UML复习以及数据流图总结

第一部分：UML 9大图详解

UML图主要分为两大类：结构图和行为图。

结构图： 描述系统的静态结构，即系统中有哪些元素，它们之间的关系如何。

行为图： 描述系统的动态行为，即系统元素如何协作、如何响应事件、状态如何变化。

（一）结构图
1. 类图

核心概念： 描述系统内类、接口、协作以及它们之间关系的静态结构。

主要元素：

类：包含类名、属性、方法。

关系：

关联：一个类知道另一个类（有一条实线连接）。

聚合：一种弱的“拥有”关系，部分是整体的（空心菱形箭头）。

组合：一种强的“拥有”关系，部分与整体共存亡（实心菱形箭头）。

泛化：继承关系（空心三角形箭头）。

依赖：一个类的变化会影响另一个类（虚线箭头）。

实现：类实现接口（虚线空心三角形箭头）。

用途： 最常用、最基础的UML图，用于业务建模、数据模型设计、系统代码框架设计。

2. 对象图

核心概念： 类图的一个实例，展示在某一时刻系统内对象的状态以及对象之间的链接关系。

主要元素： 对象（对象名:类名）、链接（关系的实例）。

用途： 用于理解复杂的类图，或展示系统在某个特定时刻的快照。

3. 构件图

核心概念： 描述软件构件（如可执行文件、库、配置文件等）的组织结构和依赖关系。

主要元素： 构件（带有«»标记的矩形）、接口、依赖关系。

用途： 用于系统的物理架构建模，指导开发和部署。

4. 部署图

核心概念： 描述系统运行时硬件节点的拓扑结构，以及软件构件在这些节点上的部署情况。

主要元素： 节点（如服务器、工作站、设备）、构件、它们之间的关联关系。

用途： 描述系统的物理部署视图，对于分布式系统尤为重要。

5. 包图

核心概念： 将模型元素（如类、用例）分组管理的机制，展示系统的高层架构。

主要元素： 包（文件夹图标）、包之间的依赖关系。

用途：管理复杂模型，划分命名空间，体现模块化设计。

6. 复合结构图

核心概念： 展示一个类或协作的内部结构，描述其各部分之间的连接关系。

主要元素： 部件、连接器、端口。

用途： 用于对复杂的类（如包含其他类实例的类）进行内部结构的精细建模。

（二）行为图
7. 用例图

核心概念： 从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。

主要元素：

参与者：系统外部与之交互的角色（人或其他系统）。

用例：系统提供的一个功能单元。

关系：关联、包含、扩展、泛化。

用途： 需求分析阶段的核心工具，用于捕获系统需求，定义系统边界。

8. 活动图

核心概念： 描述业务过程或操作的步骤流，类似于流程图。

主要元素：开始节点、结束节点、活动、判断/合并、分叉/汇合、泳道。

用途：建模业务流程、用例的具体工作流、复杂算法的执行步骤。支持并行行为。

9. 状态机图

核心概念： 描述一个对象在其生命周期内所经历的状态序列，以及如何响应各种事件。

主要元素： 状态、初始/终止状态、转移、事件、动作。

用途： 对具有清晰状态（如订单、电梯、线程）的对象的生命周期进行建模。

第二部分：数据流图
1. 核心概念
数据流图是结构化分析方法中使用的工具，它从数据传递和加工的角度，以图形化方式描述系统的逻辑功能。它描绘了数据在系统内部的流动路径和经受的变换。

2. 主要元素

外部实体：系统外部的数据源或数据终点（如用户、外部系统）。

过程：对输入数据进行变换以产生输出数据的操作（动词短语命名）。

数据流：数据在系统内移动的路径，箭头表示方向。

数据存储：数据的静态存储（如文件、数据库表）。

3. 分层结构
DFD通常采用分层绘制法：

顶层图：将整个系统视为一个过程，识别出与系统交互的所有外部实体和主要数据流。

0层图：将顶层图的过程分解为几个主要过程，展示系统的主要功能。

1层图、2层图...：继续分解0层图中的过程，直到过程足够简单、不可再分为止。

4. 主要用途

在系统分析阶段，定义系统边界和功能需求。

作为开发人员与用户之间沟通的功能模型。

为后续的系统设计（如设计数据库、模块）提供基础。