你必须学UML之理论篇

1.前言

对于当前社会背景下从事软件开发的工作者而言，“写代码”实际上并不是唯一的工作。特别在一些中小型的企业当中，这些企业往往对于开发者的要求，不单单停留在写代码完成相应功能上，在实际的软件项目工作开展期间，企业往往会节省成本需要你“身兼多职”。

基于这种市场现象而言，我对当下社会作为一个合格软件开发者的定义，更偏向另一种称谓：即“问题解决者”，解决以业务软件为中心的各式各样的问题。所以在编码工作之外还会参与：需求分析、项目设计、测试、项目部署等工作。除了参与多方面职能的工作之外，还需要你会多项技能，其中主要包括：制作文档、画图（UML建模）、沟通技巧，甚至还需要你会PS。（P过图的程序员请留言）

以下是你作为软件开发者可能会编写的文档，文档其中会包含着大量各式各样用UML绘制的模型图：

在软件领域的众多工作中，使用画图（UML建模）是最为基本、关键的技能。UML绘制建立的模型图，不仅会作为我们在开发前期与客户协商确定的“蓝本”，还会是团队内部敲定方案的“参照物”，还会是软件开发的“依据”，还会是制作各类文档的关键元素。从这样来看，画图（UML建模）涉及软件开发的方方面面，并贯穿整个软件生产的生命周期。

所以对于UML建模在软件工作中的地位可见一斑，并且在结合当下市场的工作环境，我认为“不会画图的程序员，不是一个合格的程序员”。综上所述，我打算围绕UML建模这门手艺开展系统性的介绍，本篇将先理论概念作为开端，促使你对UML的认识有所觉悟。在顺带提一句，你知道什么是“软件危机”吗？

2.设计的重要性

早些年刚接触编程的王小菜，收到的第一个任务是实现某管理系统的登录模块，自信满满的他为了展现自己的实力，第一时间就是打开IDE进行编码，并在一天内迅速的完成了任务。然而在交付演示的过程中，项目经理发现除了常规的登录和注册之外，登录模块还又很多功能没有完善，例如：登录安全的措施、忘记密码的措施、身份验证机制、单点登录的实现等等。这些缺失考虑的功能，导致王小菜一次又一次的进行返工，从原本预计一天内完成的登录模块，却足足花费了他一周的时间，他还时常加班修复一些Bug。

通过上面的事例，你是否也曾发现过“王小菜”的身影，对于大多数刚从事软件开发的从业者而言，在实际的工作中，在一开始接收到需求或开发任务后，就利马直接开始上手写代码，深怕难以体现自己的开发效率，对于开发的功能是想到哪一块就写到哪一块，毫无规划可言。

其实软件的制作就是一种工程，和我们建筑高楼大厦是一样的道理，所以在制作前必须进行合理的设计，并对软件进行建模和管理。不能一上来就开始盲目的写代码，对于任何业务需求、功能设计必须先分析、规划之后才能开始编码。在写代码事情必须明白：要做什么？做成什么样？怎么去做？

为了避免这种“先斩后奏”的开发方式，我们必须在编码之前通过UML进行建模用于分析和设计，只有经过合理规划和设计，才能最大程度上减少，客户一而再再而三的返工要求，或是频繁的变动需求。

3.模型

在介绍UML之前，我们必须先理解什么是模型，理解模型的概念是理解UML建模的基础。

模型从概念上描述：它是通过形象化的手段，对现实世界事物简化描述的一种方式。简单来概括，模型是对现实时间的简化。为什么使用模型？因为通常某些复杂的事物或软件系统，在描述和实现上是非常复杂的，在事物或软件完成之前，通过文字我们不可能将这些事物理解清楚，所以通过使用模型可以对复杂的事物进行抽象化、形象化，以便我们可以更好的理解、更好的进行分析设计工作。

