---
###### tags: `Software Engineering`
---
UML 實務手冊
===

## 認識UML
### 統一建模語言
***UML(Unified Modeling Language)是建構模式(model)的專用語言。***
在編寫程式碼前，開發人員會先經過分析設計的思考，並繪製一些圖形，再搭配一些文字，作為**分析設計**的產出，這份產出可稱之為軟體模式模型。

### UML 圖
UML推出了十多款圖，不過並非每款圖都實用，在開發商用資訊系統時，最常用到的UML圖，包含有: 類別圖、循序圖、使用案例圖、狀態圖(state machine diagram)和活動圖(activity diagram)。

## 類別圖
==**類別圖(class diagram)是最重要的UML圖。**==
:::info
***主要功能:***

**用來呈現系統內部的靜態結構**，而這樣的靜態結構通常可以用直接對應程式碼，因此，從程式設計師的角度來看，類別圖是最被關注的UML圖。

類別圖描述了系統的類別集合，類別的屬性和類別之間的關係。
:::

* 矩形代表類別(class)、類別內部記載屬性(attribute)與操作(operation)。

* 類別之間有代表結合關係(association relationship)的實線、組合關係(composition relationship)的實心菱形實線、一般化關係(generalization relationship)的三角形實線。

:::info
* **類別圖符號分成兩種:**
* **物件本身**
* **物件與物件的關係**

* 物件本身


    + : public
    - : private
    # : protected

* 物件間的關係


* association relationship 結合關係
\# 使一個類別知道另一個類別屬性和方法。 // 通常含有「知道」、「了解」的含義。

> (A knows B)

* dependency relationship 依賴關係
\# 指在參數或回傳時有用到

> (A uses B)

* Implementation relationship 實作關係
\# 指的是一個 class 類別實現 interface 介面


> (A implements B)

* generalization relationship 一般化關係
\# 指的是父類別擁有子類別的共用功能，子類別可以視作父類別的特例。
\# 描述 is-a 關係。

> (A is a type of B)

* aggregation relationship 聚合關係
\# 整體與部分的「弱」包含關係，部分類別可以單獨存在，也可以屬於多個整體物件。
\# 描述 has-a 關係。

> (A owns B)

* composition relationship 組合關係
\# 整體與部分的「強」包含關係，部分類別無法單獨存在，其生命週期與整體相同。
\# 描述 contains-a 關係。

> (B is part of A)

多重性(Multiplicity)

| 指示符 | 意思 |
| ------ | ------- |
| 0...1 | 0 or 1 |
| 1 | 1 |
| 0...* | 0 or 多 |
| 1...* | 1 or 多 |
| * | 多 |
:::


## 循序圖
循序圖(sequence diagram)將類別圖部分更細節。
:::info
***主要功能:***

**呈現類別圖操作之實作方法。**
在類別圖中，未能提出操作之實作方法，這部分的細節設計，可藉由循序圖來呈現。雖然，我們可以從類別圖對應到程式中的類別、屬性、關係及操作之宣告，但也僅止於此，對於操作的實作方法，還要搭配循序圖才能獲得。

除了表達實作方法外，更重要的是，循序圖還能夠表達執行期間的一群物件，為了合力完成某一個目的，**呼叫操作之互動情況**。
:::

![image sequence diagram][reference link]

## 使用案例圖
使用案例圖(use case diagram)是最與眾不同的UML圖。
:::info
***主要功能:***

獨特之處在於它適合**用來表達系統的「外部」行為**，其餘的UML圖都適用於呈現系統內部結構或行為。其餘的UML圖都是用於呈現系統的「內部」結構或行為。
:::

橢圓形的使用案例圖示位於系統內部，代表系統將提供且支援這些使用案例，而參與者位於系統外部，代表使用案例的啟動者或支援者。

![image use case diagram][reference link]

## 狀態圖
狀態圖(state machine diagram)
:::info
***主要功能:***

狀態圖可以讓我們**聚焦在單一種類的物件本身**，表達物件一生中可以出現的狀態(state)變化。

相較之下，狀態圖的觀點與循序圖的觀點全然不同，循序圖表達某一種物件與其他種物件之間的互動情況。
簡而言之，循序圖用以表達物件外部互動行為，而狀態圖表達物件內部的狀態變化。
:::

![image use case diagram][reference link]

## 活動圖
活動圖(activity diagram)
:::info
***主要功能:***

活動圖非常適合用來表達一連串的行動。

活動圖相當容易理解與使用，它跟我們隨手繪製的流程圖沒什麼不同，唯一需要講究的只有它特定的圖示。
:::

橢圓形的使用案例圖示位於系統內部，代表系統將提供且支援這些使用案例，而參與者位於系統外部，代表使用案例的啟動者或支援者。

![image use case diagram][reference link]

### UML 工具
#### StarUML
#### IBM RSA
#### Case Complete