8.2 统一建模语言UML
既然面向对象是一种思维方式，当然就需要用一种语言来表达、来交流。UML就是表达面向对象的标准化语言。
UML是基于面向对象的可视化建模语言，支持面向对象的各种概念，提供了丰富的概念元素和图形表示元素，就像英语语言中提供了丰富的单词。
任何语言都有语法和语义两个方面。UML采用元—元模型、元模型、模型和用户对象四个层次来定义其体系结构。如图8.6所示。
这四个层次中，除元—元模型外，每一层都是上一层的实例。具体而言，
（1）元—元模型是定义描述元模型的语言，它是任何模型的基础。
（2）元模型是描述模型的语言。在UML语言的元模型中，定义了面向对象范畴的概念，如：对象类、关联、链接等。
图8.6 UML的层次
（3）模型是对现实世界的抽象，用来描述信息领域，如，银行系统中的储户、账户等它们都是元模型中对象类的实例。
（4）用户对象是一个特定的信息领域对象，如：张三（张三是储户对象类的一个实例）。
通过用UML元素按照规定的语法建立系统模型，可以按照不同的抽象层次，建立分析模型和设计模型。
在UML元模型中定义了很多模型元素，如：Use Case、对象类、接口、组件等，为了模型的可视化，UML为每个模型元素规定的特定的图形符号来表示。
（1）活动者（Actor）。
活动者是作用于系统的一个角色或者说是一个外部用户。活动者可以是一个人，也可以是使用本系统的外部系统。
（2）用例（Use Case）。
用例就是对活动者使用系统的一项功能的交互过程的陈述。用户进行登录的用例图可以表示为：
（3）对象类（Class）。
对象类（类）是具有相同属性和相同操作的对象的集合。
①属性（Attribute）。
可视性 属性名［多重性］：类型＝初始值
②操作（Operation）。
可视性 操作名（参数列表）：返回列表
如用户类：
（4）接口（Interface）。
接口是一种抽象类，它对外提供一组操作，但自己没有属性和方法（操作的实现），它是在没有给出对象实现的情况下对对象行为的描述。接口使用对象类的图形表示方法，接口名前面加构造型工（Interface）。
（5）组件（Component）。
组件体现了系统中逻辑模型元素的物理实现。
（6）包（Package）。
包也是一种模型元素，可以把语义相近的模型元素组织在一个包里，增加对模型元素的可维护性。
（7）节点（Node）。
节点是表示计算机资源运行时的物理对象，一般指有处理能力的硬件设备。节点上可以包含对象和组件的实例。
（8）关联（Association）。
关联就是类或对象之类链接的描述。
（9）组合（Composition）。
组合关系用于表示对象之间部分和整体的关系，关系很紧密。
（10）聚合（Aggregation）。
聚合关系也用于表示对象之间部分和整体的关系，但关系比较松散。
（11）泛化（Generalization）。
泛化用于表示对象之间一般和特殊的结构关系。
（12）依赖（Dependency）。
依赖表示两个或多个模型元素之间语义上的关系。
（13）实现（Realization）。
实现是指一个模型元素（如，类）是另一个模型元素（如：接口）的实现。
（14）消息（Message）。
（15）状态（State）。
状态描述了对象在生命周期中的一个时间段。
（16）注释（Comment）。
注释没有特定的语义，它用于对其他模型元素的补充说明。
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