原文位址
UML（Unified Modeling Language）是一種統一模組化語言，為面向對象開發系統的産品進行說明、可視化、和編制文檔的一種标準語言。下面将對UML的九種圖+包圖的基本概念進行介紹以及各個圖的使用場景。
一、基本概念
如下圖所示，UML圖分為用例視圖、設計視圖、程序視圖、實作視圖和拓撲視圖，又可以靜動分為靜态視圖和動态視圖。靜态圖分為：用例圖，類圖，對象圖，包圖，構件圖，部署圖。動态圖分為：狀态圖，活動圖，協作圖，序列圖。
1、用例圖（UseCase Diagrams）：
用例圖主要回答了兩個問題：1、是誰用軟體。2、軟體的功能。從使用者的角度描述了系統的功能，并指出各個功能的執行者，強調使用者的使用者，系統為執行者完成哪些功能。
2、類圖（Class Diagrams）：
使用者根據用例圖抽象成類，描述類的内部結構和類與類之間的關系，是一種靜态結構圖。 在UML類圖中，常見的有以下幾種關系: 泛化（Generalization）, 實作（Realization），關聯（Association)，聚合（Aggregation），組合(Composition)，依賴(Dependency)。
各種關系的強弱順序： 泛化 = 實作 > 組合 > 聚合 > 關聯 > 依賴
2.1.泛化
【泛化關系】：是一種繼承關系，表示一般與特殊的關系，它指定了子類如何繼承父類的所有特征和行為。例如：老虎是動物的一種，即有老虎的特性也有動物的共性。
2.2.實作
【實作關系】：是一種類與接口的關系，表示類是接口所有特征和行為的實作。
2.3.關聯
【關聯關系】：是一種擁有的關系，它使一個類知道另一個類的屬性和方法；如：老師與學生，丈夫與妻子關聯可以是雙向的，也可以是單向的。雙向的關聯可以有兩個箭頭或者沒有箭頭，單向的關聯有一個箭頭。
【代碼展現】：成員變量
2.4.聚合
【聚合關系】：是整體與部分的關系，且部分可以離開整體而單獨存在。如車和輪胎是整體和部分的關系，輪胎離開車仍然可以存在。
聚合關系是關聯關系的一種，是強的關聯關系；關聯和聚合在文法上無法區分，必須考察具體的邏輯關系。
【代碼展現】：成員變量
2.5.組合
【組合關系】：是整體與部分的關系，但部分不能離開整體而單獨存在。如公司和部門是整體和部分的關系，沒有公司就不存在部門。
組合關系是關聯關系的一種，是比聚合關系還要強的關系，它要求普通的聚合關系中代表整體的對象負責代表部分的對象的生命周期。
【代碼展現】：成員變量
【箭頭及指向】：帶實心菱形的實線，菱形指向整體
2.6.依賴
【依賴關系】：是一種使用的關系，即一個類的實作需要另一個類的協助，是以要盡量不使用雙向的互相依賴.
