關于UML，我相信在做B端的産品經理一定知道它的重要性。那麼UML常用的圖都包含哪些呢？它們又都在什麼場景什麼階段使用呢？又如何使用呢？這篇文章主要幫助小夥伴們解答這些問題。
一、UML的分類及用途
首先簡單給大家介紹一下什麼是UML，UML的全稱是Unified Modeling Language。翻譯過來就是統一模組化語言。它對産品經理最主要的作用是用于需求分析中更好的梳理邏輯，同時能夠提升溝通效率。
UML主要包括圖表中的十一種，那在本次的介紹中，隻講解類圖、構件圖、部署圖、活動圖、狀态機圖、順序圖、用例圖。
通常對業務概念等靜态結構進行系統化的梳理和提煉，我們叫它結構模組化。而于對業務流程等動态内容進行系統化的梳理和提煉，我們叫它行為模組化。而需求分析的核心目的是解決軟體有沒有用的問題。軟體設計是解決軟體用多大的成本做出來的問題。是以需求分析首要任務是保證軟體的價值。
那麼如何學好UML呢？其實UML的文法很簡單，但是想要學好UML關鍵在于要改變思維習慣。要在平時多培養自己的書面表達能力、歸納總結能力、思維能力和抽象能力。
二、類圖
裝逼的講，類圖(Class diagram)是顯示了模型的靜态結構，特别是模型中存在的類、類的内部結構以及它們與其他類的關系等。那它其實就是用來幫助我們識别出人、事、物和業務的概念，并理清它們的關系的一種方法。
2.1 類圖的基礎知識
在聊類圖之前先讓我們理清幾個概念。
首先，什麼是類？将某類東西歸納在一起就可以成為一個類。例如，本文的讀者，我們就可以分為初級産品經理，進階産品經理。或者分為産品經理和非産品經理。這些都可以叫做類。
然後，什麼是類圖？類圖就是一個矩形的方框，上面是類的名字，中間是屬性，下面是操作。比如這篇文章的讀者是産品經理，那産品經理的屬性就有性别，年齡，級别等。如果要列舉當然會有很多屬性，但是我們隻找出相關且對我們有用的屬性。
那一般如何用類圖擷取需求呢？首先要識别出類。其次識别出類的主要屬性。然後描述出類之間的關系，最後在對各類進行分析、抽象、整理。
2.2 類之間的關系
- 直線關系
直線關系其實就是我們常說的關聯關系，如下圖。A關聯B
那如果在直線兩端加上數字1，那就是1對1的關系，如下圖：
同樣，如果将B旁邊的1改成*，那就是1對多的關系，如下圖：
那如果将*改成0..3，那就是0到3的意思。如果是1..4那就是1到4的意思。下入就是1對0..3的意思
如果把數字換成了上司和下屬，那麼他們就是角色關系了，就代表a是b的上級，b是a的下屬。如下圖：
如果把數字換成箭頭，那就變成了導航關系，即由A可找到B，如下圖：
- 包含關系
包含關系有兩種表示方法，一種是空心菱形，一種是實心菱形。空心菱形可以表示為弱包含的關系，實心菱形可以表示為強包含的關系。弱包含關系即部門沒有了，員工可以繼續存在。強包含關系是部門沒有了，員工也就不存在了。以下圖中表示的為，一個部門可以包含多個員工。
- 繼承關系
繼承關系是誰繼承了誰的屬性。例如香蕉，蘋果，葡萄他們繼承了水果的屬性，同時又擁有自己的屬性。我們用一個三角來表示，如下圖：
- 依賴關系
所謂的依賴關系，依賴程度是相對而言的，不一定是A沒有B就不能生存了。在實際的業務邏輯當中，對于某個事情，A需要B來協助完成，也是一種依賴關系。依賴關系使用虛線箭頭表示。
2.3 類圖的進階
- 遞歸關系
我們常用的電腦系統中，如果用類圖表示出檔案夾與檔案的關系，那麼該如何表達呢？是檔案夾包含檔案嗎？那檔案夾和檔案夾的關系呢？使用遞歸關系，我們就可以更好的表達出來。遞歸關系分為自包含和自關聯，和字面的解釋一樣，就是自己包含自己，自己關聯自己。下圖分别是自包含和自關聯。
