一、软件建模的定义

认识软件开发的两个范围维度：

（1）解决方案域：就是通过软件建模和软件设计，去实现一个软件系统；是去定义世界，改造世界的一个过程。帮助业务领域更好的运作。

（2）问题域：也就是业务领域，是基于解决方案域，认识世界，认识软件系统，实现系统中的业务并运作起来。

软件建模就是对一个系统的抽象化（并不是一个完全的表示），属于解决方案域，在需求和实现之间架起一座桥梁，通过模型指导一个软件系统的具体实现。简单来说，软件建模就是对软件系统设计思想的一个体现。

二、如何进行软件建模

1.首先得清楚，进行软件建模的一些基本原则：

（1）需要识别并使用正确的模型图进行软件建模，并且模型需要与实际相符合，有联系（真实性）

（2）需要从不同的视角，使用不同的模型图去表示一个系统（抽象化）

不同的视图维度有那些呢？

黑盒视图：就是外部视图，表示系统做什么(what)，展示的是系统给外界所呈现的功能，看不到系统的内部组成和运行机制

白盒视图：就是内部视图，表示系统怎么做(how)，展示的是系统的内部组成和运作机制

具体有四种视角：

1）【黑盒视图】外部视角：对系统上下或环境进行建模（该系统具备那些对外呈现的功能）

2）【黑盒视图】交互视角：对系统及环境或者系统的构件之间的交互进行建模（该系统所具备的功能与那些其他外部组件有交互关系）

3）【白盒视图】结构化视角：对系统的组织或者系统所处理的数据结构进行建模（该系统内部所具备了那些组织结构，以达到实现对外功能）

4）【白盒视图】行为视角：对系统的动态行为以及系统如何响应事件进行建模（该系统内部是如何运行的，以满足对外功能需求）

那么不同的模型又有哪些呢？总共汇总有9种模型图：

1）【黑盒视图】【外部/交互视角】用例图：用于描述角色以及角色与用例之间的连接关系（如：泛化、关联和依赖）；说明的是系统实现了那些功能，谁要使用这些系统功能，以及他们使用该系统可以做些什么（与外部交互）。是一种静态模型。

2）【黑盒视图】【外部视角】组件图：也叫构件图，用于描述系统的物理结构以及各种构件之间的依赖关系。是一种静态模型。

3）【黑盒视图】【交互视角】部署图：用于描述系统的物理部署。例如计算机和设备，以及它们之间是如何连接的。是一种静态模型。

4）【白盒视图】【结构化视角】类图：用于描述系统中的类，以及各个类之间的关系（如：泛化、实现、依赖、关联、聚合、组合）；说明的是系统内部的数据结构，是一种静态模型。

5）【白盒视图】【结构化视角】对象图：与类图极为相似，它是类图的实例，对象图显示类的多个对象实例，而不是实际的类。它描述的不是类之间的关系，而是对象之间的关系。是一种静态模型。

6）【白盒视图】【行为视角】状态图：用于描述类的对象所有可能的状态，以及事件发生时状态的转移条件，是对类图行为上的补充。是一种动态模型。

7）【白盒视图】【行为视角】活动图：用于描述用例要求所要进行的活动，以及活动间的约束关系，有利于识别并行活动。是一种动态模型。

8）【白盒视图】【行为视角】顺序图：也叫序列图或时序图，用于描述参与者与系统对象之间有序的交互过程，强调消息是如何在对象之间被发送和接收的。是一种动态模型。

9）【白盒视图】【行为视角】合作图：也叫协作图，和顺序图相似，用于描述对象间的动态合作关系。可以看成是类图和顺序图的交集，重点描述对象之间的相互通信关系。如果强调时间和顺序，则使用序列图；如果强调上下级关系，则选择合作图。是一种动态模型。

2.清楚了软件建模的基本原则和一些概念，再者需要了解软件建模的方法

在不同的领域和场景下有不同的软件建模方法，其各自的建模思想和采用的建模工具也不尽相同，如：

（1）结构化方法 (Structured Method)

