IT架构必须掌握的7种软件模型

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类图

类图是最常见的UML图形，用来描述类的特性和类之间的静态关系，一个类包含三个部分，类的名称，类的属性列表，类的方法列表之间有6种静态关系关联，关联，依赖，聚合，组合，继承，泛化，而相关的一组类及其关系，用一张图画出来就是类图，类图主要是在详细设计阶段化，如果内图已经设计出来了，那么开发工程师只需要按照内图实现代码就可以了，只要类的方法逻辑不是太复杂，不同的工程是实现出来的代码几乎是一样的，从而保证软件的规范统一。

实践中通常不需要把一个软件所有的类都画出来，把核心的有代表性的，有一定技术难度的内画出来，一般就可以了，除了在详细设计阶段画类图，在需求分析阶段，也可以将关键的领域模型对象图，用例图画出来，这个阶段，关注的是领域对象的识别及其关系，所以通常用简化的类图来描述。

序列图

序列图描述类之间的关系，描述参与者自己的动态调用关系，每个参与者有一条垂直向下的生命线，用虚线表示，而参与者之间的消息，也从上到下表示其调用的前后顺序关系。

每个生命线都有个结果，只有在参与者活动的时候才是激活的，序列图通常用于描述对象之间的交互，这个对象可以是类对象，也可以是更大粒度的参与者，比如组件，比如服务器，比如子系统。总之，只要描述不同参与者之间的交互的，都可以使用序列图，也就是说，在软件设计的各个阶段，都可以画序列图。

组件图

组件是更大粒度的设计元素，一个组件中通常包含多个类，组件图有时候和包的用途比较接近，组件可以描述逻辑上的组件，也可以描述物理上的组件，比如一个JAR，一个DLL的，因此组件图更灵活一点，实践中，用组件图而不是包图进行模块设计更常见一些。

组件图描述中间之间的静态关系，主要是依赖关系，如果想要描述组件之间的动态调用关系，可以使用组件序列图，以组建作为参与者，描述组件之间的消息调用关系，因为组件的力度比较粗，通常用于描述设计软件的模块及其之间的关系，需要在设计早期阶段就画出来。

部署图

他是描述软件系统的最终部署情况，需要部署多少台服务器？关键组件都部署在哪些服务器上？部署图呈现的是系统最终物理呈现的蓝图。

• 根据部署图，所有相关者，客户，老板，工程师，都能够清晰的了解到最终运行的系统，物理上是什么样子？和现有系统服务器的关系，和第三方服务器的关系。

• 根据部署图，还可以估算出服务器和第三方软件的采购成本。

因此，部署图是整个软件设计模型中比较宏观的一张图，在设计早期就需要画的一张模型图。根据部署，各方可以讨论是否对这个方案认可，只有对部署图达成共识，才能够继续后面的细节设计，部署图主要用在概要设计阶段。

用例图

主要在需求分析阶段，通过反映用户和软件系统之间的交互，描述软件的功能需求，图中小人物被称为角色，角色可以是人，也可以是其他的系统，系统的功能可能会很复杂，所以一个用例图，可能只包含其中一小部分功能，这些功能被一个巨型框框起来，这个巨型框被称为用力的边界，框里的椭圆，表示一个一个的功能，功能之间可以调用依赖，也可以进行功能扩展，因为用例图中功能描述比较简单，通常还需要对用例图配以文字说明，形成需求文档。

状态图

用来展示单个对象生命周期的状态变更，业务系统中，很多重要的领域对象对于比较复杂的状态变迁，比如账号，有创业状态，激活状态，冻结状态，欠费状态等等各种状态，因此，用户订单商品红包这些常见的领域模型，都有多种状态，这些状态的变迁描述，可以在用例图中用文字描述，随着角色的各种操作而改变，但是这种描述方式，状态散落在各处，做开发的时候容易搞错，就是产品经理自己在设计的时候，也容易搞错对象的状态变迁，状态图可以很好的解决这一问题。

一张状态图描述一个对象生命周期的各种状态及其变迁的关系。

活动图

主要用来描述过程逻辑，业务流程。UML中没有流程图，很多时候人们用活动图代替流程图，活动图和早期流程图的图形元素也很接近.

实心圆代表流程开始，空心圆代表流程结束，圆角矩形表示活动，菱形表示分支判断，此外，引入了一个重要的概念，泳道。可以根据活动的范围，将活动根据领域，系统角色的，划分到不同的泳道中，使流程边界更加清晰明了。

总结

模型图本身并不复杂，几分钟的时间就可以学习一个模型图的画法。难的是如何在合适的场合下用正确的UML模型，表达自己的设计意图，从而形成一套完整的软件模型，进而组织起一个言之有物，层次分明，可以指导开发，在团队内部达成共识的设计文档。

我们从软件设计的不同阶段这一维度重新梳理一下，如何使用正确的模型进行软件建模。

需求分析

在需求分析阶段，主要是通过用例图描述系统的功能与使用场景；对于关键的业务流程，可以通过活动图描述。如果在需求阶段，就提出要和现有的某些子系统整合，可以通过时序图，描述新系统和原来的子系统的调用关系。

核心领域对象，可以通过简化的类图进行模型领域抽象，并描述核心领域对象之间的关系。

如果某些对象内部有复杂的状态变化，比如用户，订单这些，可以用状态图进行描述。

概要设计

在概要设计阶段，通过部署图，描述系统最终的物理蓝图，通过组件图以及组件时序图，设计软件主要模块及其关系，还可以通过组建活动图，描述组件之间的流程逻辑。

详细设计

在详细设计阶段，主要输出的就是类图和类的时序图，直到最终的代码开发，如果某个类方法内部，有比较复杂的逻辑，那么可以画方法的活动图进行描述，UML的工具可以是很复杂的，收费的，比如EA这样的大型软件工具。也可以使用processon在线的免费的工具。对于一般的开发者，建议从简单的用起，因为那个建模可以很复杂，也可以很简单，简单掌握类图，时序图，组件图，部署图，用例图，状态图，活动图。在7种模型图，灵活的在需求分析，概要设计详细设计阶段，根据场景的不同，绘制对应的模型图，可以实实在在的做好软件建模，搞好系统设计，作为一个掌控局面，引领技术团队的架构师。

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