譯 者 序

　　隨著中德兩國交往的不斷加深，各行各業(yè)都在不斷地拓展多方位的合作。但是中德兩國在軟件行業(yè)的合作卻并不多見，來自德國的計(jì)算機(jī)類翻譯著作也非常少。

　　德國企業(yè)出于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格和安全性的考慮，基本很少有軟件外包，對于應(yīng)用軟件的開發(fā)和使用一般也都局限在德國本土范圍內(nèi)（除了一些大型公司，如SAP），所以我們對德國計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展了解得并不多。

　　本書的作者Goll教授不僅有多年的計(jì)算機(jī)軟件工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還在德國Esslingen應(yīng)用技術(shù)大學(xué)創(chuàng)建了軟件專業(yè)，1994年他還建立了Steinbeis-Transferzentrum Systemtechnik軟件公司。因?yàn)樵摴�司所在地是奔馳公司和博世公司的總部，所以主要從事汽車和自動(dòng)化方向的軟件開發(fā)。我在上學(xué)期間曾得到Goll教授的耐心指導(dǎo)。Goll教授無論是在專業(yè)技術(shù)還是在教學(xué)業(yè)務(wù)上都是令人敬重和贊佩的。

　　希望這本書的引進(jìn)能夠使廣大讀者對德國的軟件技術(shù)有初步的認(rèn)識。本書共分為5章。前3章主要是介紹一些軟件技術(shù)的理論。第4章介紹了常用的軟件模式，具有一定的軟件基礎(chǔ)知識的讀者通過學(xué)習(xí)本章的內(nèi)容可以提高編寫軟件的質(zhì)量，同時(shí)加深對軟件理論知識的理解。第5章介紹了軟件架構(gòu)模式，讀者在熟練掌握軟件模式后，通過本章可以擴(kuò)展視野，逐步了解大型軟件開發(fā)所使用的架構(gòu)模式。對于軟件開發(fā)人員來說，通過學(xué)習(xí)本章的內(nèi)容可以加快在專業(yè)方面的成長。

　　賈山翻譯了本書的第1章、第3章和第4章，天津理工大學(xué)的李欣老師翻譯了第2章和第5章。在本書翻譯過程中，譯者得到了清華大學(xué)出版社的大力支持和幫助，在此致以衷心的感謝。讀者如果在閱讀中有任何疑問，可以直接發(fā)送電子郵件到zd_jiashan@126.com。

　　賈山

　　2016年10月

　　前 言

　　本書的內(nèi)容

　　軟件系統(tǒng)的架構(gòu)應(yīng)該是易于擴(kuò)展和標(biāo)準(zhǔn)化的，這樣便于開發(fā)者對系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行修改。在面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法中，已經(jīng)有很多有意義的架構(gòu)和設(shè)計(jì)模式。這些模式都是建立在面向?qū)ο罄碚摶�礎(chǔ)上的，例如依賴倒置原則。所以，本書首先介紹的是一些基本的原則，接下來講解如何把這些面向?qū)ο蟮脑瓌t運(yùn)用到系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)模式中。所有這些講解都配有Java語言的程序?qū)嵗��?/p>

　　在講解設(shè)計(jì)原則之后，本書將重點(diǎn)探討系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計(jì)模式，通過附帶的實(shí)例，讀者可以從中選擇適合自己系統(tǒng)的模式。書中的一些實(shí)例只截取了部分代碼，完整的實(shí)例可以從相應(yīng)的網(wǎng)站上查看。

　　本書可供計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生、工科學(xué)者、系統(tǒng)開發(fā)人員和大型系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)人員閱讀。本書的目標(biāo)是讓讀者掌握系統(tǒng)架構(gòu)和模式的基本原理與實(shí)際應(yīng)用。

　　書中的實(shí)例都是以Java語言為基礎(chǔ)的。在講解模式中類和類之間的靜態(tài)關(guān)系或者是對象之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系時(shí)，均是借助于UML語言進(jìn)行描述的。所以讀者應(yīng)該具備Java語言和UML語言的基礎(chǔ)知識。

　　書中的圖標(biāo)表示對相應(yīng)的內(nèi)容做簡短的總結(jié)。圖標(biāo)提醒讀者，這是在實(shí)際開發(fā)過程中經(jīng)常容易導(dǎo)致錯(cuò)誤的地方。