【代碼表現】：局部變量、方法的參數或者對靜态方法的調用
【箭頭及指向】：帶箭頭的虛線，指向被使用者
2.7 各種類圖關系
3、對象圖（Object Diagrams）:
描述的是參與互動的各個對象在互動過程中某一時刻的狀态。對象圖可以被看作是類圖在某一時刻的執行個體。
4、狀态圖（Statechart Diagrams）：
是一種由狀态、變遷、事件和活動組成的狀态機，用來描述類的對象所有可能的狀态以及時間發生時狀态的轉移條件。
5、活動圖（Activity Diagrams）：
是狀态圖的一種特殊情況，這些狀态大都處于活動狀态。本質是一種流程圖，它描述了活動到活動的控制流。
互動圖強調的是對象到對象的控制流，而活動圖則強調的是從活動到活動的控制流。
活動圖是一種表述過程基理、業務過程以及工作流的技術。
它可以用來對業務過程、工作流模組化，也可以對用例實作甚至是程式實作來模組化。
5.1 帶泳道的活動圖
泳道表明每個活動是由哪些人或哪些部門負責完成。
5.2 帶對象流的活動圖
用活動圖描述某個對象時，可以把涉及到的對象放置在活動圖中，并用一個依賴将其連接配接到進行建立、修改和撤銷的動作狀态或者活動狀态上，對象的這種使用方法就構成了對象流。對象流用帶有箭頭的虛線表示。
6、序列圖-時序圖（Sequence Diagrams）：
互動圖的一種，描述了對象之間消息發送的先後順序，強調時間順序。
序列圖的主要用途是把用例表達的需求，轉化為進一步、更加正式層次的精細表達。用例常常被細化為一個或者更多的序列圖。同時序列圖更有效地描述如何配置設定各個類的職責以及各類具有相應職責的原因。
消息用從一個對象的生命線到另一個對象生命線的箭頭表示。箭頭以時間順序在圖中從上到下排列。
序列圖中涉及的元素：
6.1 生命線
生命線名稱可帶下劃線。當使用下劃線時，意味着序列圖中的生命線代表一個類的特定執行個體。
6.2 同步消息
同步等待消息
6.3 異步消息
異步發送消息，不需等待
6.4 注釋
6.5 限制
6.6 組合
組合片段用來解決互動執行的條件及方式。它允許在序列圖中直接表示邏輯元件，用于通過指定條件或子程序的應用區域，為任何生命線的任何部分定義特殊條件和子程序。常用的組合片段有：抉擇、選項、循環、并行。
7、協作圖（Collaboration Diagrams）：
互動圖的一種，描述了收發消息的對象的組織關系，強調對象之間的合作關系。時序圖按照時間順序布圖，而寫作圖按照空間結構布圖
8、構件圖（Component Diagrams）：
構件圖是用來表示系統中構件與構件之間，類或接口與構件之間的關系圖。其中，建構圖之間的關系表現為依賴關系，定義的類或接口與類之間的關系表現為依賴關系或實作關系。
9、部署圖（Deployment Diagrams）：
描述了系統運作時進行處理的結點以及在結點上活動的構件的配置。強調了實體裝置以及之間的連接配接關系。
部署模型的目的：
描述一個具體應用的主要部署結構，通過對各種硬體，在硬體中的軟體以及各種連接配接協定的顯示，可以很好的描述系統是如何部署的；平衡系統運作時的計算資源分布；可以通過連接配接描述組織的硬體網絡結構或者是嵌入式系統等具有多種硬體和軟體相關的系統運作模型。
二、圖的差異比較
1.序列圖(時序圖)VS協作圖
序列圖和協作圖都是互動圖。二者在語義上等價，可以互相轉化。但是側重點不同：序列圖側重時間順序，協作圖側重對象間的關系。
共同點：時序圖與協作圖均顯示了對象間的互動。
不同點：時序圖強調互動的時間次序。
協作圖強調互動的空間結構。
2.狀态圖VS活動圖
狀态圖和活動圖都是行為圖。狀态圖側重從行為的結果來描述，活動圖側重從行為的動作來描述。狀态圖描述了一個具體對象的可能狀态以及他們之間的轉換。在實際的項目中，活動圖并不是必須的，需要滿足以下條件：1、出現并行過程&行為；2、描述算法；3、跨越多個用例的活動圖。
3.活動圖VS互動圖
二者都涉及到對象和他們之間傳遞的關系。差別在于互動圖觀察的是傳送消息的對象，而活動圖觀察的是對象之間傳遞的消息。看似語義相同，但是他們是從不同的角度來觀察整個系統的。
三、UML與軟體工程
UML圖是軟體工程的組成部分，軟體工程從宏觀的角度保證了軟體開發的各個過程的品質。而UML作為一種模組化語言，更加有效的實作了軟體工程的要求。
如下圖，在軟體的各個開發階段需要的UML圖。
下表是UML使用人員圖示：