
整体和部分不是强依赖的，即使整体不存在，依然可以存在部分，即使没有部门，人员仍旧存在
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组合关系是带实心的菱形的直线表示的，比如A组合成B，或者说B由A构成
!(data/attachment/forum/202206/14/165153ldlpn5olnz6x0i5o.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
表达整体拥有部分的含义，组合关系是一种特殊的强依赖的聚合关系
如果整体不存在，那么部分也不存在了
比如，汽车由轮胎底盘发动机构成，汽车不存在了，自然也不存在发动机了
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依赖关系使用带箭头的虚线表示，比如A依赖B
!(data/attachment/forum/202206/14/165206yrvffrnvnfpfzro5.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
用于描述一个对象在运行期间会使用到另外一个对象的关系
依赖关系是一种临时性的，简言之就是不同场景会发生变化
比如人和车
如果是驾驶场景，车依赖人（驾驶员），如果是乘车出行，那就是人依赖车（公交、出租）
很显然，依赖关系比关联关系更加弱
依赖关系是一种使用关系
比如一个类的方法中的局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用，都是一种依赖
### UML类的属性和方法
类包括类名、属性、方法
都在类图中
属性：可见性名称 ：类型 [ = 缺省值]
方法：可见性名称(参数列表) [ ： 返回类型]
中括号表示缺省的
可见性使用+-#表示
\+ public
\- private
\# protected
### 常用工具
!(data/attachment/forum/202206/14/165431m79jj9l9z3t795b3.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
UML的工具有很多，比如 StarUML 、astah
astah，前身是JUDE
下图为astah中的sample
以下图为例简单的了解下UML的图形标识符号
Tracer中与Engine、Steering、Monitor单项关联，也就是含有引用
与State双向关联
Engine与Steering由Motor组成 他们是可以独立存在的
Monitor由LightSensor组成 他们是可以独立存在的
Idle OnCourse OutOfCourse 是State的实现类
!(data/attachment/forum/202206/14/165812h0uzzxrqk2q8pg3r.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
Monitor中，Threshold是boolean类型的私有属性
isBlack和isWhite是返回类型为void的 public方法
!(data/attachment/forum/202206/14/165541g5zp0knzpji0vkms.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "image.png")
### 总结
本文简单介绍了UML的历史以及组成部分，目的不在于详细介绍UML，只在于能够读懂以及绘制类图
UML是可视化的程序设计描绘语言，通过图形和符号直观的表达含义
对于类图需要理解清楚类图相关的关联关系
另外，不同的软件对于各种图形的表示可能局部细节会有差别，实际使用时应该注意
UML是Unified Modeling Language ，并不是一种具体的工具，而是标准
UML建模工具就如同“实现类”一样，细节上有差异也很正常，很多软件也可以调整显式的式样，比如StarUML就可以
!(data/attachment/forum/202206/16/141330jha7st9soow8772i.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/300 "common_log.png")
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