　　每章附帶簡單的練習(xí)，書中沒有提供答案，讀者可以在相應(yīng)的網(wǎng)站上查看。

　　本書的緣起

　　本書作者在此前的另一本書《軟件技術(shù)的方法和架構(gòu)》[Gol11]1中的第2章曾經(jīng)簡短地介紹了設(shè)計(jì)和架構(gòu)模式。在本書中，主要介紹這部分內(nèi)容，不僅對這部分內(nèi)容做認(rèn)真的整理，而且還增加了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原理，因?yàn)檫@是設(shè)計(jì)模式的基礎(chǔ)和加深理解模式所必需的。在吸收了模式后面隱藏的設(shè)計(jì)原理并重新修訂以后，就形成了此書。

　　各章概要

　　下面簡單地介紹各章的主要內(nèi)容。

　　第1章討論面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基本原則，包括對于一個(gè)類的設(shè)計(jì)和多個(gè)類間合作的設(shè)計(jì)原則。一個(gè)類的設(shè)計(jì)原則有封裝、抽象、信息隱藏、關(guān)注點(diǎn)分離、單一職責(zé)原則和接口隔離原則。多個(gè)類的合作涉及松耦合原則、里氏代換原則、契約式設(shè)計(jì)原則、開閉原則和依賴倒置原則。隨后分析了控制反轉(zhuǎn)和在對象創(chuàng)建過程中減少相互依賴性，這兩個(gè)是還沒有形成“原則”的技術(shù)。

　　第2章關(guān)注軟件架構(gòu)概念的定義和軟件架構(gòu)關(guān)于非功能性的質(zhì)量。軟件設(shè)計(jì)中的參考架構(gòu)和模式的相互比較。在分析和討論構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)的主要任務(wù)、軟件架構(gòu)的不同層次和結(jié)構(gòu)模型以后，再研究軟件架構(gòu)師對一個(gè)項(xiàng)目的意義。

　　第3章研究架構(gòu)模式、設(shè)計(jì)模式和慣用法的每一個(gè)特性，最后介紹描述設(shè)計(jì)模式和架構(gòu)模式的模板。

　　第4章研究面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式多用于在軟件開發(fā)中解決子系統(tǒng)中的特定問題。設(shè)計(jì)模式由類組成，通過類之間的互相協(xié)作解決特定的問題。每一個(gè)模式適用于一類問題的解決。本章將介紹結(jié)構(gòu)模式、行為模式和創(chuàng)建型模式。在結(jié)構(gòu)模式中講解適配器模式、橋梁模式、裝飾模式、外觀模式、組合模式和代理模式。在行為模式中研究模板方法模式、命令模式、觀察者模式、策略模式、中間者模式、狀態(tài)模式、角色模式、拜訪者模式和迭代器模式。創(chuàng)建型模式包括工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式和對象池模式。

　　第5章介紹架構(gòu)模式。架構(gòu)模式可以把系統(tǒng)劃分為系統(tǒng)組件。一個(gè)架構(gòu)模式可以含有多個(gè)設(shè)計(jì)模式，也可以不含有設(shè)計(jì)模式，例如分層架構(gòu)模式就不包含設(shè)計(jì)模式。本章介紹分層架構(gòu)模式、管道和過濾器架構(gòu)模式、插件架構(gòu)模式、中介模式、面向服務(wù)的設(shè)計(jì)模式和模型-視圖-控制器（MVC）模式。

　　書寫格式

　　本書中重要的概念加粗顯示。

　　相應(yīng)網(wǎng)址的重要提示

　　本書相應(yīng)的網(wǎng)址為http://pan.baidu.com/s/1o6MEsqu，包含各章練習(xí)答案和書中的實(shí)例。

　　感謝

　　作者在編寫本書的過程中，從實(shí)例到文字得到了很多人的幫助。他們是Benjamin Adolphi先生、Sebastian Bickel先生、Manuel Gotin先生、Konstantin Holl先生、Dominic Kadynski先生、MichaKoller先生、Paul Krohmer先生和Philipp Stehle先生。Steffen Wahl先生、Christian Tolk先生、Fabian Wirsum先生和Jennifer Rauscher女士對文字處理和資源配置做了長期大量的細(xì)致工作。作者在此表示衷心的感謝。

