UML（Unified Modeling Language）是一種用于軟體系統設計和開發的标準模組化語言。
UML統一模組化工具是一種軟體工具，它能夠幫助開發人員在UML标準下進行軟體系統的模組化和設計。這些工具提供了各種圖形化界面和工具，用于建立類、對象、用例、活動和時序圖等UML圖形，以及對它們進行編輯和管理。
這些工具通常包含以下主要功能：
- 繪制和編輯UML圖形，包括類圖、對象圖、用例圖、活動圖和時序圖等。
- 提供各種工具和符号，用于表示UML元素，如類、接口、屬性、方法、關聯、繼承、泛化等。
- 支援自動生成UML圖形，例如通過代碼轉換或文本輸入自動生成UML圖形。
- 支援導入和導出UML圖形，以便與其他UML工具進行協作。
- 支援團隊協作，例如多使用者同時編輯同一UML圖形，以及版本控制和變更管理等。
一、UML術語表
1．UML術語表總述
為了支援抽象分析和設計中的事物，UML給出了八個基本術語，即類、接口、協作、用況、主動類、構件、制品、節點。每個術語都展現着一定的軟體設計原理，例如，類展現了資料抽象、過程抽象、局部化以及資訊隐蔽等原理；用況展現了問題分離、功能抽象等原理；接口展現了功能抽象等。
2．類、接口、用況、協作等概念
（1）類。類是一組具有相同屬性、操作、關系和語義的對象的描述。類主要用于抽象客觀世界中的事物。
（2）接口。每個操作描述了類、構件或子系統的一個服務，接口就是操作的一個集合。接口是對系統／産品的“接縫”予以模型化，表明了一個類、構件、子系統所需要得到的、且與實作無關的行為。
（3）用況。用況是對一組動作序列的描述，系統執行這些動作應産生對特定參與者有值的、可觀察的結果。
（4）協作。協作是一個互動，涉及互動的三要素：互動各方、互動方式以及互動内容。
以下是一些常見的UML術語及其定義：
- 類圖（Class diagram）：表示類和它們之間的關系的圖形表示方式。
- 對象圖（Object diagram）：表示對象及其之間的關系的圖形表示方式。
- 時序圖（Sequence diagram）：表示對象之間的動态互動關系的圖形表示方式。
- 用例圖（Use case diagram）：表示系統用例的圖形表示方式。
- 活動圖（Activity diagram）：表示業務流程或系統行為的圖形表示方式。
- 元件圖（Component diagram）：表示系統的實體元件和它們之間的關系的圖形表示方式。
- 部署圖（Deployment diagram）：表示系統部署的實體架構和它們之間的關系的圖形表示方式。
- 泛化（Generalization）：表示一種類是另一種類的特殊形式的關系。
- 關聯（Association）：表示兩個類之間的關系，例如一個類的執行個體包含另一個類的執行個體。
- 依賴（Dependency）：表示一個類使用另一個類的執行個體。
- 接口（Interface）：表示一組方法的集合，可以被其他類實作。
- 實作（Realization）：表示一個類實作了一個接口。
- 構件（Component）：表示系統的實體組成部分。
- 節點（Node）：表示計算機或其他實體裝置。
3．UML的4個術語
為了表達各類事物之間的互相依賴和作用，UML給出了4個術語，即關聯、泛化、細化和依賴。
（1）關聯。關聯是對一組有相同結構、相同鍊的描述，是類目之間的一種結構關系。關聯可以用一條連接配接兩個類目的線段表示，并可對其命名，其結構可以具有方向性，用一個實心三角形來訓示關聯的方向。
（2）泛化。泛化是一般性類目和它的較為特殊類目之間的一種關系。子類可以繼承父類的屬性和操作，同時，也可以替換父類的聲明。
（3）細化。細化是類目之間的語義關系，其中一個類目規約了保證另一個類目執行的契約。
（4）依賴。依賴用于描述一個類目使用另一個類目的資訊和服務，是一種使用關系。
4．表達組合資訊的術語
為了控制資訊組織的複雜性，UML提供了組織資訊的一種通用機制-包，支援形成一些可管理的部分。換言之，包可以作為“子產品化”和“構件化”的一種機制。為了模型化包之間的關系，UML給出了兩種依賴，即通路和引入，用于描述一個包可以通路和引入其他包。
5．UML術語的作用
（1）類用于抽象客觀事物。
