UML基本概念：构造块、公共机制与规则
本篇来介绍UML的一些基础概念。
1 UML的结构
2 构造块
UML构造块是构成UML模型的基础元素，它们共同构成了UML的核心。
UML 的三种基本构造块是：
- 事物：对模型中重要元素的抽象，如类、对象等等
- 关系：用来连接事物的，如关联关系、依赖关系
- 图：把这些事物和关系可视化的方式，通过不同的图能展示系统的不同方面，如类图、用例图等
2.1 事物
2.1.1 结构事物
系统的静态部分，如类、接口等等
类
类是具有相同属性、方法、关系和语义的对象的集合。
接口
接口是指类或构件提供特定服务的一组操作的集合。
协作
定义了交互的操作。
用例
描述一系列的动作。
活动类
活动类它的对象有一个或多个线程或进程。
构件
是物理上或可替换的系统部分。
结点
结点是一个物理元素，代表一个可计算的资源。
2.1.2 行为事物
关注动态行为，代表时间和空间上的动作，行为事物包括：
- 交互（内部活动）：由一组对象之间在特定上下文中，为达到特定的目的而进行的一系列消息交换而组成的动作
- 状态机：由一系列对象的状态组成
2.1.3 分组事物
用来组织模型元素，包就是典型的分组事物
2.1.4 注释事物
给模型元素加说明，即注释
2.2 关系
2.2.1 继承
继承，也叫泛化，如父类和子类的关系，子类会继承父类的特性
2.2.2 实现
接口和实现接口的类之间，类要实现接口定义的方法
2.2.3 依赖
一个元素的变化会影响另一个元素，比如一个类使用了另一个类
2.2.4 关联
两个或多个元素之间有某种联系，比如学生和课程之间的关系。关系又可细分为：
- 一般关联：最常见的连接关系，如老师和学生，只是有教学上的联系。
- 聚合关联：整体与部分的关系，拆分后可独立运行，如班级和学生，学生离开了班级还是独立的个体。
- 组合关联：整体与部分的关系，拆分后不可独立运行，如人体和器官，器官离开了人体就无法正常发挥作用。
2.3 图
UML 2.0 定义了 14 种图呢，大体上可以分为三类：
- 结构图
- 行为图
- 交互图
注：如果按照静态图和动态图的大类划分，结构图属于静态图，行为图和交互图都属于动态图。
2.3.1 结构图
类图
描述一组类、接口、协作之间的关系。在面向对象中，最常见的就是类图。
对象图
对象图是类图的实例，体现具体对象的静态关系。
包图
描述由模型本身分解而成的组织单元，用来组织模型元素，让结构更清晰；
组件图/构件图
组件图展示软件系统的组件和依赖关系。
部署图
部署图描述系统硬件和软件的部署情况。
制品图
描述计算机中一个系统的物理结构，像源代码文件、可执行文件、数据库表这些。制品图通常与部署图一起使用。
复合结构图/组合结构图
描述结构化类的内部结构，复合结构图能展示系统的组成部分及它们的层级关系
2.3.2 行为图
用例图
像用例图，能展示系统功能和用户交互
活动图
活动图，用来描述业务流程或者算法步骤
状态图
状态机图，能表现对象在不同状态间的转换。
2.3.3 交互图
顺序图
顺序图按时间顺序展示对象间的交互
通信图
通信图侧重展示对象间的连接关系
交互概览图
交互概览图是顺序图和活动图的结合，能宏观展示交互过程；定时图主要关注消息的时间顺序和时间约束。
3 公共机制
标准建模元素之上或之外的细化、扩展。
UML 公共机制有四种：规则说明、可修饰通用划分、扩展机制
3.1 规则说明/可详述
对模型元素的详细描述，比如素的含义和用途
3.2 可修饰
类似于给元素加一些注释或者标签
3.3 通用划分
对元素进行分类整理，比如：
- 类与对象的划分
- 接口与实现的划分
3.4 扩展机制
通过扩展机制来自己定义一些新的规则和元素，包括：
- 构造型：定义新的事物
- 标记值：添加新的特殊信息来扩展事物的规格说明
- 约束：添加新的规则来扩展事物的语义
4 规则
命名：为事物、关系和图起名字
范围：使名字具有特定含义的语境
可见性：这些名字如何让其它成分看见和使用
完整性：事物如何正确、一致的相互联系
执行：运行或模拟动态模型的含义是什么
UML 的五个系统视图分别是：
- 逻辑视图：主要关注系统的功能，用类和接口这些元素来表示
- 进程视图：侧重于系统的并发和分布情况，能看到系统各个部分是怎么协作的
- 实现视图：对组成基于系统的物理代码的文件和构建进行建模
- 部署视图：系统在硬件环境中的部署方案
- 用例视图：从用户的角度出发，描述系统能提供哪些功能
5 总结
本篇介绍了UML的基础概念：构造块、公共机制和规则。构造块是构成UML模型的基础元素，包括事物、关系和图，它们共同构成了UML的核心。