　　J. Goll/M. Dausmann

　　1 本書正文中提及的參考文獻(xiàn)均以5字符或6字符代號表示，詳見書末的“參考文獻(xiàn)”�！�—譯注

　　書中涉及的概念

　　派生類

　　一個(gè)派生類是從一個(gè)基類派生出來的。派生類繼承了基類的結(jié)構(gòu)（屬性的名稱和類型）和方法。

　　依賴性

　　依賴性是指兩個(gè)模型元素間的特殊關(guān)系。它表明，一個(gè)獨(dú)立元素的變化會影響到相關(guān)的元素。

　　抽象窗口工具包（AWT）

　　AWT類庫是Swing類庫的前身。AWT-GUI組件與操作系統(tǒng)密切相關(guān)。Swing-GUI組件則借助于Java 2D的類庫，通過Java的模擬機(jī)顯示在屏幕上，所以看起來操作系統(tǒng)沒有依賴性。

　　抽象類

　　抽象類不能構(gòu)造實(shí)例。從技術(shù)上講，一個(gè)抽象類包含一個(gè)或多個(gè)方法的定義，但是在抽象類里并沒有實(shí)現(xiàn)這些方法。沒有實(shí)現(xiàn)的方法只能在其派生類中實(shí)現(xiàn)。

　　抽象類也可以是不包含抽象方法的。這種抽象類只是為表達(dá)自身，不能被實(shí)例化。例如，一個(gè)“電器”或“飲料”不能被實(shí)例化。

　　抽象

　　抽象就是去掉每一個(gè)不重要的細(xì)節(jié)，而只專注于重點(diǎn)內(nèi)容。

　　聚集

　　聚集是一種特殊的組合，它表達(dá)的是部分與整體的關(guān)系，說明部分與整體的生存期沒有關(guān)聯(lián)。這一點(diǎn)與組合（composition）正好相反。

　　參與者

　　參與者是指一個(gè)陌生的系統(tǒng)或者一個(gè)設(shè)備在系統(tǒng)環(huán)境中的角色。參與者與系統(tǒng)之間是相互作用的。

　　用例圖（use case）

　　用例圖是描述系統(tǒng)可以提供的服務(wù)，包括實(shí)現(xiàn)這些功能的步驟。用例圖的功能通常由協(xié)作圖（對象之間的交互）實(shí)現(xiàn)。

　　架構(gòu)

　　架構(gòu)可以理解為：

　　* 把系統(tǒng)分解為模塊。

　　* 描述如何通過模塊間的合作實(shí)現(xiàn)目標(biāo)功能。

　　* 描述結(jié)構(gòu)的策略，即分解（靜態(tài)的）和功能（動(dòng)態(tài)的）。

　　軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是讓系統(tǒng)對外能實(shí)現(xiàn)所期望的功能。

　　關(guān)聯(lián)

　　關(guān)聯(lián)描述了連接的規(guī)則，用于連接兩個(gè)或多個(gè)對象（對象是同級別的）。關(guān)聯(lián)從原則上說是一個(gè)類間的對稱結(jié)構(gòu)關(guān)系。人們可以把關(guān)聯(lián)限制成單向的。

　　屬性

　　屬性的概念存在于類、對象、關(guān)聯(lián)和數(shù)據(jù)庫中。面向?qū)ο笾械膶傩愿拍顏碜悦嫦驍?shù)據(jù)范例。這意味著：

　　* 屬性屬于類或?qū)ο蟆?/p>

　　* 一個(gè)關(guān)聯(lián)類描述了一個(gè)關(guān)聯(lián)的特性。

　　* 數(shù)據(jù)庫中關(guān)系（表）的一列也稱為屬性。屬性與列的取值并不相關(guān)，而只是列的標(biāo)題。屬性值是列里面具體的一個(gè)取值。

　　基類

　　基類處在繼承的層次結(jié)構(gòu)中，在被關(guān)注類的上方。

　　關(guān)系

　　兩個(gè)或多個(gè)元素之間的關(guān)系是指這些元素之間存在的聯(lián)系。關(guān)系有動(dòng)態(tài)的和靜態(tài)的。

　　分類器

　　分類器是來自UML元模型的一個(gè)概念。一般認(rèn)為，如果UML的模型元素能夠生成一個(gè)實(shí)例，它就是分類器。一個(gè)分類器正常情況下有一個(gè)結(jié)構(gòu)和一個(gè)功能，例如抽象類是一個(gè)分類器。接口可以特殊地當(dāng)作是分類器，因?yàn)榻涌跊]有屬性，也就是說沒有結(jié)構(gòu)。