（2）接口用于抽象事物之間的縫隙。
（3）協作用于抽象協作性行為。
（4）用況用于抽象功能。
（5）主動類用于抽象并發行為。
（6）構件用于抽象軟體解中可辨別的成分。
（7）制品用于抽象工作産品。
（8）節點用于抽象計算單元。
（9）關聯用于抽象結構關系。
（10）泛化用于抽象“一般／特殊”關系。
（11）實作用于抽象精化關系。
（12）依賴用于抽象使用關系。
6．類在模組化中的主要用途
（1）模型化問題域中的概念。
（2）建立系統的職責分布模型。
（3）模型化模組化中使用的基本類型。
7．使用接口應注意的問題
在建立系統模型中，若使用接口對系統中那些“接縫”進行模型化時，應注意以下問題。
（1）接口隻可以被其他類目使用，而其本身不能通路其他類目。
（2）接口描述類的外部可見操作，通常是該類的一個特定有限行為。這些操作可以使用可見性、并發性、衍型、标記值和限制來修飾。
（3）接口不描述其中操作的實作，也沒有屬性和狀态。據此可見，接口在形式上等價于一個沒有屬性、沒有方法而隻有抽象操作的抽象類。
（4）接口之間沒有關聯、泛化、實作和依賴，但可以參與泛化、實作和依賴。
二、UML的模型表達式
1．結構圖和行為圖
UML的圖形化工具分為兩類：一類是結構圖，用于表達系統或系統成分的靜态結構模型，給出系統或系統成分的一些說明性資訊；另一類是行為圖，用于表達系統或系統成分的
動态結構模型，給出系統或系統成分的一些行為資訊。
2．類圖、用況圖、順序圖及狀态圖
（1）類圖是可視化地表達系統靜态結構功能模型的工具，使用類圖所表達的系統靜态結構模型，給出的是一些關于系統的說明性資訊。
（2）用況圖是一種表達系統功能模型的圖形化工具，它包含六個模型元素，分别是主題、用況、參與者、關聯、泛化、依賴。
（3）順序圖由一組對象以及按時序組織的對象之間的關系組成，是一種互動圖，包含對象之間傳遞的資訊。
為了控制互動行為描述的複雜性，以便更好地表達順序圖的複雜控制，UML定義了四種常見的控制操作：選擇執行操作、條件操作、并發疊代操作和疊代執行操作。
（4）狀态圖強調了從一個狀态到另一個狀态的控制流，是顯示一個狀态機的圖。狀态圖由狀态、事件和狀态轉移構成。使用狀态圖的作用有兩個：一是建立一個系統的動态模型；二是建立一個場景的模型。
3．建立一個系統的類圖的步驟!
（1）模型化待建系統中的概念，形成類圖中的基本元素。
使用UML中的術語“類”，來抽象系統中的各個組成部分，包括系統環境。繼而确定每一類的職責，最終形成類圖中的模型元素。
（2）模型化待建系統中的各種關系，形成該系統的初始類圖。
使用UML中表達關系的術語，例如關聯、泛化等，來抽象系統中各成分之間的關系，形成該系統的初始類圖。
（3）模型化系統中的協作，給出該系統的最終類圖。
在研究系統中以類表達的某一事物語義的基礎上，使用類和UML中表達關系的術語，模型化一些類之間的協作，并使用有關增強語義的術語，給出該模型的較長的描述。
（4）模型化邏輯資料庫模式。
對要在資料庫中存儲的資訊，以類作為工具，模型化系統所需要的資料庫模式，建立資料庫概念模型。
4．信号事件、調用事件、時間事件和變化事件
在UML中，可以把信号、調用、時間、變化模型化為事件，分别稱為信号事件、調用事件、時間事件和變化事件。
（1）信号事件是一種異步事件，信号通常由狀态機處理。如果沒有定義對該事件的響應，那麼事件均可能丢失。事件的丢失，就有可能引發接收者-狀态機的一個錯誤的狀态轉移。
（2）調用事件往往是一個同步事件，即發送者和接收者多處在該操作執行期間的一個
彙合點上，發送者的控制流一直被挂起，直到該操作執行完成。但可以把調用規約為異步
調用。
（3）時間事件是表示推移一段時間的事件。時間事件是通過時間表達式來規約的。
（4）變化事件表示狀态的一個變化，或表示某一條件得到滿足。
5．狀态轉換所涉及的内容
描述一個狀态轉換，一般涉及五個部分。
（1）源狀态：發生狀态轉移的那個狀态。
（2）轉移觸發器：在源狀态中由對象識别的事件，并且一旦滿足其監護條件，則使狀态發生轉移。
（3）監護條件：一個布爾表達式，當某個事件觸發器接收一個事件時，如果該表達式有值為真，則觸發一個轉移；若有值為假，則不發生狀态轉移。
（4）效應：一種可執行的行為。
（5）目标狀态：轉移完成後所處的狀态。
