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UML - 教程

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简述

UML（统一建模语言）是一种标准语言，用于指定、可视化、构造和记录软件系统的工件。UML 由对象管理组 （OMG） 创建，UML 1.0 规范草案于 1997 年 1 月向 OMG 提出。它最初开始捕获复杂软件和非软件系统的行为，现在它已成为OMG标准。本教程将全面了解 UML。

本教程是为初学者准备的，旨在帮助他们了解UML的基础知识。完成本教程后，您会发现自己处于中等水平的专业知识，从那里您可以将自己带到下一个级别。

无需特定技能即可理解本教程中的学习材料。读者必须热衷于获取有关UML的知识。

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简述

UML 是一种标准语言，用于指定、可视化、构造和记录软件系统的工件。

UML 由对象管理组 （OMG） 创建，UML 1.0 规范草案于 1997 年 1 月向 OMG 提出。

OMG不断努力创造真正的行业标准。

UML 代表 统一建模语言。

UML与其他常见的编程语言不同，例如C++，Java，COBOL等。

UML是一种用于制作软件蓝图的图形语言。

UML可以被描述为一种通用的可视化建模语言，用于可视化，指定，构造和记录软件系统。

尽管 UML 通常用于对软件系统进行建模，但它并不局限于此边界内。它也用于对非软件系统进行建模。例如，制造单元中的工艺流程等。

UML不是一种编程语言，但工具可用于使用UML图生成各种语言的代码。UML 与面向对象的分析和设计有直接关系。经过一些标准化，UML已经成为OMG标准。

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UML的目标

一张图片胜过千言万语，这个成语绝对适合描述UML。面向对象的概念比UML更早引入。当时，还没有标准方法来组织和整合面向对象的开发。就在那时，UML开始崭露头角。

开发UML有许多目标，但最重要的是定义一些通用的建模语言，所有建模者都可以使用，并且还需要使其易于理解和使用。

UML 图不仅适用于开发人员，也适用于业务用户、普通用户和任何有兴趣了解系统的人。系统可以是软件系统，也可以是非软件系统。因此，必须清楚的是，UML不是一种开发方法，而是伴随着使其成为成功系统的过程。

总之，UML的目标可以定义为一个简单的建模机制，以模拟当今复杂环境中所有可能的实用系统。

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UML 的概念模型

要理解UML的概念模型，首先我们需要澄清什么是概念模型？以及为什么需要概念模型？

概念模型可以定义为由概念及其关系组成的模型。

概念模型是绘制 UML 关系图之前的第一步。它有助于了解现实世界中的实体以及它们如何相互交互。

正如UML描述实时系统一样，制作一个概念模型然后逐步进行非常重要。UML的概念模型可以通过学习以下三个主要元素来掌握 ：

UML 构建基块

连接构建基块的规则

UML 的常见机制

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面向对象的概念

UML可以被描述为面向对象（OO）分析和设计的继承者。

对象包含数据以及控制数据的方法。数据表示对象的状态。类描述一个对象，它们还形成一个层次结构来模拟现实世界的系统。层次结构表示为继承，并且还可以根据要求以不同的方式关联类。

对象是我们周围存在的现实世界实体，抽象、封装、继承和多态性等基本概念都可以使用 UML 表示。

UML功能强大，足以表示面向对象的分析和设计中存在的所有概念。UML 关系图仅表示面向对象的概念。因此，在学习UML之前，详细了解OO概念变得非常重要。

以下是面向对象世界的一些基本概念 -

对象 − 对象表示实体和基本构建基块。

类 − 类是对象的蓝图。

抽象 − 抽象表示现实世界实体的行为。

封装 − 封装是将数据绑定在一起并将其隐藏在外部世界之外的机制。

继承 - 继承是从现有类创建新类的机制。

多态性 − 它定义了以不同形式存在的机制。

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OO 分析和设计

OO可以被定义为一种调查，更具体地说，它是对对象的调查。设计意味着已识别对象的协作。

因此，了解OO分析和设计概念非常重要。OO分析最重要的目的是识别要设计的系统的对象。此分析也适用于现有系统。现在，只有当我们能够开始以一种可以识别物体的方式思考时，有效的分析才有可能。识别对象后，识别它们之间的关系，最后生成设计。

OO分析和设计的目的可以描述为-

标识系统的对象。

确定他们的关系。

进行设计，可以使用OO语言将其转换为可执行文件。

应用和实现OO概念有三个基本步骤。这些步骤可以定义为

OO 分析 → OO 设计 → OO 用 OO 语言设计

以上三点可以详细描述为−

在OO分析期间，最重要的目的是识别对象并以适当的方式描述它们。如果这些对象被有效地识别出来，那么下一个设计工作就很容易了。应通过责任来标识对象。职责是对象执行的功能。每个对象都有某种类型的职责要执行。当这些职责被协作时，系统的目的就实现了。

第二阶段是OO设计。在此阶段，重点放在要求及其实现上。在此阶段，对象根据其预期的关联进行协作。关联完成后，设计也已完成。

第三阶段是OO实施。在此阶段，使用OO语言（如Java，C++等）实现设计。

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UML 在 OO 设计中的作用

UML 是一种建模语言，用于对软件和非软件系统进行建模。虽然UML用于非软件系统，但重点是对OO软件应用程序进行建模。到目前为止讨论的大多数UML图都用于对不同的方面进行建模，例如静态，动态等。现在，无论方面如何，文物都只是物体。

如果我们看一下类图，对象图，协作图，交互图，基本上都是基于对象设计的。

因此，了解OO设计与UML之间的关系非常重要。OO 设计根据要求转换为 UML 图。在详细了解 UML 之前，应正确学习 OO 概念。一旦OO分析和设计完成，下一步就非常简单。来自 OO 分析和设计的输入是 UML 图的输入。

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