这个道理可以通过现实生活中的一个场景形象的类比，那就是我们购房的例子。在当下的社会背景下，我们大多数人购买新房的时候，新房往往都还没有建造出来。开发商为了让消费者提前买到房，它们往往会在售楼部搭建各式各样的房屋沙盘模型，其中有室外的、室内的、全景的，以便消费者能在房屋没有建造完成之前，就能够感受房屋最终建造的效果。除此之外，在生活中使用模型来形象化描述现实世界事物的方式比比皆是，你可以想到有哪些？

结合上面的例子和概念，在软件工程中也是同理的。我们为了让客户能够直观的理解软件的构思、为了软件能够更好的分析和设计、为了开发人员能够更好的实现软件功能。所以我们会根据业务需求并结合面向对象的分析与设计思想（OOA/D），将软件工程中不同阶段、不同场景，通过UML来绘制建立模型。所以，通过UML建模可以将我们对软件的构思、设计、概念以一种图形化的方式表达出来。

使用UML建模可以为我们构建软件项目带来很大好处，但是使用UML有时并不是必须的，这也要取决于软件项目的规模和体量。通常我们构建企业中大型的信息管理软件，其中存在复杂的业务场景，所以我们必须使用UML建模，但是如果面对的软件体量很小，没有什么业务，我们可以选择简化或省略UML建模。所以UML的重要程度是取决于软件项目规模决定的，规模越大UML建模的重要性越大，反之越小。

4.简介

早在20世纪90年代就出现了UML，由于其简单、统一，又能够表达软件设计中的动态信息和静态信息，目前已经成为可视化建模语言事实上的工业标准，这就相当于你吃中餐默认的餐具是筷子，而软件建模就默认使用UML，其地位不言而喻。

UML简称可以翻译为两种形式：1.UML（You Must Learn）、2.UML（Unified Modeling Languang），第一种是从其重要程度巧译而成的“你必须学”，第二种则是官方的定义“统一建模语言”。UML是对象管理组织（OMG）指定的一个通用的、可视化的建模语言标准，它可以用来：可视化、描述、构造和文档化软件项目中的各种单元（业务、功能、算法、流程等等）。

UML并不像我们的编程语言那样五花八门，UML在建模语言中是统一的，就是说不同领域、不同技术栈使用的建模语言大多数都是UML。因为UML是从所有软件建模语言的基础上提炼的精华，几集百家之所长，它是软件建模语言的集大成者。UML还突破了软件的限制，广泛吸收了其他领域的建模方法，不仅可以用于软件领域的建模，还可以用于其他领域的建模工作。由此可见，UML是一种统一化极具广泛性的软件建模语言。

5.结语

UML如果理论上其实可以“罗里吧嗦”的引出很多概念性的东西，对于理解UML这些概念而言，我们觉得其中最为重要的是，通过这些概念唤醒你的觉悟，深刻去体会软件设计的重要性，不要需求任务一来就立马上手开始写代码，我们需要思考和分析，懂得设计和分析的人大多数都会有一个感触：在做一个项目或一个需求时，如果有良好的设计，其实编码的工作量放到整个软件生命周期上不会超过一半。

对于UML的知识体系来说其实可以单独作为一门学科的，是属于软件设计范畴的。当然作为软件开发者不可能花费太多精力，将UML所有细节都了然于心，我们应当遵循“二八定律”根据日常工作中经常使用的部分进行深入即可。我个人觉得对于UML学习比较重要的几点如下：

能够从不同的视角、维度绘制不同的图形。
能够清楚知道在软件项目的不同阶段绘制什么类型的图。
能够根据面向的用户绘制不同层次的图形，也就是能够把握图形呈现的抽象程度。
能够根据业务需求和设计思想绘制常用的图形，其中包括但不限：类图、用例图、活动图等。

文章主要作为UML系列的开篇主要以理论为主，在后续的UML系列文章中，我主要从实践操作性出发，介绍如何具体绘制软件开发中常用的模型，我相信只有在实践中才能更好的掌握UML建模的能力。