--- title: "02-uml" created: 2026-01-13 tags: - 博客 --- # uml ## 题型 4种题型 选择10题 1分一题 10 填空10题 2分一题 30 判断10题 1分一题 40 简答 3题 5分一道 55 画图 3题 15分一道 100 ## 选填判 ### 前置概念 软件工程的概念是在1968年被首次提出的 在UML出现之前 James Rumbaugh 和 Gady Booch的合并OMT 和Booch工作成果被成为UM0,8 UML全称为：Unified Modeling Language 1977年 UML1.1规范被OMG全体成员通过，正式被采纳为规范 UML2,0规范是在2005年通过的 **UML主要应用与 基于对象的面向对象的方法** 这些题看看就好 留个映像即可 ![[image-d570f271.png]] ![[image-87fdd6c6.png]] ![[image-c050426b.png]] ![[image-df6cd047.png]] ### 构造块 构造块是UML的基本建模元素 分为 事物、关系、图 事物里分为 构造事物（结构事物）、行为事物（动作事物）、分组事物（组织事物）、注释事物 关系分为：关联、依赖、泛化、实现 图：十个 #### 事物 事物里分为 构造事物（结构事物）、行为事物（动作事物）、分组事物（组织事物）、注释事物 ![[image-949da0f0.png]] 结构事物分为 类、接口 协作、用例、组件、节点 行为事物分为 交互 状态机 活动 分组事物 主要是 包（可拓展出系统、层） 注释事物 主要是 注解 可以简单理解成 UML中静态的元素为结构事物 动态的元素为行为事物 对系统进行分层管理的 是分组事物 也就是包结构 注释事物显而易见就是注释 解释说明 ![[image-3f2584a3.png]] ![[image-c6c0797a.png]] （这题很可能考 出现两次） #### 关系 四大关系：关联、依赖、泛化、实现 关联： 强关联：聚合 组合（强） 普通关联：单项关联 双向关联 （树和树叶是组合关系 树叶如果离开了树本身就没意义了 而教室和桌子 属于是聚合关系 桌子离开这个教室仍有意义） 依赖： 分为包含和拓展 在包图里还涉及到导入 泛化： 在类图和用例图里面有 可以简单理解为继承多态这种关系 表示一般事物与特殊事物之间的关系 实现： 接口实现 最弱的关系：依赖 最强的关系：组合 #### 图 一共有10种图 用例图：大概理解为 表示系统中角色所能执行的操作（用例）的图 这些操作之间存在泛化（继承）、依赖（分为包含和扩展）的关系 类图：系统中有哪些类 它们之间的关系是什么 用类图来表示 与sql建表语句对应 这里也存在泛化关系（用户分为普通、vip……） 另外还有依赖、关联（聚合、组合【更强】）（单项、双向）、实现（接口实现） 对象图：没啥用 不用管 包图：即系统所需的依赖包间的关系 顺序图：丰富用例的表达 纵向为时间 横向为对象 （对象间的消息传递 与时间关系较大） 通信图：与顺序图孪生 可以相互转化 通信图强调交互 顺序图强调时间 状态机图：类中对象的状态变化 只涉及单个对象 不涉及其他对象 强调同一对象在不同时期的状态 活动图：表达系统中的业务流程 如执行登录操作后 在系统中经过的流程 组件图：组件与组件间的关系 部署图：系统如何部署 组成元素：节点（设备节点、服务器节点）、连接 ![[image-4dd6f20f.png]] 一些加深理解的小问题： 区别结构图和行为图：（理解为静态动态） 结构图有：类图、对象图、包图、组件图、部署图 行为图有：用例图、顺序图、通信图、状态机图、活动图 涉及到泛化的有：用例图、类图 对用例进行丰富描述的图（丰富用例的表达）：顺序图 活动图也可以表示业务相关流程 状态机图表示一定的范围（同一对象在不同时期的） 而顺序图（从一个对象到另外一个对象） ![[image-62d579bb.png]] 顺序图和通信图孪生兄弟 表达的语义相同 主要元素相同 对象责任相同 组成元素不太同（通信图少了生命线 消息的创建和销毁） 适用范围： 强调时间的先后顺序：顺序图 强调对象的交互：通信图 用的更多的是顺序图 就这俩是交互图 ![[image-184d6c83.png]] 什么图里有泳道：活动图 （让每个活动不会出现跨越的情况 ） 泳道作用：分区并发 ![[image-17bd04a7.png]] ### 通用机制与4+1架构 uml通用机制：规格说明、修饰、通用划分、uml扩展机制 