（2）面向对象方法（Object Oriented Method）

（3）基于构件方法（Component Based Development）

（4）面向服务方法（Service Oriented Method）

（5）面向方面方法（Aspect Oriented Method）

（6）模型驱动方法 （Model Driven Development）

（7）形式化方法 (Formal Method)

3.最后需要借助一些建模工具来辅助我们提高软件建模效率

常用的软件建模工具很多，其中面向对象的软件建模非常常用，它有一套自己的建模标准，叫UML，统一建模语言，是面向对象开发中一种通用的图行化的建模语言，所以推荐使用UML的建模工具，比较常用的是一款软件工具的插件，叫PlantUML；UML建模工具有以下特点：

•面向对象：支持面向对象技术的主要概念，提供了一批基本的模型元素的表示图形和方法，能简洁明了地表达面向对象的各种概念。

•可视化，表示能力强：通过UML的模型图能清晰地表示系统的逻辑模型和实现模型。可用于各种复杂系统的建模。

•独立于过程：是系统建模语言，独立于开发过程。

•独立于程序设计语言：用UML建立的软件系统模型可以用Java、C++、Smalltalk等任何一种面向对象的程序设计来实现。

•易于掌握使用：UML图形结构清晰，建模简洁明了,容易掌握使用。

4.UML统一建模语言的实践

（1）UML的组成：由事物、关系、图三部分组成。

       1）事物：结构事物（用例、类、接口、协作、活动类、组件、节点）；行为事物（交互、状态机）；组织事物（包）；辅助事物（注释）

       2）关系：关联、依赖、泛化、组合、聚合

       3）图：动态图（状态图，顺序图，合作图，活动图）；静态图（用例图，类图，对象图，组件图，部署图）

（2）UML的五种视图（对上面九种模型图的实际应用）

    （1）【白盒视图】逻辑视图，使用类图和对象图实现

    （2）【白盒视图】实现视图，使用组件图实现

    （3）【白盒视图】运行视图，使用状态图，顺序图，合作图，活动图实现

    （4）【黑盒视图】部署视图，使用部署图实现

    （5）【黑盒视图】用例视图，使用用例图实现

也叫4+1视图，其中用例视图出现在其他四个视图里面：

(3) UML模型图的五种关系

类的五种关系：泛化=实现>组合>聚合>关联>依赖(耦合度依次减弱，一个类的改变对另一个类影响越大则耦合度越强)

1）泛化： 指的是类之间的继承或者实现关系，继承使用空心三角箭头+实线表示[<|--]，实现使用空心三角箭头+虚线表示[<|..]，生命周期：在定义类关系时就必须确定，一开始有效

2）组合：表示个体与组成部分之间的关联关系，组成部分是个体不合分割的一部分[*--]，使用实心菱形+实线表示，生命周期：在类实例化时有效

3）聚合：表示集体与个体的关联关系，个体独立于集体，使用空心菱形+实线[o--]，生命周期：在调用方法调用时有效

4）关联：表示一个类需要依赖另一个类做成员属性的关联关系，使用箭头+实线表示[-->]，生命周期：在类的成员变量内有效

5）依赖：表示一个类需要依赖另一个类做方法的返回值、形参、局部变量或者调用另外一个类方法的依赖关系，使用箭头+虚线表示[..>]，生命周期：在类的函数调用时有效

（4）应用到具体的软件开发流程

1）需求分析：使用用例视图（用例模型图），去描述外部参与者（角色）对系统功能的建模；分析是否满足客户需求。

2）概要设计：使用逻辑视图（类图、对象图）和行为视图（状态图、活动图、合作图、顺序图），去描述系统的静态结构和动态结构。

3）详细设计：使用逻辑视图（类图、对象图）和行为视图（状态图、活动图、合作图、顺序图），去描述实现系统的静态结构和动态结构方案。

4）编码阶段：将详细设计的静态结构和动态结构方案实现到具体编码中。

5）测试阶段：使用逻辑视图（类图）描述编写单元测试用例，使用实现视图（组件图）和部署视图（部署图）去描述集成测试用例。