UML速成
面向对象程序设计与UML建模知识
1. 面向对象程序设计基础
1.1 面向对象程序设计的三大特性
- 封装
- 继承
- 多态
1.2 面向对象的概念
面向对象=对象+类+继承+消息传递 可以说，这4个概念涉及面向对象的基本建模原则：抽象、封装、继承、分类等。
- 对象，是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是用来构成系统的一个基本单位。对象由一组属性和一组行为构成。属性是用来描述对象静态特征的数据项，行为是用来描述对象动态特征的操作。
- 类，是具有相同属性和行为的一组对象的集合。它为属于该类的所有对象提供了统一的抽象的描述，主要包括属性和行为两部分。
- 继承，是特殊类的对象拥有其一般类的全部属性和行为。
- 消息传递，是对象间通信的手段，一个对象通过向另一个对象发送消息来请求其服务。一个消息通常包括接收的对象名、调用的操作和相应的参数。
1.3 面向对象的设计原则（6个）
开放封闭原则，单一职责原则，依赖倒置原则，Liskov替换原则，迪米特法则，接口隔离原则
面向对象设计的六大原则（SOLID + 迪米特）简单解释如下：
- 单一职责原则：一个类只负责一项职责。修改理由只有一个，避免修改一个功能时影响其他不相关功能。
- 开放封闭原则：对扩展开放，对修改封闭。应通过增加新代码扩展行为，而不是修改已有代码。
- 里氏替换原则：子类必须能替换父类且程序行为不变。即子类不重写/破坏父类的方法约定，避免继承后逻辑异常。
- 依赖倒置原则：高层模块不依赖低层模块，两者都应依赖抽象（接口/抽象类）。细节依赖抽象，便于解耦和替换实现。
- 接口隔离原则：客户端不应依赖它不需要的接口。将臃肿接口拆分成多个专用小接口，避免实现类被迫实现无用方法。
- 迪米特法则（最少知道原则）：一个对象应尽量少地了解其他对象内部细节。只与直接朋友（参数、成员、返回值等）通信，减少类间耦合。
2. UML与软件建模
2.1 UML构成
基本构造块，语义规则和公共机制组成
2.1.1 基本构造块包括事物，关系和图
2.1.1 关系（39页）
- 依赖：临时性，像临时变量，一般为虚线
- 关联：b是a的一部分
- 泛化：继承
- 实现：接口与实现的类
2.2 软件建模的原因是什么？
- 统一沟通：提供标准化的图形语言，减少团队间的理解偏差。
- 管理复杂度：从静态结构和动态行为等多角度抽象系统，使设计更清晰。
- 设计蓝图：在编码前验证方案可行性，降低修改成本。
- 文档与维护：作为轻量级系统文档，便于新人理解及后续维护。
- 支持工程自动化：可正向生成代码骨架，或逆向分析已有代码。
UML建模通过标准化的可视化设计，提升团队沟通效率、降低系统复杂度，并作为设计与文档的通用蓝图。
3. 用例图
3.1 用例图要点
3.1.1 主要参与者（发起动作，放左侧）和次要参与者（响应动作，放右侧）
3.1.2 关系图
3.2 题目
3.2.1 用例之间的关系可分为包含、扩展、泛化，对比分析三种关系
- 包含关系中基本用例的部分功能被提取出来，组成另一个独立的用例——包含用例。因此，在包含关系中，基本用例的部分功能需要包含用例来提供，即包含用例是一定会执行的。
- 扩展关系和泛化关系类似，都是对一个公共用例进行功能扩大。不同的是，在泛化关系中，子用例可能提供了覆盖父用例的功能，且子用例可以单独执行；在扩展关系中，扩展用例（相当于子用例）只能提供基本用例（相当于父用例）没有的功能，且扩展用例不能单独执行，且扩展用例的执行受基本用例中的扩展点上的条件约束。
3.2.2 用例的核心是什么？如何体现？
用例的核心是用例和参与者之间的交互行为，由用例描述表达
3.2.3 用例描述的核心是什么？
包括六部分：用例名，参与者，前置条件，后置条件，主事件流，子事件流
3.2.4 用例模型的组成是什么？
用例图+用例描述，用例图包含参与者，用例，他们之间的关系。用例描述说明每一个用例的动作序列和详细情况。
3.2.5 简述用例图，用例模型，用例建模三者之间的关系
多个用例图构成用例模型，用例建模是构建用例模型的过程。
4. 类图与对象图
4.1 类的属性（方括号表示可选项）
\[可见性\]属性名
\[：类型\]\[\'\[\'多重性\[次序\]']']
\[=初始值\]\[{约束特性}\]
4.2 类的操作
\[可见性\]操作名
\[(参数列表)\]\[:返回类型\]
\[{约束特性}\]
4.3 类的关系
5. 顺序图与协作图
5.1 顺序图（调用消息，异步消息，返回消息，阻止消息和超时消息）
返回消息用虚线来表示。
5.2 协作图
协作图就是将顺序图的那些对象单独拎出，然后根据顺序图从上到下的消息进行划线，将单独拎出的对象进行联系，并标注消息的序号来表示先后顺序。
6. 状态图与活动图
6.1 状态图
6.2 活动图
- 注意可以有多个结束节点
- 注意异步操作的实现，和最后等待所有异步操作都结束的join节点
- 泳道分组后更清晰
