计算机名词解释（计算机科学导论）
UML
UML（Unified Modeling Language）: 统一建模语言，一种用来进行分析和设计的图形化语言
- 通过UML，可以用标准图形概念来说明，可视化，构造说明软件和硬件系统
- UML提供不同层次的抽象，称为视图
4个视图是：
- 用户视图： 显示用户与系统间的交互。该视图用用例图表示
- 结构视图： 显示系统的静态结构。用类图表示。
- 行为视图： 显示对象在系统中的行为。用协作图，顺序图，状态图和活动图表示。
- 实现视图： 显示系统是如何实现的。用组件图和配置图表示
用户视图
用户视图是整个系统的高层视图，它显示系统在总体上是如何组织的（用户视角看系统）。用户视图只有一种图，用例图
用例图
一个工程通常是从用例图开始的：它显示用户如何与系统通信。
用例图的4个主要组成部分：系统，用例，行动者和关系
1.系统： 系统执行一个功能，我们只关注计算机系统。在用例图中计算机系统用矩形框表示，在框外左上角标上系统的名字。
2.用例： 系统包含许多表示成用例的行为。每个用例定义一个能被系统用户所采取的行为。在用例图中用带圆角的矩形表示用例。
3. 行动者： 行动者是使用系统的某人或某事。
虽然行动者是用火柴人显示的，但它们并不一定代表人类
4. 关系： 行动者和用例之间的联系。关系是用行动者到用例间的连线来表示的。一个行动者可以关联多个用例，一个用例也可以被多个行动者关联。
结构视图
结构视图显示系统，类和它们的关系等静态特性。结构视图用一种图来表示：类图
类图
类图表示系统的静态结构，显示类的特性和类间的关系。
类的符号：把一个类名写在里面的矩形
上图显示了属于三个不同系统的三个类：人，分数和电梯。也就是说它们之间没有任何关系
- 类图通过对图增加属性，类型和方法得到扩展。
- 类间的关系用联合图和泛化图显示
1. 属性和类型
类符号可以包含属性和类型
- 属性是一个类的特性
- 类型用来表示这个属性值的数据类型
2.方法
类也可以被扩展成包含方法。
方法： 一个能被对象（类的一个实例）使用或应用到一个对象上的过程。
换言之，一个对象既是行为者，也是接收者。
3.关联
关联是两个类间的概念上的关系。
- 关联用两个类间的实线来显示。
- 如果关联有名字，写在线的旁边并带上实心箭头
- 关联可以是：一对一，一对多，多对一，多对多
星号（*） 表示多
4. 泛化
泛化基于类间的相似性和差异性来组织类。
- 泛化允许我们定义子类和超类
- 子类继承所有超类的特性（属性和方法），但通常它有自己的一些特性（属性和方法）
上图显示单继承和多继承
行为视图
行为视图显示系统中的对象行为。
取决于行为的种类，有4类不同的图：协作图，状态图，顺序图和活动图
协作图
协作图和类图相似。
区别： 类图显示类间的关系，而协作图显示对象（类的实例）间的关系
- 类实例化的任何对象也可以用矩形表示，矩形写着对象的名字，后面跟着冒号和类名
- 对于匿名的对象，对象的名字被省去
1.属性和值
- 属性是类的特性，而值是对象对应属性的特性
- 对象符号可以包含值
2.方法和操作
虽然对象符号也可以包含方法和操作，但是在协作图中不常见。
3.链接
协作图中，链接是类图中关联的一个实例。 对象可以使用链接与其他对象关联。
用两个原型记号表示链接：本地和参数
- 本地： 一个对象可以把另一个对象当成局部变量来使用
- 参数： 一个对象把另一个对象当作参数来使用
上图表示学生对象使用多门课程作为参数
4.消息
一个对象可以向另一个对象发送消息。
- 消息可以表示从一个对象发送到另一个对象的事件
- 消息也可以调用另一个对象中的方法
- 对象可以使用消息创建或销毁另一个对象
- 消息用箭头表示，箭头表示了消息的方向，显示在对象的链接上