- 三角關系
當某些屬性值并不是由該類本身就可以确定的時候，我們可以使用三角關系，例如員工的薪資，職位等，并不是由公司可以确定的，而是由勞動合同來确定的，那麼我們的表達方式如下：
三、活動圖
活動圖是用來表達流程最常用的一種UML圖，它和流程圖很類似。
3.1基本文法
- 基礎流程圖
流程中一般隻有一個開始，會有一個或多個結束。箭頭表示流程的走向。一個圓角矩形表示一個活動，活動可以了解為流程中的一個步驟，需要用主動賓的形式來表達。例如員工填寫工時，項目經理審批工時。菱形代表判斷，會有兩個或兩個以上的分支。判斷一般有三種表達方式：在判斷菱形旁寫下判斷的句子；直接通過監護來表示這個判斷；在菱形判斷之前加一個活動來表明判斷動作。分支流程彙合時，也會使用菱形，然後會合并成一條路線。如下圖：
- 泳道圖
上面的流程圖當中，如果流程簡單，那麼就可以很好的表達，如果流程很長，涉及到的角色很多，且很複雜時，看到就會非常亂，不止畫的人覺着亂，看的人也會感覺很亂。那麼，這個時候我們就可以用泳道圖。泳道圖一般是會按照角色進行分區，那麼在畫和浏覽時都非常清晰。如下圖：
3.2活動圖的進階
- 并行的活動
當遇到需要并行的活動或分支時，我們可以使用粗短棒。短粗棒會有兩個同時出現。第一個是有一個箭頭指入，多條箭頭指出，這個叫做分叉。第二個是多條箭頭指入，一條箭頭指出，這個叫彙合。如下圖：
- 對象流
當我們用矩形框來表示某個節點，并将矩形框的文字标注下劃線，那它就代表對象。每個活動都有可能有一個或多個輸入或輸出。與輸入輸出直接相連的箭頭叫對象流，而活動和活動之間相連的叫控制流。如圖：
- 連接配接件
有的時候活動圖很大，一張紙畫不下，我們可以使用另一張紙繼續畫，這個時候，我們可以使用連接配接件。（其實作在的畫圖軟體大多都不會出現這種情況），如下圖，左邊的圖是箭頭指向A，則是活動圖到這裡轉向另一張圖。右邊的圖是A指出一個箭頭，表示從A開始繼續這個活動圖：
3.3 關于活動圖的其他問題
對于活動圖的粒度是如何控制的呢？其實這個是沒有标準答案的，下面隻是一些實踐建議。首先要清楚活動圖要表達什麼内容，表達的重點是什麼。以此來确定合适的粒度。其次，可以先用粒度比較大的活動圖，大緻搞清楚流程的總體情況。最後在逐漸細化，需要重點說明的部分，活動的粒度應該足夠細，足夠說明問題。
那如何畫好活動圖呢？建議你一個活動圖隻表達一個事情。同時在畫之前要明确該流程要達到怎樣的業務目的，有什麼角色參與，哪些是主要角色。先畫出主流程，明确主流程中涉及到的角色。然後在逐漸增加分支流程，這裡主要表達出關鍵的分支即可，同時異常流程也不用全部表達出來，必要的時候，可以用文字來說明。控制好粒度，然後分别畫出目前的流程和優化後的流程。對照差異，整理出需要調整的地方。
四、狀态機圖
狀态機圖其實和大家常說的狀态圖是一個東西，隻是它的專業名稱叫做狀态機圖。
4.1 基本文法
狀态機圖的開始狀态和結束狀态與活動圖的一緻。活動機圖用一個圓角矩形來代表一個狀态。與活動圖不同，活動圖是用圓角矩形代表一個活動。而且狀态機圖一般使用名詞或形容詞來表示某種狀态。如下圖：
4.2 其他問題
關于狀态數量的問題。在使用狀态機圖時，若流程不合理，可以考慮通過增加、減少、修改狀态來完善。增加一個新的狀态會解決很多問題，但是也會增加流程的複雜度，可能會出現其他問題。
關于狀态圖的實踐會有一些建議可供大家參考。流程圍繞某一事物開展時，可以考慮使用狀态機圖來分析。同樣也需要弄清楚它的目的，參與的角色，以及這些角色是如何推動流程的發展。并且列出流程中存在的問題。同時要考慮事物在流程不同階段有什麼變化。然後列出目前的流程，在根據流程的目的和存在的問題進行調整。
