UML概述

staruml比rational rose小多了，觉得也很实用，似乎免费

1、综述（What）

StarUML是一种生成类图和其他类型的UML图表的工具。本文是一个使用StarUML创建类图(Java语言描述)的简明手册。

StarUML(简称SU)，是一种创建UML类图，并能够自动生成Java的“stub code” 的工具。SU也可以做JAVA逆向工程，以产生相应的UML图表。

在本教程中，我们将使用SU设计一个pizza饼。执行后续步骤，可以创建如下面所示的UML图。SU可以生成反映类结构的代码，而不是任何对象的具体实现。因此，在使用SU创建图表后，你还应该为此stub code添加剩余的功能性代码，填写每种方法本来应该做的事。

 

2、新建“画布”

1.添加新工程

启动StarUML，然后一个名叫“New Project By Approach”的对话框会弹出，选择“Empty Project”，在右边的“Model Explorer”面板中可以看到新建的“Untitled”工程，工程的属性可以在下方的Properties面板中修改（工程名、作者等）。

2.添加模型

通过“Model”主菜单，或者在Model Explorer面板的工程上右击，依次” Add — Model ”

3.添加类图

通过“Model”主菜单，或右击选定模型，依次“Add Diagram — Class Diagram”。

4.设置profile（UML轮廓）

通过“Model — Profile…”菜单去设置工程所需的profile。这决定了工程所使用的规则和约定。一定要包含”JAVA Porfile”这一项目。

 

5.保存工程

立即就保存工程，这样在出现问题的时候，您就不会丢失信息。

从“File ”菜单，选择“Save” ，并选择一个地方以保存工程。你的StarUML项目现在应该看起来的是这样的：

3、开始“作画”（How）

1.创造图表

现在，开始真正创造图表，从默认就在屏幕的左边的“Toolbox”面板选择“类”图标，然后左键单击diagram窗口的某处。这样就使用通用名字创造了一个新的类。双击，将类改名为Circle。

2.添加属性

右击图中的目标，在弹出菜单中选择“Add”中的“Attribute”(被标示为绿色)，为其添加一个属性(或者域)，填入期望的名字“_radius”。

• 在窗体右下边的Properties面板中，找到“Type”输入框，输入double作为_radius属性的类型。
• 类的内部数据（域/属性）都是私有的，因为他们是严格由类内部使用的。所以，在Properties面板中将_radius设置为“私有”。

3.继续进行设计

重复同样的过程，添加名为Rectangle的类和double型的私有成员_width和_height。 (下面这段话是使用方面的注意事项，总感觉翻译不太好，就原文搬上来了)

You may notice using the “Model Explorer” on the right is faster to add these, but do however note that adding the classes and interfaces themselves in this toolbox (instead of using the toolbox on the left and clicking on the palette to create the object) will not create the objects in the diagram.

4.创造 IShape interface

从toolbox中，选择“Interface”，并点击图表的某处。将其改名为IShape。创建以后，选中它。

• 在顶部工具栏，选择 “Stereotype Display” 下拉按钮，将值改变为“None”。这将改变默认的圆形形状，使其变为成长方形。
• 还是在顶部工具栏，取消选中” Suppress Operations “。这将使我们能够看到接口所拥有的方法。 

向IShape 接口添加返回值为double的getArea方法。

• 设定返回值类型（☆）。在“Model Explorer”中展开IShape节点，右击你刚刚创建的getArea方法，并选择“Add Parameter”。在“Properties”框中，将参数的名子变为空，将“DirectionKind”变为“RETURN”，将“Type”变为double。
• 将IShape和getArea的IsAbstract属性框打上勾，他们在图标上的名字将变为斜体。这是UML的标准，表示这是接口或者其他抽象实体。

5.添加类和接口的关系

可以通过从toolbox中选择表示“Realization”的箭头，并从Circle拖拽向IShape，使Circle实现接口IShape。重复同样的过程，为Rectangle添加实现关系。这是添加了Circle 和 Rectangle对于IShape接口的实现关系。

小技巧：如果想使连接线表现为直角的方式，右击连接线，并选择” Format — Line Style — Rectilinear”菜单。你通过这种方式，使箭头重叠在一起，可以使你的图看起来更整洁。

6.添加类基于接口的行为

由于Circle和Rectangle类都实现了IShape接口，就必须有同样的行为(方法)。在“Model Explorer”面板中，复制getArea方法(按Ctrl-C或者右键点击并选择Copy菜单），并粘贴到Circle和Rectangle类。

