UML(統一建模語言)類圖是軟體設計中不可或缺的工具,能提供系統結構的視覺化表示。它幫助開發人員和架構師理解物件導向系統中不同類別之間的關係與互動。本教程將引導您使用功能強大且易於使用的建模工具 Visual Paradigm 創建 UML 類圖。
1:理解 UML 類圖
1.1 什麼是 UML 類圖?
一個UML 類圖是一種靜態結構圖,用以視覺化呈現系統中的類別、其屬性、操作(方法)以及它們之間的關係。它是建模物件導向系統的基礎,廣泛應用於軟體設計中,以呈現系統的結構。
1.2 UML 類圖的組成元件
- 類別:以分成三部分的矩形表示:類別名稱、屬性與操作。
- 屬性:類別的屬性或資料欄位,並附有可見性指示符(公開 +、私有 -、保護 #、套件 ~)。
- 操作:類別可以執行的方法或函數。
- 關係:包含關聯、多重性、泛化(繼承)、依賴、聚合與組合。
1.3 類圖的觀點
- 概念性:現實世界中的領域概念,與語言無關。
- 規格:軟體抽象與介面,不包含實作細節。
- 實作:與特定技術或程式語言相關的詳細設計。
2:開始使用 Visual Paradigm
2.1 安裝 Visual Paradigm
- 從官方網站下載 Visual Paradigm。
- 依照您作業系統的安裝指示進行操作。
- 啟動 Visual Paradigm 並建立新專案。
2.2 建立新的類圖
- 選擇圖表 > 新增 > 類別圖.
- 為您的圖表命名並按一下確定.
3:建立類別
3.1 將類別加入圖表
- 從工具列拖曳類別工具至畫布上。
- 雙擊類別以輸入類別名稱來命名您的類別。
3.2 定義屬性和方法
- 雙擊類別以開啟其屬性。
- 按一下屬性標籤,並輸入屬性名稱、類型和可見性。
- 按一下作業標籤,並輸入作業名稱、傳回類型和可見性。
範例:
| 類別名稱 |
屬性 |
作業 |
汽車 |
– 製造商:字串(私有) |
+ 啟動():無傳回值(公開) |
|
– model: 字串 (私有的) |
+ stop(): 無回傳值 (公開的) |
|
– year: 整數 (私有的) |
|
4:建立關係
4.1 關聯
- 從工具列中選擇關聯工具。
- 按一下第一個類別,並拖曳至第二個類別以建立關聯。
- 定義關聯的多重性與角色。
範例:
| 類別 1 |
關係 |
類別 2 |
汽車 |
— 擁有 –> |
引擎 |
4.2 一般化(繼承)
- 從工具列中選擇一般化工具。
- 按一下子類別,並拖曳至超類別以建立繼承關係。
範例:
4.3 聚合與組合
- 從工具列中選擇聚合或組合工具。
- 點擊整個類別,並拖曳至部分類別以建立關係。
範例:
| 整體類別 |
關係 |
部分類別 |
汽車 |
— 包含 –> |
輪子 |
5:自訂與排列圖形
5.1 格式選項
- 選擇一個類別或關係以開啟其屬性。
- 調整顏色、字型與版面,以提升圖形的清晰度與展示效果。
5.2 編排版面
- 使用 自動排版 功能以自動排列圖形。
- 手動調整類別與關係的位置,以提升可讀性。
6:儲存與分享圖形
6.1 儲存圖形
- 點擊 檔案 > 儲存 以儲存您的圖形。
- 選擇檔案的儲存位置與名稱。
6.2 與團隊成員協作
- 使用 分享 功能與團隊成員分享您的圖形。
- 新增註解並使用版本控制來管理變更。
7:進階功能
7.1 程式工程
- 使用 程式產生功能,從您的類別圖產生程式碼。
- 使用 反向工程功能,從現有的程式碼建立類別圖。
7.2 多層次模型設計
- 在不同抽象層級建立類別圖:概念層、規格層與實作層。
- 使用 精煉功能,逐步精煉您的圖表。
8. 總結表
| 功能 |
Visual Paradigm UML 類別圖支援 |
| 支援的圖表類型 |
完整的 UML 類別圖符號與關係 |
| 易用性 |
拖曳放置介面,逐步操作教學 |
| 屬性與運算詳細資訊 |
支援可見性、資料型態、多重性與角色 |
| 關係 |
關聯、泛化、聚合、組合 |
| 程式工程 |
程式產生與反向工程 |
| 層級 |
概念層、規格層、實作層 |
| 自訂 |
色彩、字型、版面調整 |
| 合作 |
分享、評論、版本控制 |
| 可及性 |
提供免費的社群版 |
案例研究:圖書館管理系統
概觀
在本案例研究中,我們將使用 PlantUML 為圖書館管理系統設計 UML 類圖。該系統將管理圖書、圖書館會員以及借閱流程。
需求
- 圖書:系統應管理圖書資訊,包括書名、作者、ISBN 及可借閱狀態。
- 會員:系統應管理圖書館會員資訊,包括姓名、會員編號及聯絡方式。
- 借閱:系統應管理借閱流程,包括借閱日期、到期日及歸還日期。
類圖設計

類別
-
書籍
- 屬性:
書名:字串
作者:字串
ISBN:字串
可借閱:布林值
- 方法:
-
會員
- 屬性:
- 方法:
borrowBook(書籍:書籍):void
returnBook(書籍:書籍):void
-
借閱
關係
-
會員與書籍之間的關聯:
- 一位會員可以借閱多本圖書。
- 一本書可以被多位會員借閱。
-
會員與借閱之間的關聯:
- 一位會員可以擁有多个借閱記錄。
- 一個借閱記錄與一位會員相關聯。
-
書籍與借閱之間的關聯:
- 一本書可以擁有多个借閱記錄。
- 一個借閱記錄與一本書相關聯。
結論
Visual Paradigm 提供了一個全面且使用者友善的環境,用於建立詳細的 UML 類別圖。透過遵循本教程,您應該能夠有效地建立、自訂和分享類別圖,支援從概念設計到實作的所有類別模型方面。
額外資源
透過遵循本教程並使用所提供的資源,您將能夠順利掌握使用 Visual Paradigm 的 UML 類圖。
參考資料
- Visual Paradigm 版本
- Visual Paradigm 版本對比
- Visual Paradigm 各版本的深入對比
- Visual Paradigm 功能
- UML 建模軟體流程與工具
- 前五名 UML 工具:為何 Visual Paradigm 獨樹一幟