五、順序圖
當流程設計到多種角色，并且通過多個角色互動展開時，順序圖是不二選擇。
5.1基本文法
角色可以用一個小人的圖示來表示，下面寫明角色。也可以用一個矩形來表示，但是需要在矩形裡面說明角色。生命線是角色下面的那條虛線。激活框也叫會話，是生命線中細長的矩形。消息用箭頭表示，并在上面說明做了什麼事情。箭頭可以從A指向B，也可以指向自己。傳回值用虛線箭頭表示，并在上面說明傳回的内容。一般是回報某個東西給相應的對象。如下圖：
5.2 順序圖的進階
循環分支屬于業務流程中比較常見的特殊結構。loop，也叫循環，是滿足循環條件的前提下，不斷地重複做某些事情。alt，條件分支，是根據不同的條件選擇不同的分支。opt，可選分支，是滿足一定條件則執行該分支，否則就跳過。如下圖：
上圖的流程中，loop，中括号内是循環條件的内容，表示如果滿足循環條件，則重複執行本框的内容。alt，如果滿足條件1則執行上半部分，如果滿足條件2則執行下半部分。opt，如果滿足條件，則執行框中的内容，否則跳過。
5.3 其他問題
關于順序圖使用的一些建議。先從複雜的業務中整理出一條一條的流程。然後分析參與的角色，角色擔任的職責和專業特色。然後在将流程分解成角色與角色的互動，想清楚各個角色之間是如何互動的，然後用順序圖把它組織起來，在這個過程中要不斷的進行優化。
活動圖，狀态機圖和順序圖，被稱為流程分析的三大利器，那麼每種圖都有不同的特點和應用場景。 順序圖，強調角色之間的互動，強調按時間順序分别發生了什麼事情。不太适合表達複雜的特殊流程。活動圖，強調每個角色做了什麼事情，這些事情的先後關系，适合表達各種特殊流程，如分支，并發等。狀态圖，主要是事情圍繞某東西開展，并且有不同的狀态。
那麼在實際工作中如何選擇呢？通過上面說明的特點我們可以很清楚的知道。如果事情圍繞某個東西開展，就可以考慮使用狀态機圖。如果不是，則可以考慮順序圖或活動圖。如果沒有複雜的特殊流程，可以考慮順序圖。如果有負責的特殊流程，則可以考慮活動圖。當然，在實際工作中，不要被上面的條條框框所限制，有的時候可以有兩種甚至三種圖來表示，可以從多個角度來分析問題，再做适當取舍。
六、用例圖
用例圖對于很多人來說隻是給一些角色配置一些權限。其實用例圖是可以幫我們搞清楚這個産品是誰在用，通過這個系統能做什麼事情。
6.1 基本文法
小人（actor，執行者），執行者可能是人也可能是系統。如果是人的話，可稱之為角色。如果是系統的話，可以将另外一個系統畫成執行者就可以了。圈圈（用例，use case）圈圈裡面的文字是動詞加名詞，這個就代表了系統能做什麼事情。大框框（系統邊界，system boundary）這個框隻框住了用例，沒有框住執行者，這個就叫系統邊界。線條（關聯，association）線條指用例和角色之間的線條，一般有三種，無箭頭的，指向用例的箭頭，指向執行者的箭頭。同時，一般情況下也會有兩種解釋，一種是資料流向，還有一種是誰啟動誰。如下圖：
6.2 進階文法
用例的進階文法主要包括繼承、include（包含）、extend（擴充）
- include（包含）
包含一般有兩種用法，一種是以樹的方式組織各種用例，用包含來組織好父子用例，子用例可以再次包含自己的子用例，這樣層次分明。還有一種是某些用例的一部分可以抽離出來成為子用例，該子用例同時也被其他用例包含。如下圖：
- extend(擴充)
擴充的意思就是在某用例的基礎上，還能做什麼事情。例如使用者在檢視報表的時候，還可以導出報表，列印報表。如下圖：
- 繼承
繼承與類圖中的繼承性質是一樣的，但是一般在畫用例圖的時候很少用，都會用其他的方式替代，因為不太好了解，而且還會降低溝通效率。如下圖：