通用划分里分为：类型-实例 接口-实现 扩展机制分为：构造型、标记值、约束（使用{ }） ![[image-08e2e651.png]] ![[image-0e4dfd3f.png]] 4+1架构分为五个视图：逻辑视图、开发视图、进程视图、物理视图、场景视图 其中场景视图是核心视图 开发视图用于描述软件的各个模块的组织方式 场景视图将四个视图结合为一个整体 记住这两句话 可能考开发视图和场景视图的区别 下面把每个图的重点内容整理出来 ### 用例图 ![[image-9e970bd4.png]] ![[image-dced97ec.png]] 用于表示 系统中 各个用户能执行哪些操作 ”操作“用书上的话来说就是用例 ”用户“是参与者 也就是表示 参与者与用例之间的关系 主要元素有：参与者 用例 关系 主要关系有：关联 依赖 泛化 怎么理解呢 用户可以泛化出普通用户、vip用户 用例（操作）自然存在继承多态也就是泛化 这是泛化 关联就更好理解了 既然是用例图 表示用户与用例之间的关系 用户能执行哪些用例 这里自然存在关联关系 但是关联关系仅存在与参与者与用例之间 用例与用例之间是不存在关联关系的 主要考点在于依赖 依赖分为两种 一个是包含 另一个是拓展 拓展是对基用例的拓展 作用是增强基用例 箭头： 包含（《include》）：基用例指向被包含的用例 扩展（《extend》）：扩展用例指向基用例 因为都是依赖关系， 所以都是虚线加箭头 四大关系占了仨 没有实现关系 实现关系出现的比较少 一般都是对应接口 **一些注意点：** 参与者： 参与者不一定是人 也可以是子系统等与系统有关的事物 （其实本质就是调用关系 如果子系统或其他系统需要调用本系统的用例 它就可以被称为参与者 ） 参与者位于系统边界外 并不是系统的一部分 （系统即程序 用户怎么可能是系统的一部分） 参与者并非某一特定对象 而是某类对象 （用户肯定不止一个咯） 箭头： 参与者指向用例 表示启动关系 基用例指向包含用例 表示包含关系 （我包含了你 所以我指向你） 扩展用例指向基用例 表示扩展关系 （我由你扩展而来 所以我指向你） 关联关系 不存在于用例与用例之间 包含关系还有一个注意点就是 基用例执行了 包含用例也一定执行 （加入购物车一定要先浏览吧 那我加入了购物车 就意味着一定也执行了一次浏览商品） ### 类图 ![[image-821a3850.png]] ![[image-6f8b0d98.png]] 系统中有哪些类和接口 他们之间的关系如何 与建表sql有很大关联 主要元素：类、接口、协作、关系 主要关系：关联、依赖、泛化、实现 四大关系都占了 类与类之间肯定是有继承多态的关系的 person类、教师类、学生类 所以四大关系中的泛化这里肯定是有的 类和类之间 如果按设计角度来说 为了解耦 是最好不要出现依赖关系的 但是理论上是可以存在依赖关系的 类里面涉及到接口 嗯 接口对应实现 类图里面有实现关系 重点是 关联关系 因为分库分表设计 表与表 类与类之间自然需要研究这些比较精细复杂的关系 最常见的就是什么一对多多对多 外键…… 前面有提到 关联 分为： 普通关联：单项关联 双向关联 强关联：聚合 组合（强） 其实考点应该主要就在关联关系上面 一些注意点： 这个主要是画图题 上面的一些细节 类中属性的符号表示： public + private - protected # 对于一对多联系 一的一端画1 多的一端画 1..n （或者 1..\* 0..\* 0..n 都行） 面向对象的设计原则 （有个映像即可）： 开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则、接口分离原则、单一职责原则 里氏替换原则：子类可以完全替换父类 类图属于静态图 接口有两种表示方式： ![[image-672c27cf.png]] 在UML中 当接口使用小圆圈表示时，该接口与其他类的实现关系可以简化为一条实线段 A:B A是对象 B是类 ### 对象图 ![[image-8deb6efe.png]] ![[image-2f8531ac.png]] 类new对象 与类图比较类似 其实就是去除了类里面复杂的关联关系的多重性 （链没有多重性） 记住两句话 对象图是类图的实例 链是关联关系的实例 每个对象图只是系统的静态设计视图或静态交互视图的图形表示 （√） （不是很理解 记吧） ### 包图 ![[image-8b1d883d.png]] 与组织（分组）事物关系较大 系统的结构其实都是由包来组织构建的 