　　委托

　　委托是一種結(jié)構(gòu)，一個(gè)對象收到一條信息后，并不是自己實(shí)現(xiàn)全部方法，而是把消息繼續(xù)傳遞下去。

　　依賴倒置

　　一個(gè)對象依賴于另一個(gè)對象，使用依賴倒置后，依賴的方向會倒轉(zhuǎn)，即依賴和被依賴的實(shí)體關(guān)系被倒轉(zhuǎn)。

　　依賴倒置原則

　　依賴倒置原則是為了避免或者減少不同等級中模塊間的依賴關(guān)系。這就要求一個(gè)高一級的類不能依賴于一個(gè)低一級的類。高一級的類應(yīng)該聚集了一個(gè)接口或者是一個(gè)抽象類。這個(gè)抽象類或接口應(yīng)該由高一級的類決定，低一級的類應(yīng)該依賴于這個(gè)抽象類或接口。

　　圖表

　　圖表是觀察系統(tǒng)的特定視角。

　　在UML中的圖表大部分包含許多用線連接起來的節(jié)點(diǎn)。此外，還有時(shí)間圖，用于模擬電子的脈沖圖表。

　　實(shí)體

　　實(shí)體在所要處理的問題框架內(nèi)，具有一定的意義。它可以表示物品、生物或者草案。

　　實(shí)體對象

　　實(shí)體對象就是現(xiàn)實(shí)世界中物品、生物或者草案的抽象化表示。

　　設(shè)計(jì)模式（design pattern）

　　在針對一個(gè)問題的最佳解決方案中，類或?qū)ο笸ㄟ^相互合作所實(shí)現(xiàn)的功能，可以成為這類問題的解決方案。

　　事件

　　事件是控制流或者控制流的組合。系統(tǒng)應(yīng)對事件做出反應(yīng)。

　　框架

　　框架可以為正在開發(fā)的系統(tǒng)提供類，其派生類可以繼承它的功能。框架可以決定應(yīng)用的結(jié)構(gòu)，即粗略的結(jié)構(gòu)�？蚣芏�義類和對象的劃分、各自的中心職責(zé)、類和對象的合作以及它們的控制流[Gam95]。

　　保密原則

　　保密原則確保類的對象中的內(nèi)部和私有結(jié)構(gòu)對外是不可以使用的，只有在類的內(nèi)部才可以識別內(nèi)部結(jié)構(gòu)和方法的具體實(shí)現(xiàn)部分。接口和它的實(shí)現(xiàn)部分是分離的。對象中的數(shù)據(jù)只能通過接口中定義的方法來使用。

　　泛化

　　泛化與細(xì)分的方向相反。在泛化時(shí)，要在繼承的層次結(jié)構(gòu)的上端整理綜合的屬性，然后向下細(xì)分，泛化的屬性也會被繼承。在繼承的層次結(jié)構(gòu)中，向上是泛化，向下是細(xì)分。

　　業(yè)務(wù)流程

　　業(yè)務(wù)流程是專業(yè)技術(shù)方面的工作進(jìn)程。它體現(xiàn)了為達(dá)到一個(gè)業(yè)務(wù)目標(biāo)所采用的各個(gè)相關(guān)措施的結(jié)合。

　　分組

　　分組是多個(gè)元素的組合。在UML中存在包的模型元素。包并不是系統(tǒng)的組成部分，而是概念上的示意圖，把元素清楚地按組進(jìn)行組合。

　　標(biāo)識

　　即使不同的對象擁有相同的屬性值時(shí)也可以區(qū)分開它們，因?yàn)槊總�(gè)對象都有自己的 標(biāo)識。

　　慣用法

　　慣用法是在特定的程序語言中的模型，是在深層次的抽象水平上作為設(shè)計(jì)模式或架構(gòu)模式，即可以用一種編程語言來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模式，用來解決不適用于設(shè)計(jì)模式的特定技術(shù) 問題。

　　實(shí)例

　　實(shí)例是UML模型元素的具體表現(xiàn)形式。

　　實(shí)例化

　　生成類型的實(shí)例。

　　交互

　　交互是通過兩個(gè)對象間傳送消息或者是多個(gè)對象相互作用而體現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)關(guān)系。