6.3 用例圖的其他問題
那麼我們日常工作中，如何畫好用例圖呢？下面是一些在實踐中的建議。首先，在客戶能全面了解的基礎上，越精簡越好。同時用例應該使用客戶的語言，讓客戶能夠看得懂。要全面的表達用例，對于重點的地方要較長的描述，非重點的地方不要過多描述。通過使用擴充和包含來細化用例圖，但要靈活把握，用例圖隻是一種表達方式，必要時可以結合其他方式來表達。
七、部署圖、構件圖
部署圖和構件圖一般用來擷取和描述非功能需求。非功能性需求，一般包括兩個方面，一方面的軟體技術的架構要求。另一方面是安全性、易用性、性能等方面的要求。
7.1部署圖
在實際環境中的電腦、伺服器或硬體裝置，在部署圖中用節點（Node）來表示，就是圖中一個個立體矩形。每個節點都有一個名字，如圖中的财務的pc等。門店的pc中有标記，标記（Tags）用來詳細說明節點的配置情況，如Number=50-70，說明有50到70台門店的pc。節點與節點直接有實體聯系，則直接拉條直線，在直線上寫上連接配接的方式。如下圖所示。
7.2 構件圖
構件圖也叫元件圖，構件指的是實體上獨立的一個東西，它可以單獨維護、更新、替換。下圖展示了構件和構件的接口。
下圖中的A和B表示依賴關系，表示A依賴于B，A需要調用B提供的一些服務。而C和D則是接口對接，D提供的服務是C所需要的，也可以畫成C依賴D。如圖
7.3部署圖和構件圖結合使用
通常部署圖和構件圖需要綜合使用，才能表達清楚在架構設計上的要求。如下圖
7.4關于部署圖和構件圖的實踐建議
首先不要寫放在任何地方都可用的東西。要根據項目的業務需求，IT架構環境寫出針對性的要求。其次，抓住主要問題，列出具體要求。主要考慮正常使用情況下系統應達到的要求，出現幾率低的情況可不考慮。最後，要文字表達準确，内容應該是可被驗證的。
八、一些實踐
本章主要為前面所講的内容，通過一個案例，将部分串聯起來。
我們的需求是做一個考勤系統。主要目标是規範員工的上下班、請假、外出工作等行為，同時友善計算員工薪資，友善管理各種帶薪假期。
在整個過程中，需要遵循戰略分析、相關方與目标分析、業務分析、需求細化這樣的流程。那在業務分析階段可以通過使用類圖來分析業務概念，使用活動圖、順序圖、狀态機圖來分析業務流程。在需求細化階段可以使用用例圖來整理用例。同時也可以使用部署圖和構件圖來分析整理非功能性需求。
那在這裡直接省略戰略分析、相關方與目标分析階段，直接進入到業務概念分析。假設已經目标清晰，且明确了相關方。那麼下一步進入到業務概念分析。
- 業務概念圖
這個考勤系統主要涉及到考勤，請假，外出。考勤和請假很好了解，外出是指外出工作，性質仍然是工作。這三類事情全都涉及到流程。流程的問題咱們後面在分析。通常我們管理一個事情，除了管理流程，還要對一條或多條記錄進行管理。打卡不是會留下打卡記錄嗎？請假不是會有請假申請嗎？外出不是會有外出申請嗎？管理這些記錄，就是管理這些事情了。如下圖，列出了關鍵的業務概念，業務概念的重要屬性，業務概念之間的關系，相關業務資訊通過注解來補充。每個人所在的公司情況不一樣，了解的角度不一樣，業務概念圖自然就會不一樣。
- 外出申請審批流程分析
這裡隻對外出申請做舉例，分别畫出它的活動圖和狀态機圖。當然，也可以用順序圖來表達，但是此處用活動圖和狀态機圖更合适，所有省略了順序圖。
活動圖
狀态機圖
- 普通員工的用例分析
這裡隻對普通員工做舉例，進行了用例分析。這裡考慮到使用者需要擁有管理自己外出的權限，管理自己請假，包含可休年假的權限。同時為了友善安排工作，是以增加了可以檢視所有員工請假的權限，以及檢視自己打卡記錄的權限。如下圖
- 其他
九、總結
釋出于 2019-08-11