系统需要用到哪些依赖 依赖与依赖之间的关系 文件之间的关系 由包图来组织维护 这里就不可避免涉及到 命名空间类似的概念 即 同一个文件不能出现在两个包中 同一个包里不能有两个同名文件 在包元素之间 存在的关系 只有依赖关系 B包依赖于A包 其实就是 B里面import了A 在B里可以访问A的public元素 包内元素的可见性表示同一个包内的其他元素对该元素的访问权限 （×） （包内的元素无论是什么可见性都能使用 可见性只是对于其他引用它的包而言） 包中可见性修饰为public的元素表示这些元素可以被项目中的所有包无条件的访问（×） （你首先得引入吧） ### 顺序图 顺序图的组成元素： ![[image-68e8845f.png]] 组成元素：对象 生命线 激活（控制焦点） 消息 横向是对象 纵向是时间 ![[image-26aa7850.png]] ![[image-95c45257.png]] 顺序图的关键就是 时间 体现在生命线 顺序图中的所有对象在程序一开始运行的时候，其生命线都必须存在（×） （只有激活了才） 消息是以时间顺序排列的 顺序图中对象的生命线一定会贯穿整个交互过程 （×） （单个对象不一定贯穿 可能一半就没用了） 所有对象的生命线一定会被一个销毁标记所结束 （×） （只有最后一个有销毁标记） 激活表示在这一时间段内对象正在完成某项任务 （√） 顺序图可以表示消息发送的事件顺序，却无法量化地表示出消息发送的具体时间（√） （不知道具体哪时发的 但知顺序） 消息： （考难点其实就是同步异步） 每条消息一定关联着至少两个不同的对象，即消息的发送者和接收者 （×） （可以自发 发送接收都是自己） 信号就是调用类的操作（×） （1.传递消息、2.调用类） 阻塞和超时消息： 阻塞消息主要在同步中 需要等另一个完成才能继续 这种暂停等待称为阻塞 若一个消息发送后接收者无法在指定时间内接收，则发送者放弃该消息，这种叫做超时消息 返回消息：用虚线加箭头 与依赖相似 从左边参与者发出的话 一般不会出现返回消息 从右往左才可能出现返回 同步信息与异步消息： ![[image-68c28f7a.png]] ### 通信图 ![[image-1f8f9c8e.png]] 与顺序图通常一起出现 两者可以转换 他们表达的语义相同 主要元素相同 对象责任相同 只有组成元素不太同（通信图少了生命线 消息的创建和销毁） 另外要注意区分的是 顺序图 强调时间的先后顺序 而通信图舍弃了时间的概念 重视交互 只有顺序图和通信图 是 交互图 另外通信图里是用对象来讨论的 所以会用到对象图里面的一些概念 比如“链“ 通信图里出现时间（生命线）概念的判断题 直接打错就行 ### 状态机图 ![[image-9f351d06.png]] 主要考画图 注意点： 表示一定的范围（同一对象在不同时期的变化） 研究的是单个对象 A[B]/C 第一个参数为触发器事件 括号中为监护条件 斜杠后为效果列表 ![[image-376b7c27.png]] 是行为图（动态） 研究的是对象 而不是类 一个状态机图只能有一个初态 （×） （复合 也就是嵌套的话 可以有多个） 历史状态就是状态机中该状态的前一状态（×） （最后一个子状态） ![[image-2bede278.png]] （可能考 留个心眼） ### 活动图 ![[image-b6880129.png]] 即某个操作在系统中要经过哪些模块 在这些模块中的执行流程是怎么样的 所以涉及业务逻辑 活动图中的元素：动作和活动节点 开始与终止 控制流 判断节点 合并节点 泳道 分叉结合节点 对象流 扩展区域 分叉节点和结合节点一般成对出现 判断节点和合并节点对应 但不一定成对出现 用于连接动作或节点 表示活动进行方向的元素是 控制流 一个导入流两个导出流 重点：泳道 对元素按照负责对象分组 一个活动不能属于多个泳道 开始标记只有一个 结束标记可以是0到多个 ### 组件图 组件图的组成元素： 组件、接口、端口、组件的内部结构 ![[image-f1068c6b.png]] 接口有两种表示法 圆圈表示法: ![[image-0b546149.png]] 球窝表示法： ![[image-ec51e6d8.png]] 含义相同 仅表示不同 组件与组件间表现为依赖关系 接口与实现类间为实现关系 ![[image-2d7434a4.png]] （这题可能考） 组件比类的抽象层次要高 类应该从属于某个组件 接口是组件图中语义最小的元素 ### 部署图 系统应该如何部署 一个系统对应一个部署图 如果系统可以单机部署 则可以无需设计部署图 ![[image-3cf12bd1.png]] 出现两次 应该会考 涉及到什么语义完全相同…… 只有顺序图和通信图语义完全相同 其他提到这个概念直接打错 ### RUP RUP是统一软件开发过程 有四个阶段：起始阶段 细化阶段 构建阶段 转化阶段 九个工作流 ![[image-b9fdab73.png]] ![[复习笔记_Sheet1-b1703bca.png]] ## 简答 ### 简述面向对象技术的概念。 