6．最常用的控制操作子
（1）選擇執行操作子。該操作子由兩部分組成：一是監護條件，二是控制體。
（2）條件執行操作子。控制體通過水準線将其分為一些部分，每一部分表示一個條件分支，每一分支有一個監護條件。
（3）并發執行操作子。該控制操作子的體通過水準線将其分為多個部分，每一部分表示一個并行計算。該控制操作子表明，當進入該控制操作子時，所有部分并發執行。
（4）疊代執行操作子。該控制操作子表明，隻要在每一次疊代之前該監護條件為真，那麼該控制體就反複執行；當該控制體上面的監護條件為假時，控制繞過該控制操作子。
7．子狀态機、簡單狀态群組合狀态的概念
（1）子狀态機：為了有效地組織狀态、控制對象狀态的複雜性，UML提供了組合狀态，在一個狀态機中引入了另一個狀态機，被引入的狀态機就稱為子狀态機。
（2）簡單狀态：子狀态是被嵌套到另一狀态中的狀态。相對地，把沒有子狀态的狀态稱為簡單狀态。
（3）組合狀态：把含子狀态的狀态稱為組合狀态，組合狀态可包含兩種類型的子狀态機，即非正交（順序）子狀态機和正交（并發）子狀态機。
知識總結
1、自20世紀80年代中期到90年代，提出了一些面向對象的開發方法和設計技術，其中具有代表性的工作有【面向對象開發方法】、【面向對象分析（OOA）和面向對象設計（OOD）】、【面向對象軟體生存周期的“噴泉”模型以及面向對象系統開發架構等】。
2、在面向對象技術的發展中，一個重要的裡程碑是【UML】。
3、UML是一種【可視化語言】，可用于【規約系統的制品】、【構造系統的制品】、【建立系統制品的文檔】。
4、類是一組具有【相同屬性】、【操作】、【關系】和【語義】的對象的描述。
5、接口表示通常有兩種形式：
（1）【采用具有分欄和關鍵字《interface》的矩形符号來表示】。
（2）【采用小圓圈和半圓圈來表示】。
6、協作是一個互動，涉及互動的三要素：【互動各方】、【互動方式】以及【互動内容】。P87
7、為了表達各類事物之間的關系，UML給出了4個術語，它們是【關聯】、【泛化】、【細化】、【依賴】。P89
8、為了表達關聯的含義，UML采用了【關聯名、導航、角色、可見性、多重性、限定符、聚合、組合、關聯類、限制】。P90-94
（1）【聚合】是關聯的一種特殊形式，表達的是一種【“整體/部分”】關系。
（2）【組合】又是【聚合】的一種特殊形式。
9、在UML中，把泛化表示成從子類（特殊類）到父類（一般類）的一條【帶空心三角形的線段】，其中空心三角形在【父類端】。P94
10、【包】可以作為【“子產品化”】和【“構件化”】的一種機制。P99
11、UML的圖形化工具分為兩類，一類是【結構圖】，用于表達系統或系統成分的靜态結構模型，給出系統或系統成分的一些說明性資訊；一類是【行為圖】，用于表達系統或系統成分的動态結構模型，給出系統或系統成分的一些行為資訊。P101
12、軟體開發中常用的4種模組化工具包括【類圖】、【use case圖】、【狀态圖】和【順序圖】。P101
13、【USE CASE圖】支援系統功能的模組化，【互動圖】支援系統互動的模組化，【狀态圖】支援系統生存周期的模組化。P103
14、在一個用況圖中，用況之間可以具有3種關系，即【泛化、擴充和包含】。P105
15、狀态圖是顯示一個【狀态機】的圖，其中強調了從一個狀态到另一個狀态的【控制流】。P107
16、UML把狀态分為3類，即【初态】、【終态】和【通常狀态】。
（1）【初态】表達狀态機預設的開始位置，用【實心圓】表示；
（2）【終态】表達狀态機的執行已經完成，用【内含一個實心圓的圓】來表示。P109
17、描述一個狀态轉換，一般涉及【源狀态】、【轉移觸發器】、【監護】、【效應】、【目标狀态】5個部分。P111-112
18、為了規約行為的生存周期，UML主要引入了3個術語，即【狀态】、【事件】和【狀态轉移】，并給出了一種表達行為生存周期模型的工具----狀态圖。P112
19、【順序圖】中所包含的内容，确定了一個特定的抽象層，該抽象層決定了系統（或系統成分）模型的形态。P113
20、【聚焦控制】用于表達一個對象執行一個動作的時間段。聚焦控制表示為細高矩形。根據需要，可以使用嵌套的聚焦控制。P11
參考教材：《軟體工程》，機械工業出版社，王立福主編，2011年版。