注意：这些实现了的方法在Circle和Rectangle类中都不是抽象的，而是具体的，所以取消勾选IsAbstract框。

现在的类图看起来应该是这样的：

7.添加Pizza类

向Pizza添加double型的私有域_price，添加返回double类型的公有操作getPrice。

8.为Pizza类添加IShape 的引用

从toolbox中选择” DirectedAssociation “箭头，点击Pizza类，并向IShape拖拽 。

• 选中箭头，在右边的“Properties”框上，将name一栏改为“has-a”，“End1.Aggregation” 一栏改为“AGGREGATE”(这个图示说明Pizza和shape对象是“聚合“的关系)。
• 将“End2.Name”一栏改为_shape，将“End2.Visibility”改为私有。这样就自动为Pizza添加一个名字为_shape，使用IShape接口的私有域。

为_shape创建一个“获得者”方法，名字叫做getShape，返回IShape 。这就是创建一个行为，名字是getShape，返回IShape 。

9.添加构造函数

1.为Pizza添加构造函数，右击，在弹出的“Add” 菜单中选择“Operation”。从这里，增加一个普通的带有dboule型price参数和IShape类型shape参数的操作。

2.为Circle增加一个带有double型的radius参数的构造函数。

3.为Rectangle增加一个带有double型width和height参数的构造函数。

你的图现在应该是这样的：

10.添加Test_Pizza类

为了说明UML类图更多的功能，又增加了一个叫做“Test_Pizza”的类，它用作测试目的，并使用到Pizza和IShape类。

• 通过从toolbox中选择“Dependency”箭头，从一个类拖向他所以来的类，来添加不通类之间的依赖关系。在这个例子中， Test_Pizza 依赖于Pizza、Circle和Rectangle类，因为它实例化了它们。
• 从Properties box选择name属性，或者双击图表上的“依赖线”，可以为依赖关系添加标签。特别的是，当一类实例化另一个类，我们会把依赖线叫做“instantiates”。 你可以选中并拖动依赖线的标签，以达到更美观的效果。
• 依赖关系不会影响代码生成。

现在的图应该像本文最开始所示。

11.保存&导出项目

保存：在“File”菜单中，选择“Save”。 SU的所有资料只有一个单一的项目文件，所以你目前应该只有一个文件生成。

导出：将图表导出为其他格式，例如图片等，是非常有用的。您可以通过选择“File”菜单的“Export Diagram” ，并且选择合适的文件类型来执行改操作。

4、StarUML高级应用

1.生成Java stub代码：

在菜单中依次选择“Tools — Java — Generate Code”。

• 从对话框中选择你的模块(这里可能Model1),点击“Next”。
• 为了使你的模块或者图标的所有类都生成stub code，选择“Select All”然后按“Next”。
• 选择一个有效的输出目录，“Next”。
• 在“Options Setup” ，请务必选中“Generate the Documentation by JavaDoc”，“Generate empty JavaDoc”，所有其他复选框不选中，“Next”。
• 现在StarUML将从你的图产生代码，点击“Finish”退出对话框。
• 现在，您可以编辑生成的代码，以增加应用。

2.添加实现代码

正如开头所说的：SU可以生成反映类结构的代码，而不是任何对象的具体行动。因此，在使用SU创建图表后，你还应该为此stub code添加剩余的功能性代码，填写每种方法本来应该做的事。

3.逆向工程

StarUML还可以从现有的Java代码创建一个类图，这被称为“reverse engineering”。当你想从现有的代码生成图表，或者你修改了SU生成的代码，并且想在图表中反应出来的时候，逆向工程功能就非常有用了。

• 到主菜单栏中选择“Tools — Java — Reverse Engineer…”，可以将现有的代码逆向工程。

附上自己练习画的图：

5、UML类图

在UML类图中，常见的有以下几种关系:泛化（Generalization）,  实现（Realization）,关联（Association）,聚合（Aggregation）,组合(Composition)，依赖(Dependency)

 

1.泛化(Generalization)

【泛化关系】：是一种继承关系,它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为例如：老虎是动物的一种.