　　進(jìn)程間通信

　　進(jìn)程間通信（IPC）是把進(jìn)程間的通信看做聯(lián)動(dòng)機(jī)制。進(jìn)程間通信的概念包括操作系統(tǒng)進(jìn)程對操作系統(tǒng)進(jìn)程的通信、線程對線程的通信。在一臺計(jì)算機(jī)上要進(jìn)行進(jìn)程間通信，需要借助于這臺計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)進(jìn)行信息交換。如果并行的進(jìn)程分布在不同的計(jì)算機(jī)，則計(jì)算機(jī)之間必須可以使用計(jì)算機(jī)對計(jì)算機(jī)的通信。

　　控制反轉(zhuǎn)

　　在控制流反轉(zhuǎn)時(shí)，原先掌握控制流的程序要把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給其他的模塊（大部分情況是可復(fù)用的模塊），這樣可以從輪詢轉(zhuǎn)換到事件驅(qū)動(dòng)。一個(gè)可復(fù)用的模塊（例如框架）常常調(diào)用專有模塊（例如應(yīng)用程序）。

　　通道

　　通道表示點(diǎn)到點(diǎn)的連接，用直線來表示。通道遵守先進(jìn)先出原則，即先進(jìn)入通道的先離開。

　　封裝

　　封裝是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的重要概念之一。一般認(rèn)為把數(shù)據(jù)和所屬的功能放在一個(gè)盒子里（類）是十分有意義的，這樣數(shù)據(jù)和所屬功能沒有被分開。

　　基數(shù)

　　基數(shù)的概念在數(shù)據(jù)庫和UML中都存在：

　　* 在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域，基數(shù)在系統(tǒng)分析階段確定實(shí)體與實(shí)體之間數(shù)量的對應(yīng)關(guān)系，或者在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段確定表與表的數(shù)據(jù)記錄數(shù)量的對應(yīng)關(guān)系�；鶖�(shù)可以依照關(guān)系類型標(biāo)明 1對1、1對n或者n對m。

　　* 在UML中基數(shù)表明所關(guān)注的UML元素的個(gè)數(shù)。借助于基數(shù)可以表示出多倍的關(guān)系（例如，1..m）。

　　類

　　類在面向?qū)ο笾畜w現(xiàn)的是一種數(shù)據(jù)類型，它可以生成對象。類含有結(jié)構(gòu)和功能。結(jié)構(gòu)包括屬性。類里面的方法決定了其對象的功能。類的每一個(gè)對象都有自己的標(biāo)識。

　　類圖

　　類圖展示的是類與類之間的靜態(tài)關(guān)系（關(guān)聯(lián)、泛化、實(shí)現(xiàn)或依賴）。

　　協(xié)作

　　協(xié)作由一系列對象組成，它們通過合作實(shí)現(xiàn)在應(yīng)用場景下的功能。對象的協(xié)作可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能。

　　通信圖

　　通信圖是在二維空間里展示所關(guān)注的對象、對象間的連接和沿連接實(shí)現(xiàn)的信息在對象間的交換。通過把對象分組和對象間的合作，盡管對象的連接是從動(dòng)態(tài)角度出發(fā)的，也可以清晰地看出對象的結(jié)構(gòu)組織。

　　模塊

　　模塊的概念體現(xiàn)在系統(tǒng)劃分和模塊技術(shù)中：

　　* 模塊1是系統(tǒng)的組成部分，也就是劃分的產(chǎn)物。

　　* 模塊在模塊技術(shù)中表示它是系統(tǒng)模塊化的一部分。模塊功能的具體實(shí)現(xiàn)隱藏在模塊對外的接口內(nèi)。與類相對比，調(diào)用模塊的所有方法都必須通過接口。模塊可以穩(wěn)定地安裝在計(jì)算機(jī)上。模塊在實(shí)際使用中往往包含一個(gè)或多個(gè)類、接口或小的模塊。

　　模塊模型

　　模塊模型在軟件技術(shù)中描述的是由模塊組成的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的框架。模塊模型定義了箱體，單模塊系統(tǒng)在箱體里運(yùn)行（運(yùn)行環(huán)境），同時(shí)還定義了模塊對箱體的接口和對其他模塊的接口。對此已經(jīng)定義了很多模塊的結(jié)構(gòu)，比如模型的持久性、安全性和版本管理。

　　組合

　　組合是關(guān)聯(lián)的一個(gè)特例，它描述的是整體與其局部的關(guān)系。局部的存在和整體的存在相關(guān)聯(lián)，一個(gè)局部只屬于一個(gè)唯一的整體。