面向对象技术以类和对象作为核心，并存在着很多与之相关的原则。 （1）对象:对象是面向对象技术的基本单位，表示现实世界中的实体。每个对象有自己的属性（数据）和方法（操作），属性定义了对象的状态，而方法定义了对象可以执行的操作。 （2）类：对象是存在某个时空的具体实体，而类则是拥有共同的结构、行为、语义的一组对象的抽象。 （3）抽象：抽象就是揭示一个事物区别于其它事物的本质特征，去除从某一个角度看来不重要的细节的行为。 （4）封装：即对其客户隐藏对象的属性和实现细节，仅对外公开接口，并控制在程序中属性的读和修改的访问级别。 （5）泛化：泛化是类元的一般描述和具体描述之间的关系，具体描述建立在一般描述的基础上，并对其进行了扩展。 （6）多态：多态是在同一接口下表现多种行为的能力，是面向对象技术的根本特征。 ### 用例之间的3种关系是什么？各使用在什么场景？ （1）用例之间的泛化关系 将特化的用例与一般的用例联系起来，子用例继承了父用例的属性、操作和行为序列。 场景：适用于描述不同用例之间的继承关系，当某些用例具有共同的功能和行为时，可以通过泛化关系来进行抽象，避免冗余的描述。 （2）用例之间的包含关系：一个用例（基用例）可以包含其他用例（包含用例）具体的行为。基用例一定会要求 场景：适用于一个用例的行为是另一个用例的一部分，并且每次执行时都需要执行该部分功能。包含用例执行。 （3）用例之间的扩展关系：指一个用例（扩展用例）对另一个用例（基用例）行为的增强。 场景：适用于某个用例的行为在特定条件下才会发生扩展。扩展用例通常是可选的，只有在特定条件满足时才会触发。 （泛化和依赖 依赖又分为包含和扩展） ### 顺序图中的消息按其并发性可以分为哪两种？这两种消息的发送和接收过程怎样表现？ 同步消息：同步消息指的是发送方在发送消息后，必须等待接收方处理完消息并返回响应之后，才能继续执行后续操作。 表现形式：同步消息使用带有实心箭头的直线表示，并在消息线上注明消息名称。 异步消息：异步消息指的是发送方在发送消息后，无需等待接收方的响应，可以立即继续执行后续操作。 表现形式：异步消息使用带半个箭头的直线表示，并在消息线上注明消息名称。 ## 画图 ### 类图 设计一个在线书店系统，本系统中将用户分为两个类：管理员、顾客，该系统需满足的核心功能如下： （1）图书浏览：顾客可以浏览图书列表，查看图书详情； （2）购物车管理：顾客可以添加图书到购物车，修改购物车中的图书数量，或从购物车中移除图书； （3）订单处理：顾客可以提交订单，查看订单历史； （4）图书管理：管理员可以添加、删除和编辑图书信息。 试根据上述说明，分析出该系统所包括的类，绘制出类图。 ![[image-0786d65b.png]] ### 活动图 在图书借阅系统中，关于管理员删除读者信息的流程如下： （1）查找读者信息：管理员需要登陆系统，输入待删除读者姓名； （2）判断读者是否存在：输入待删除读者姓名后，先由业务逻辑组件进行判断。如果读者存在，业务逻辑组件进行下一步操作。如果读者不存在，则显示出错信息； （3）判断读者是否能够删除：确定读者信息存在后，业务逻辑组件对进行“删除读者”，如果读者消息可以被删除，流程流转至数据库，并显示删除成功信息。如果读者信息不可以被删除，则显示出错信息。 试根据上述说明，绘制该系统相应的活动图。 ![[image-ec6ca30b.png]] ### 状态图 现有一款全自动洗衣机，具体功能如下： （1）开机时，会进入“待机”状态，可以设置洗衣模式以及水量，触发启动按钮后，会进入“工作中”状态； （2）进入“工作中”状态后，有“加水”、“清洗”、“排水”、“甩干”四个功能。洗衣机会从“加水”开始执行，依次进行“清洗”和“排水”操作，排水完成后，根据清洗次数是否达标，执行“加水”或“甩干”操作； （3）洗衣机在“工作中”时，无论在进行什么操作，当按下暂停键时，会进入“暂停状态”，再按一次暂停键将继续工作。 试根据上述说明，绘制该系统相应的状态机图。 ![[image-e149d860.png]]