What is UML?

 什麼是UML

定義

三大構成要素

應用舉例

UML 定義

UML (unified modeling language)是一種統一塑模語言，為用於軟體工程和系統設計中的視覺建模工具，用於描述及規範物件導向系統的結構與行為。它提供了一組圖形符號來建立模型，有助於溝通和理解複雜系統的設計。

UML 三大構成要素（構造）

1.事物（Things）)，又叫元素
實體抽象化的最終結果，亦是模型中的基本成員。主要可分為

  + 結構事物（Structural Thing）、

  + 行為事物
（Behavioral Thing）、

  + 群組事物（Grouping Thing）)以及

  + 註解事物（Annotational Thing）。
2.關係（Relationships）

- 類別間的關係（類別圖的元件之一）
- 將事物（抽象化為類別）連結在一起的方式，主要分類有

  + 相依(Dependency)、

  + 關聯（Association）、

  + 一般化（Generalization）與

  + 實現化（Realization）。

3.圖形（Diagrams）
為事物集合的分類，主要分類有

  + 結構性圖型（Structure Diagram）、

  + 行為性圖形（Behavior Diagram）與

  + 互動性圖形（Interaction Diagram）。

一、UML的事物

UML中的事物也稱為建模元素，包括結構事物、動作事物、分組事物和註解事物。這些事物是UML模型中最基本的物件導向的建構塊。

 

1.結構事物：結構事物在模型中屬於最靜態的部分，代表概念上等或物理上的元素。

總共有7種結構事物：

首先是類，類是描述具有相同屬性、方法、關係和語意的物件的集合。

第2種是介面（interface），介面是指類別或元件提供特定服務的一組操作的集合。

第3種是協作，協作定義了互動的操作，是一些角色和其他元素一起工作，提供一些合作的動作，這些動作比元素的總和更大。

第4種是用例，用例是描述一系列的動作，這些動作是系統對一個特定角色執行，產生值得注意的結果的值。

第5種是活動類，活動類是這種類，它的物件有一個或多個行程或執行緒。

第6種是構件，構件是物理上或可替換的系統部分，它實作了一個介面集合。在一個系統中，可能會遇到不同種類的構件，如DCOM或EJB。

第7種是節點，節點是一個物理元素，它在運行時存在，代表一個可計算的資源，通常佔用一些記憶體和具有處理能力。

 

2.行為事物：是UML中的動態部分。它們是模型中的動詞，描述了跨越時間和空間的行為。

包括：互動、狀態機、活動

 

3.分組事物：UML模型的組織部分。包括：包

 

4.註釋事務：用來描述、說明和標註模型的任何元素。包括：註釋。

二、圖形

參考

https://www.cybermedian.com/tw/a-comprehensive-guide-to-14-types-of-uml-diagram/

https://blog.51cto.com/u_16099271/8080883

Chatgpt 回答

• 圖（diagrams）:用於可視化描述系統不同方面的工具。
• 用例圖（use case diagram）：描述系統與用戶之互動。
• 類別圖（class diagram）：用於物件資料結構塑模，描述系統中物件之靜態結構。
• 循序圖（sequence diagram）：描述物件間時間順序訊息之傳遞。
• 活動圖（activity diagram）：顯示系統中活動與流程之行為。
• 狀態圖（state diagram）：描述物件的不同狀態及狀態間的轉換。
• 組件圖（component diagram）：表示系統之組件及他們間的關係。
• 部署圖（deployment diagram）：描述系統之物理部署及硬體架構。
• 口訣：傭（使用案例圖）人好累（類別圖），撞（狀態圖）墻壁點火（活動圖），看到一塊石（時序圖）頭，石頭上刻著曾祖（組件圖）父，祖父臉髒拿布（部署圖）擦臉。
• 圖元（elements）: UML 元素，表示圖中物件、關係及構件。
• 類別（class）：表示系統之物件、類別，包括屬性與方法。
• 物件（object）：類別的實例或具體對象。
• 關聯（association）：表示類別間之關係。一個物件知道另一個物件的存在，或使用另一個物件的服務，但不會改變另一個物件。
• 用例（use case）：描述系統的功能與行為。
• 訊息（message）：描述物件之通訊與消息傳遞。
• 狀態（ state）：表示物件之不同狀態。
• 活動（ativity）：系統之活動或過程。
• 組件（component）：表示系統之部分或模塊。
• 圖例（notation）:uml中用來表示圖元之符號，使其容易理解。如類別用矩形，屬性用分隔線與名稱表示。

UML 應用

二、統一塑模語言（Unified Modeling Language; UML）是一種視覺化、文件化與規格化的物件導

向塑模工具。請說明UML的三大構成要素，及各要素的主要分類，並以一個具體的系統開發實例

說明其應用概況。（20分）

（二）以線上購物為例，客戶可進行商品訂購後結帳，結帳透過訂單處理之合作實現，並有貨到付款、ATM轉帳與線上刷卡三種付款方式。此外，如為鑽石會員另有折扣優惠。使用案例圖（Use Case Diagram）如下：

Chatgpt 回答

假如開發一個線上購物系統

用例圖：描述用戶角色與系統功能，及用戶間的互動。如登入、瀏覽產品、新增商品至購物車，

類別圖：定義系統資料模型，包括產品類別、購物車類別、用戶類別。

活動圖：描述用戶下單流程，選擇付款方式等。

循序圖：表示用戶選擇商品至購物車過程，包括物件間的訊息傳遞。

狀態圖：描述訂單不同狀態，如未支付、已支付、已發貨。

組件圖：表示系統之不同組件，如前端應用，後端伺服器，他們間的關係。

通過，UML 的圖、圖元、圖例，開發者可以清晰的理解系統之結構與行為，有助溝通與協作，並提高開發的效率與品質。