　　具體類

　　具體類可以實(shí)例化，即具體類可以生成對象。

　　構(gòu)造函數(shù)

　　構(gòu)造函數(shù)是一個(gè)特殊的方法。構(gòu)造函數(shù)與類名相同，在生成對象時(shí)被調(diào)用，為實(shí)例化服務(wù)。構(gòu)造函數(shù)沒有返回值類型，而且不能被繼承。

　　控制對象

　　控制對象并不是現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體�？刂茖ο笙喈�(dāng)于一個(gè)流程控制。

　　生命線

　　生命線存在于UML的時(shí)序圖和通信圖中。對象在通信圖中作為對話者可以在UML中被描述為生命線。在UML的時(shí)序圖和通信圖中的生命線之間可以實(shí)現(xiàn)信息交流。

　　方法

　　一個(gè)方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)操作。

　　中間件

　　中間件是程序的一個(gè)層次，它可以擴(kuò)展延伸到多臺計(jì)算機(jī)，服務(wù)于分布式應(yīng)用的進(jìn)程間通信。中間件還有其他功能，如持久化服務(wù)、信息安全功能或名稱管理。

　　多重性

　　多重性是對集合可能采取的基數(shù)范圍的說明。

　　消息

　　對象之間可以通過消息進(jìn)行溝通，接收者負(fù)責(zé)對消息進(jìn)行解釋。

　　導(dǎo)航

　　通過導(dǎo)航可以觀察哪些對象是可以訪問的（這些對象的類之間存在聯(lián)系）。導(dǎo)航就是說明連接一端的對象是否能夠到達(dá)連接另一端的對象。對于直接可以導(dǎo)航的就不需要繞路訪問了。

　　并行

　　如果事件A和B可以互不依賴地獨(dú)自工作，就稱為是并行的。也就是說，“A先發(fā)生，然后B發(fā)生”和“B先發(fā)生，然后A發(fā)生”是等效的。

　　注釋

　　注釋是在UML中對一個(gè)或者多個(gè)模型元素的注解。

　　對象圖

　　對象圖顯示的是在一個(gè)特定時(shí)刻對象和對象之間的連接。

　　操作

　　一個(gè)操作在UML中表達(dá)一個(gè)抽象的方法。它包括名稱、參數(shù)、返回值類型、前置條件、后置條件和操作的詳細(xì)說明。一個(gè)操作將會在一個(gè)類中通過方法實(shí)現(xiàn)。操作的定義包括操作的名稱，對應(yīng)于所屬方法的參數(shù)和返回值類型。

　　在操作的詳細(xì)說明中，一般說明這個(gè)操作可以在不同的類中實(shí)現(xiàn)。一個(gè)操作通過詳細(xì)說明擁有一個(gè)特殊的含義（語義）。這個(gè)含義對于所有通過方法實(shí)現(xiàn)這個(gè)操作的類是相同的。例如，一個(gè)操作可以通過“給出名稱和屬性值”來詳細(xì)說明。在不同的類里如何用個(gè)數(shù)互不相同的屬性來實(shí)現(xiàn)。

　　操作視圖

　　操作視圖只關(guān)注對用戶重要的功能，不考慮系統(tǒng)管理員。

　　包

　　UML中的包用作對子包的分組或模型元素的分組，如類、接口、用例等。包可以理解為命名空間，用于訪問保護(hù)的單元，使組織結(jié)構(gòu)更加清晰。

　　面板

　　面板是一種無形的對象容器，可以把圖形組件分成不同的組。

　　范式

　　范式是一種思維模式。

　　持久性

　　對象的持久性意味著它的壽命超過了一個(gè)會話（session），因?yàn)樗鼈兇鎯υ诜且资�性存儲介質(zhì)（如磁盤）中。

　　多態(tài)性

　　多態(tài)性意味著多樣性。例如，一個(gè)子類型的對象可以看做是它的基類。

　　協(xié)議

　　通信雙方進(jìn)行通信的一組規(guī)則。

　　邊界條件

　　邊界條件經(jīng)常稱為限制，是必須起作用的條件。它可以正式或非正式地加以描述，可以由相鄰的系統(tǒng)指定。

　　實(shí)現(xiàn)關(guān)系

　　實(shí)現(xiàn)關(guān)系是兩個(gè)元素間（按照UML分類）的靜態(tài)關(guān)系。其中一個(gè)元素對契約進(jìn)行描述，另一個(gè)元素在實(shí)現(xiàn)過程中必須遵守這個(gè)契約。例如，一個(gè)類實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口，在協(xié)作圖中的實(shí)現(xiàn)用例都是實(shí)現(xiàn)關(guān)系。

