一、UML

1.UML

（1）UML(United Modeling Language, 统一建模语言): 是一种基于面向对象的可视化建模语言.
（2）UML 采用了一组形象化的图形(如类图)符号作为建模语言, 使用这些符号可以形象地描述系统的各个方面
（3）UML 通过建立图形之间的各种关系(如类与类之间的关系)来描述模型.

1.1UML中一共有10种图

名称	重要性
类图	★★★★★
对象图	★★★
包图	★
组件图	★
部署图	★
用例图	★★★
时序图	★★★
协作图	★
状态图	★★
活动图	★★

1.2UML中的关系

UML 中的关系主要包括 4 种:

• 关联关系(association)
• 依赖关系(dependency)
• 泛化关系(generalization)
• 实现关系(realization)

2.用例图

（1）用例图(Use Case Diagram): 也称为用户模型图, 是从软件需求分析到最终实现的第一步, 它是从客户的角度来描述系统功能.
（2）用例图包含 3 个基本组件:

参与者(Actor): 与系统打交道的人或其他系统即使用该系统 的人或事物. 在 UML 中参与者用人形图标表示

用例(Use Case): 代表系统的某项完整的功能. 在 UML 中使 用一个椭圆来表示

关系: 定义用例之间的关系 ------ 泛化关系, 扩展关系, 包含关系

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2.1用例之间的关系——泛化关系

泛化关系: 表示同一业务目的(父用例)的不同技术实现(各个子用例). 在UML 中, 用例泛化用一个三角箭头从子用例指向父用例. 以下是某购物网站为用户提供不同的支付方式

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2.2用例之间的关系——包含关系

一个用例可以包含其他用例具有的行为, 并把它包含的用例行为作为自身行为的一部分. 在 UML 中包含关系用虚线箭头加 “<<include>>”, 箭头指向被包含的用例

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2.3用例之间的关系——扩展关系

如果在完成某个功能的时候偶尔会执行另外⼀一个功能, 则用扩展关系表示.在 UML 中扩展关系用虚线箭头加“<<extend>>”, 箭头指向被扩展的用例

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2.4用例图练习

下面是关于一个公司的人事管理系统的需求的简单描述, 建立其相应的用例模型: 该人事管理系统的用户是公司的人事管理干部. 该系统具有人事档案库,保存员工的人事信息, 包括姓名, 性别, 出生年月, 健康状况, 文化程度, 学位, 职称, 岗位, 聘任时间, 任期, 工资, 津贴, 奖罚记录, 业绩, 论著和家庭情况等, 系统提供的基本服务有人事信息的管理, 包括人事规定的权调动与聘任, 职称评定,奖罚等, 并且可以按照限查询人事信息, 生成与输出统计报表等. 该人事系统每月向公司的财务系统提供员工的工资, 津贴等数据.

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3.类图

• 类图是面向对象系统建模中最常用的图. 是定义其他图的基础.
• 类图主要是用来显示系统中的类, 接口以及它们之间的关系.
• 类图包含的主要元素有类, 接口和关系. 其中关系有泛化关系,关联关系,依赖关系和实现关系. 在类图中也可以包含注释和约束.

3.1类的表示法

1. 类是类图的主要组件, 由 3 部分组成: 类名, 属性和方法. 在 UML 中, 类用矩形来表示, 顶端部分存放类的名称, 中间部分存放类的属性, 属性的类型及值, 底部部分存放类的方法, 方法的参数和返回
2. 在 UML 中可以根据实际情况有选择的隐藏属性部分或方法部分或两者都隐藏

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3. 在 UML 中, 共有类型有+ 表示, 私有类型用 – 表示, 保护类型用 # 表示.UML 的工具开发商可以使用自己定义的符号表示不同的可见性

3.2类之间的关系 ---- 泛化关系(就是继承关系）

1. 在 UML 中, 泛化关系用来表示类与类, 接口与接口之间的继承关系. 泛化关系有时也称为”is a kind of”关系
2. 在 UML 中泛化关系用一条实线空心箭头有子类指向父类

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3.3类之间的关系 ---- 实现关系

• 在 UML 中, 实现关系用来表示类与接口之间的实现关系.
• 在 UML 中实现关系用一条虚线空心箭头由子类指向父类

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3.4类之间的关系 ---- 依赖关系

对于两个相对独立的系统，当一个系统负责构造另一个系统的实例，或者依赖另一个系统的服务时，这两个系统之间体现为依赖关系

3.5类之间的关系 ---- 关联关系

对于两个相对独立的系统，当一个系统的实例与另一个系统的一些特定实例存在固定的对应关系时，这两个系统之间为关联关系例如客户和订单，每个订单对应特定的客户，每个客户对应一些特定的订单；公司和员工，每个公司对应一些特定的员工，每个员工对应一特定的公司；自行车和主人，每辆自行车属于特定的主人，每个主人有特定的自行车。而充电电池和充电器之间就不存在固定的对应关系，同样自行车和打气筒之间也不存在固定的对应关系。

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关联和依赖的区别

#include <iostream>
using namespace std;

class Car(){
public:
  void run(){
    cout<<"Car启动了"<<endl;
  }
}

//如果说张3类有一个成员方法，将Car类当做一个形参来传递，并且张3没有car成员
//就说张3类依赖于Car类 张三---->Car
class Zhang3{
public:
  void goWork(Car* car){
    car->run();
  }
}

//李四类 在goWork用到了另外一个Car的方法 并且李四类还拥有Car的成员
//就说李四类关联Car类
class Li4{
public:
   void goWork(){
    car.run();
   }
 private:
  Car car;
}

int main(){

   return 0;
}

3.6类之间的关系—关联—聚合

1. 聚合关系是关联关系的一种，是更强的关联关系。
2. 聚合是整体和部分之间的关系，例如汽车由引擎、轮胎以及其它零件组成。
3. 聚合关系也是通过成员变量来实现的。但是，关联关系所涉及的两个类处在同一个层次上，而聚合关系中，两个类处于不同的层次上，一个代表整体，一个代表部分。

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3.7类之间的关系—关联—组合

1. UML类图关系中合成关系是关联关系的一种，是比聚合关系还要强的关系。
2. 代表整体的对象负责代表部分对象的生命周期。

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4.练习

汽车和自行车都是交通工具(vehicle). 一辆自行车(bicycle)只归一个人(person)所有, 但一辆汽车(auto)可归一个人或两个人所有. 一个人可能没有自行车或汽车, 也可能有多辆自行车或汽车. 人分为男(male)和女人(female). 每个人都有年龄(age)和名字(name). 每辆交通工具都有自己的颜色(color)和商标(brand).每辆汽车都只有两个前灯(headlight)和一台发动机(motor)

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