状态图
状态图用来显示单个对象在状态上的变化。对象在响应一个事件时会引起状态上的变化（如：一个开关被打开，状态就从关变成开）
1.符号
状态图主要使用三种符号
（1）状态： 有三个符号表示状态：开始状态
（黑圆圈），停止状态（黑圆圈加圆边框）和中间状态（圆角矩形）。开始状态一个图只允许一个，停止状态可以有多个。
（2）转换： 在状态图中，转换是状态间的运动。转换符号是两个状态间带箭头的线。箭头显示下一个状态。离开一个状态的转换有一个或多个，到达一个状态的转换只能是一个。
（3）决策点： 决策点用菱形表示。基于对象中的数据或条件转换可以走多条路径。
2. 事件
在状态图中，对象能被一个事件触发，该事件可以是外部的或内部的。（例如：一个开关被打开时，它就从关状态切换到开状态）
- 事件用字符串来表示，该字符串定义了处理这个事件的操作
- 它可能有括号，包含传递给操作的形式参数，也可以用括在括号里的条件。
- 当一个事件触发时，一个对象可能转到也可能不转到另一个状态
3.动作
动作被事件触发。
- 动作用字符串表示，它定义另外一个对象和被这个对象调用的事件
- 如果目标对象需要参数，把参数用括号括起来
- 动作用斜杆（/）与事件分开。
状态图的例子
顺序图
顺序图显示对象（或行动者）间在一段时间内的交互。
- 顺序图中，对象（或行动者）作为列被标出
- 时间在概念上是向下流的，用垂直的虚线表示
顺序图主要使用5种符号
（1）行动者
行动者的符号是用例图中使用的火柴人。
（2）对象
对象是类的实例，顺序图表示对象间的交互
（3）生命线
用垂直的实线或虚线表示，表示顺序图中的一个参与者。它通常顶一个矩形作为头，矩形中含有对象的名字或行动者。垂直线代表对象的生命周期，一直延伸到对象不再活动那个点。
（4）激活
激活用窄的实心矩形表示，显示当一个对象在一个活动中被调用的时间
（5）消息
消息用带箭头的线表示，显示了对象间的交互
上图有一个行动者和三个匿名对象，图中也显示了并发：第一个对象收到第一条消息后，并发的发出两条消息：一条给行动者，另一条给第二个对象。
活动图
- 活动图显示一个复杂操作的分解或一个过程分解成一组简单的操作和过程
- 活动图比顺序图更详细
- 顺序图强调对象，而活动图显示的是由一个或多个对象进行的更详细的操作
- 面向对象的程序设计中活动图代替了过程设计中的传统的流程图。
- 传统的流程图只能显示顺序流控制（串行），活动图既能显示顺序流，又能显示并发（并行）流控制
活动图主要使用六种符号
（1）活动
用圆角的矩形表示一个活动。一个活动的详细程度应该与整个图一致，如果某个活动需要更详细的信息，那就需要画个新的图来表示。
（2）转换
与状态图相似
（3）开始点与终止点
与状态图相似
（4）决策和融合
一个菱形表示一个决策或融合。
- 当作为一个决策点来使用时，菱形符号只能有一个入口，两个或多个出口；
- 当作为融合点使用时，菱形符号有两个或多个入口，但只能有一个出口
（5）分叉或链接
一条加粗线表示并行处理中的分叉或连接。
- 分叉符号表示两个或多个线程的开始，
- 而连接符号表示线程的结束
泳道
实现视图
实现视图显示最终产品如何实现的。有两种图来显示实现：组件图和配置图
组件图
组件图显示软件的组成部分（组件）和它们之间的依赖关系。
- 组件用左边上带有两个小矩形的矩形来表示。
- 组件间的依赖用末端有箭头的虚线来表示
- 也可以在依赖线上使用老式表示法，包括老式的关系
配置图
配置图显示了通信链接的各个节点。
- 节点用立方体表示
- 通信联合用两个节点间的连线表示
- 一个节点可以包含一个或多个组件
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