【箭头指向】：带三角箭头的实线，箭头指向父类

2.实现（Realization)

【实现关系】：是一种类与接口的关系，表示类是接口所有特征和行为的实现

【箭头指向】：带三角箭头的虚线，箭头指向接口

3.关联（Association）

【关联关系】：是一种拥有的关系,它使一个类知道另一个类的属性和方法；如：老师与学生，丈夫与妻子

关联可以是双向的，也可以是单向的。双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头，单向的关联有一个箭头。

【代码体现】：成员变量

【箭头及指向】：带普通箭头的实心线，指向被拥有者

 

上图中，老师与学生是双向关联，老师有多名学生，学生也可能有多名老师。但学生与某课程间的关系为单向关联，一名学生可能要上多门课程，课程是个抽象的东西他不拥有学生。

 

上图为自身关联：

 

4. 聚合（Aggregation）

【聚合关系】：是整体与部分的关系.如车和轮胎是整体和部分的关系.

聚合关系是关联关系的一种，是强的关联关系；关联和聚合在语法上无法区分，必须考察具体的逻辑关系。

【代码体现】：成员变量

【箭头及指向】：带空心菱形的实心线，菱形指向整体

 

 

5. 组合(Composition)

【组合关系】：是整体与部分的关系.,没有公司就不存在部门      组合关系是关联关系的一种，是比聚合关系还要强的关系，它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期

【代码体现】：成员变量

【箭头及指向】：带实心菱形的实线，菱形指向整体

 

 

6.依赖(Dependency)

【依赖关系】：是一种使用的关系,所以要尽量不使用双向的互相依赖。

【代码表现】：局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用

【箭头及指向】：带箭头的虚线，指向被使用者

 

 

 

各种关系的强弱顺序：

泛化=实现>组合>聚合>关联>依赖

下面这张UML图，比较形象地展示了各种类图关系：

参考：http://blog.csdn.net/tianhai110/article/details/6339565

UML类图中的五种关系的耦合强弱比较：依赖<关联<聚合<组合<继承

一、依赖关系：

（一）说明

虚线+箭头

可描述为：Uses a

依赖是类的五种关系中耦合最小的一种关系。

因为在生成代码的时候，这两个关系类都不会增加属性。

（二）依赖关系图与代码的对应关系

（PS：依赖关系：Animal依赖于Water（动物依赖于水））

[csharp] view plaincopyprint?

1. Public class Animal()  
2. {  
3.         Public Animal(){}  
4. }  
5.   
6. Public class Water()  
7. {  
8.         public Water(){}  
9. }  

     可以看到生成的两个类的代码中什么都没有添加。

（三）思考：

Animal类如何使用Water类呢？或者说依赖关系到底是如何体现的呢？

1、表现形式1

Water类是全局的，则Animal类可以调用它

2、表现形式2

Water类是 Animal类的某个方法中的变量，则Animal类可以调用它。

[csharp] view plaincopyprint?

1. Public class Animal {  
2.       Public void Grownup() {  
3.                Water water =null;  
4.       }  
5. }  

注意1： Water类的生命期，它是当Animal类的GrounUp方法被调用的时候，才被实例化。

注意2：持有Water类的是Animal的一个方法而不是Animal类，这点是最重要的！

3、表现形式3

Water类是作为Animal类中某个方法的参数或者返回值 

[csharp] view plaincopyprint?

1. Public Animal {  
2.    Public Water Grownup(Waterwater) {  
3.               return null;  
4.       }  
5. }  

注意： Water类被Animal类的一个方法持有。生命期随着方法的执行结束而结束。

 

二、关联关系

（一）说明

实线+箭头

可描述为：Has a

关联关系用实线，表示类之间的耦合度比依赖强

在生成代码的时候，关联关系的类会增加属性。

（二）关联关系与代码的对应关系

      

           PS:Water类与Climate类关联（水与气候关联）。 

[csharp] view plaincopyprint?

1. Public classWater {  
2.      public Climate m_Climate;  
3.      public Water(){}  
4. }  
5.    
6. Public class Climate {  
7.      public Climate() {}  
8. }  

可见生成的代码中，Water类的属性中增加了Climate类。

（三）关联关系的种类

关联既有单向关联又有双向关联。

1、单向关联： Water类和Climate类单向关联（如下图），则Water类称为源类，Climate类称为目标类。源类了解目标类的所有的属性和方法，但目标类并不了解源类的信息。

        

2、双向关联：源类和目标类相互了解彼此的信息。如将Water类和Climate类之间改为双向关联。

[csharp] view plaincopyprint?

