UML Introduction

UML 2的层次结构，来自wikipedia



本文用到的术语表：

术语	中文
Class Diagram	类图
Component Diagram	构件图
Object Diagram	对象图
Activity Diagram	活动图
Use Case Diagram	用例图
Sequence Diagram	序列图
Dependency	依赖
Association	关联
Aggregation	聚合
Composition	组合
Generalization	泛化
Realization	实现

UML 2的阴和阳

UML 2包含两种基本的类型：结构图、行为图。

结构图：展示系统的静态结构，例如 类、组件、对象图

行为图：系统中对象间的动态行为，例如 活动、用例、序列图

结构图概述

结构图用来展示系统中的类型(type)和类型的实例(instance)，同时也展示了元素之间的关系，甚至是元素的内部结构。

结构图在整个软件构建周期内，对团队的所有类型的成员都有用。一般用在团队和个人之间验证和交流设计。例如：业务分析师 使用类图或对象图来展示目前的资产和资源情况；架构师 使用构件图和配置(deployment)图来测试/验证他们的设计；开发者 使用类图来设计和文档化系统代码类。

UML 2把结构图当成一个分类，没有设计一个叫做”结构图“的图。但是，类图提供了结构图类型的基本样例，提供了初始的符号元素集合，所有其他的结构图都是用这些符号元素。

类实例之间的关系

依赖

表现为函数中的参数(use a)。依赖是单向关系，是两个元素之间语义上的关系，被依赖项的改变会导致依赖项的改变。Java中的参数引用、局部变量、静态方法调用属于依赖关系。例如电视(TV)依赖于频道(Channel)的依赖关系如下：

关联

表现为变量(has a)。关联关系有双向关联和单向关联，大多数关联应该是单向的，单向关系更容易建立和维护，聚合和组合都是特殊的关联关系。Java中的全局变量属于关联关系。例如人(Person)跟杂志(Magazine)之间的关联关系如下：

聚合

聚合与组合是特殊的关联关系。

聚合表示两个类处于不同的层析，一个是整体一个是部分，但是是一种弱的拥有关系，整体和部分是可分离的，可以具有各自的生命周期，部分可以属于多个整体，也可以为多个整体对象共享；比如计算机与CPU、公司与员工的关系。表现在代码层面合关联关系是一样的，只能从语义上区分。

举例：Car 是一个整体，Car Wheel 是整个 Car 的部分，但是在组装整车之前，Car Wheel 可以提前制造出来存放到仓库里。在这个例子里，Wheel 是 Car 的一部分，但是 Wheel 是独立存在的，不依赖于 Car 类型的实例，所以它们之间是 聚合关系

组合

组合是比聚合更强的关联关系，它要求整体负责部分的生命周期。比如你与你的大脑、window窗体与frame，在窗口中创建一个frame时必须把它附加到窗口上，当窗口消失时frame也就消失了。表现在代码层面和关联关系是一样的，只能从语义上来区分。

举例：Company 是一个整体，Departments 是这个整体的部分，但是 Departments 类不能在 Company 出现之前出现，Departments 类的实例依赖与 Company 类实例的存在，所以它们之间是 组合关系

类之间的关系

泛化

泛化关系也被成为继承(inheritance)或者“is a”关系，类之间的泛化关系也就是Java里的继承extends，例如上例的类 BigRectangle 泛化了类 Rectangle，不仅拥有类 Rectangle 的行为，还可以拥有自己独特的行为。

实现

实现关系对应Java里的implementation关键字，表示一个类实现了接口声明的行为，例如上图类 Rectangle 实现了接口 Shape 声明的setLength方法。

reference:

Class Diagram (Wikipedia website)

Class Diagram Relationships in UML with Examples

IBM Class diagram Introduction

学习UML实现、泛化、依赖、关联、聚合、组合

工具对比：Comparison UML tools (Wikipedia website)