　　角色

　　角色的概念有多重含義：

　　* 角色可以是代理人1。

　　* 角色可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口。

　　在關(guān)聯(lián)和角色設(shè)計(jì)模式中，每一個(gè)對象可以承載一個(gè)角色。對象可以實(shí)現(xiàn)角色定義的接口，對外實(shí)現(xiàn)角色的功能。

　　接口

　　接口就是操作的清單。操作可以是一個(gè)類別（類或組件）提供的服務(wù)。一個(gè)接口可以表達(dá)一個(gè)類或組件的所有操作或者一部分操作。實(shí)現(xiàn)接口的類或組件必須遵守接口中對操作的定義。

　　自我委托

　　一個(gè)對象的方法調(diào)用自己的另外一個(gè)方法。

　　時(shí)序圖

　　時(shí)序圖按照時(shí)間順序描述對象間或?qū)ο笈c角色（系統(tǒng)角色）間信息的交換。

　　序列化

　　序列化（或稱為信號編集）是把方法調(diào)用的變化寫入到信息中。

　　編程中的簽名和UML中的簽名

　　簽名的定義在編程和UML中的用法不同：

　�。�1）在UML中：導(dǎo)出接口包括方法名稱、參數(shù)類型列表和返回值類型。

　　（2）在Java中：導(dǎo)出接口包括方法名稱和參數(shù)類型列表。

　　會話（Session）

　　會話就是網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)地址化的單位利用建立起的連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

　　涉眾（Stakeholder）

　　涉眾是對系統(tǒng)感興趣的自然人、法人或者一組人。這種興趣會影響到系統(tǒng)的軟件和硬件需求。

　　結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是其靜態(tài)布局。

　　子類

　　參見派生類。

　　表

　　表是類似結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的綜合。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中也稱為關(guān)系。

　　類型

　　類型有屬性和操作，對于屬性有取值范圍。

　　繼承

　　在面向?qū)ο笾�，一個(gè)類可以繼承另外一個(gè)類或者是從一個(gè)類派生出來。通過繼承，類自動(dòng)擁有了基類的屬性和方法，就是說它繼承了基類的結(jié)構(gòu)和功能。

　　繼承的層次結(jié)構(gòu)

　　通過類之間的繼承關(guān)系，形成了層次結(jié)構(gòu)：派生類從屬于基類，或者說基類處于派生類的上一級。

　　在Java中，所有的類都是從類Object派生出來的，所以這個(gè)類在Java中處在繼承層次結(jié)構(gòu)的根部。

　　行為

　　系統(tǒng)的行為是其功能的表述。

　　連接

　　連接是關(guān)聯(lián)的一個(gè)實(shí)例。

　　使用關(guān)系

　　人們要表達(dá)一個(gè)元素使用另外一個(gè)元素，可以在UML中通過 use 表明它們的依賴關(guān)系。use關(guān)系就是通常所說的使用關(guān)系。使用關(guān)系表明一個(gè)元素的含義（語義）依賴于另外一個(gè)元素的含義（語義）。

　　狀態(tài)圖

　　按照Harel 或者Hatley/Pirbhai的理論，UML的狀態(tài)圖是狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖的一個(gè)變形。狀態(tài)圖由要詳細(xì)描述的類元的狀態(tài)（可能是區(qū)域1性的）和轉(zhuǎn)移組成。狀態(tài)可以是延遲、進(jìn)入行為、退出行為和狀態(tài)行為。轉(zhuǎn)移描述引起狀態(tài)變化的事件、條件以及類元在轉(zhuǎn)化過程中的行為。在給反應(yīng)式系統(tǒng)（reactive system）建模時(shí)需要狀態(tài)圖。

　　狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖

　　按照Harel 或者Hatley/Pirbhai的理論，在狀態(tài)轉(zhuǎn)化圖中系統(tǒng)的狀態(tài)在建模時(shí)以圖形化表示。圖形借助于狀態(tài)和轉(zhuǎn)移（狀態(tài)的變化）描述了一個(gè)自動(dòng)裝置。轉(zhuǎn)移詳細(xì)說明了觸發(fā)事件、狀態(tài)變化的條件以及由狀態(tài)變化引起的行動(dòng)。