1. Public class Water {  
2.     public Climate m_Climate;  
3.     public Water(){}  
4. }  
5. Public class Climate {  
6.     public Water m_Water;  
7.     public Climate() {}  
8. }  

可见生成的代码中，两个类的属性都添加了！

（四）思考：

依赖关系和关联关系的区别在哪里？

1、从类的属性是否增加的角度看

  （1）发生依赖关系的两个类都不会增加属性。其中的一个类作为另一个类的方法的参数或者返回值，或者是某个方法的变量而已。

  （2）发生关联关系的两个类，其中的一个类成为另一个类的属性，而属性是一种更为紧密的耦合，更为长久的持有关系。

2、从关系的生命期角度看：

  （1）依赖关系是仅当类的方法被调用时而产生，伴随着方法的结束而结束了。

  （2）关联关系是当类实例化的时候即产生，当类销毁的时候，关系结束。相比依赖讲，关联关系的生存期更长。

（五）关联关系的细化：聚合、组合

1、说明

（1）聚合关系，用空心菱形加箭头表示

（2）组合关系，用实心菱形加箭头表示，类之间的耦合关系比聚合强！

2、聚合和组合都是关联关系的一种，到底如何区分二者呢？

（1）聚合和组合生成的代码

         （PS：此图表明雁群类是由大雁类聚合而成）

[csharp] view plaincopyprint?

1. Public classGooseGroup {  
2.     public Goose goose;  
3.     Public GooseGroup(Goose goose) {  
4.               this.goose = goose;  
5.        }  
6. }  

    

        （PS：此图表明大雁类是由翅膀类组合而成）

[csharp] view plaincopyprint?

1. Public classGoose {  
2.    public Wings wings;  
3.    public Goose() {  
4.        wings = new Wings();  
5.     }  
6. }  

（2）构造函数不同

          聚合类的构造函数中包含了另一个类作为参数。 雁群类（GooseGroup）的构 造函数中要用到大雁（Goose）作为参数传递进来。大雁类（Goose）可以脱离雁群类而独立存在。

         组合类的构造函数中包含了另一个类的实例化。 表明大雁类在实例化之前，一定要先实例化翅膀类（Wings），这两个类紧密的耦合在一起，同生共灭。翅膀类（Wings）是不可以脱离大雁类（Goose）而独立存在。

（3）信息的封装性不同。

         在聚合关系中，客户端可以同时了解雁群类和大雁类，因为他们都是独立的。

         在组合关系中，客户端只认识大雁类，根本就不知道翅膀类的存在，因为翅膀类被严密的封装在大雁类中。

 

三、泛化

（一）说明

实线+箭头

可描述为：Is a

泛化也称继承，子类将继承父类的所有属性和方法，并且可以根据需要对父类进行拓展。

（二）泛化关系与代码的对应关系

（PS：Bird类继承Animal类，鸟是一种动物）

[csharp] view plaincopyprint?

1. Class  Bird :Animal{  
2. }  

（三）思考：

1、子类继承父类，真的是继承了父类的所有属性和方法吗？

      子类确实是继承了父类的所有属性和方法，只是对于父类的私有类型成员没有访问权限！访问就会报错！

2、泛化和继承是一回事儿吗？

      子类继承父类，父类泛化子类。 这两个词是从不同的角度来说的！ 

3、为什么要多用组合少用继承？

       继承和组合各 有优缺点。

       类继承是在编译时刻静态定义的，且可直接使用，类继承可以较方便地改变父类的实现。但是类继承也有一些不足之处。首先，因为继承在编译时刻就定义了，所以无法在运行时刻改变从父类继承的实现。更糟的是，父类通常至少定义了子类的部分行为，父类的任何改变都可能影响子类的行为。如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写或被其他更适合的类替换。这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。

        对象组合是通过获得对其他对象的引用而在运行时刻动态定义的。由于组合要求对象具有良好定义的接口，而且，对象只能通过接口访问，所以我们并不破坏封装性；只要类型一致，运行时刻还可以用一个对象来替代另一个对象；更进一步，因为对象的实现是基于接口写的，所以实现上存在较少的依赖关系。

 

四、实现关系

       虚线+箭头

     （PS：WideGoose类实现IFly接口。大雁实现飞翔的接口）

[csharp] view plaincopyprint?

1. Class WideGoose:Ifly{   
2. }  

实现关系重点理解接口的定义

    接口（interface），接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类中只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的实现。

参考：

http://blog.csdn.net/lfsf802/article/details/8987267