UML建模在工程開發(fā)中，不止程序員可以用于做軟件程序設(shè)計，而且產(chǎn)品經(jīng)理也常常使用它來做軟件需求分析。它本身的語法復(fù)雜度不高，新手經(jīng)過一段時間的系統(tǒng)練習(xí)，很快可以熟悉使用。當軟件需求者和軟件開發(fā)者共同遵循這一套標準時，無疑可以大幅降低溝通成本，提高生產(chǎn)效率。

在UML建模的語法體系中，主要分為兩大類的設(shè)計圖，分別是結(jié)構(gòu)性、行為性。在這兩大類圖之下又有進一步的細分，但是本文側(cè)重于介紹在軟件設(shè)計中最關(guān)鍵的類圖。

類圖

UML類圖面向?qū)ο缶幊痰暮诵?，它主要把真實系統(tǒng)中的對象抽象成類后，進一步描述對象(類)之間的關(guān)系。常見的有以下幾種關(guān)系:繼承(Generalization)、實現(xiàn)(Realization)、關(guān)聯(lián)(Association)、聚合(Aggregation)、組合(Composition)、依賴(Dependency)。其中有一些資料又把"繼承"叫做"泛合"、"聚合"叫做"合成"，"實現(xiàn)"叫做"接口"，大家清楚是指同一種關(guān)系即可。

這六種關(guān)系的圖示方法比較接近，初學(xué)者容易混淆，這里以近幾年比較火熱的RTOS為例，來介紹一下這些基本圖示法。

UML類圖圖示樣例

我們看"RTOS"那個矩形框，它就是代表了一個對象(類)，類圖有三個部分，第一部分是類的名稱，第二部分指類的特性，一般就是字段和屬性。第三部分是類的操作，通常是行為或者方法。在類圖中，不同的符號有不同的含義，'+'表示public屬性，'-'表示private屬性，'#'表示protrcted屬性。在C語言中，習(xí)慣用結(jié)構(gòu)體來替代面向?qū)ο笾械念悾Y(jié)構(gòu)體中沒有區(qū)別這些屬性，也可以認為結(jié)構(gòu)體里面全部都是public屬性。

分析一下"RTOS"矩形框里面的內(nèi)容，我們知道RTOS最重要的屬性就是實時性和可靠性，它最關(guān)鍵的行為就是在合理的場景下進行任務(wù)調(diào)度。那么這幾個要素就構(gòu)成了"RTOS"這么一個對象。

依賴關(guān)系

注意左上角的"編程語言"和"硬件平臺"矩形框，要知道，任何RTOS都不是憑空而來的，它需要編程語言來翻譯完成相關(guān)邏輯運算。同時借助硬件平臺作為運行載體，才能在實際生產(chǎn)環(huán)境中完成它的功能。因此它們之間是一個依賴關(guān)系，用虛線箭頭來表示。

繼承關(guān)系

這里列舉幾種目前比較主流的RTOS，分別是:μC/OS-ii/iii、FreeRTOS、VxWorks、RTThread。它們都滿足實時性強、安全可靠的要求。雖然它們本質(zhì)上都是RTOS，但是在垂直領(lǐng)域又各有各的優(yōu)勢和特點。因此它們與RTOS之間是一種繼承關(guān)系。繼承關(guān)系用空心三角形+實線來表示。

組合關(guān)系

再看左下角的μC/FS，它是Micriμm公司的軟件，通常搭載在μC/OS平臺上作為文件系統(tǒng)使用，因此它與μC/OS平臺是一種"整體"與"部分"的關(guān)系。我們把這種強的"擁有"關(guān)系稱為組合關(guān)系，一般用實心菱形+實線箭頭表示。

聚合關(guān)系

與組合關(guān)系相近、容易混淆的是聚合關(guān)系。看右下角的LWIP,它是一個高度可移植、可固化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，可與所有主流的操作系統(tǒng)兼容。那么RTThread與LWIP就是一種弱的擁有關(guān)系，這體現(xiàn)在操作系統(tǒng)平臺可以包含LWIP，但LWIP不是RTThread的一部分，它也可以單獨運行在裸機程序中。聚合關(guān)系用空心的菱形+實線箭頭表示。

實現(xiàn)關(guān)系

程序員對"接口"這個應(yīng)該都不陌生，接口的存在是因為不同對象(類)之間存在一些共同的行為。那么把這些行為抽象出來，單獨作為一個接口就可以提高代碼復(fù)用率。以POSIX接口為例，它的全稱為可移植性操作系統(tǒng)接口，是一套關(guān)于信息技術(shù)的IEEE標準。RTThread為了豐富用戶生態(tài)、促進自身發(fā)展，就盡可能地去實現(xiàn)這些接口，使得其他系統(tǒng)的應(yīng)用程序無痛遷移到RTThread。實現(xiàn)關(guān)系的表示方法俗稱棒棒糖表示法。

聯(lián)系關(guān)系

如果你去閱讀RTThread的源碼，會發(fā)現(xiàn)RTThread不止代碼風(fēng)格非常接近Linux內(nèi)核，而且在很多設(shè)計上借鑒了Linux內(nèi)核的實現(xiàn)。所以你可以在RTThread里面你看到一些Linux的影子。Linux內(nèi)核發(fā)展早、實力強，而且開源、免費，這些年已經(jīng)風(fēng)靡全球。所以RTThread關(guān)注Linux內(nèi)核的發(fā)展，借鑒它的一些實現(xiàn)思路也無可厚非了。在這一層意義上，可以說RTThread與Linux是有聯(lián)系關(guān)系的。聯(lián)系關(guān)系用實線箭頭表示。