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關于UML，我相信在做B端的產品經理一定知道它的重要性。那么UML常用的圖都包含哪些呢？它們都在什么場景什么階段使用？如何使用？這篇文章主要幫助小伙伴們解答這些問題。

一、UML的分類及用途

首先簡單給大家介紹一下什么是UML，UML的全稱是Unified Modeling Language。翻譯過來就是統一建模語言。它對產品經理最主要的作用是用于需求分析中更好的梳理邏輯，同時能夠提升溝通效率。

UML主要包括圖表中的十一種，那在本次的介紹中，只講解類圖、構件圖、部署圖、活動圖、狀態機圖、順序圖、用例圖。

通常對業務概念等靜態結構進行系統化的梳理和提煉，我們叫它結構建模。而于對業務流程等動態內容進行系統化的梳理和提煉，我們叫它行為建模。

而需求分析的核心目的是解決軟件有沒有用的問題，軟件設計是解決軟件用多大的成本做出來的問題，所以需求分析首要任務是保證軟件的價值。

那么如何學好UML呢？其實UML的語法很簡單，但是想要學好UML關鍵在于要改變思維習慣。要在平時多培養自己的書面表達能力、歸納總結能力、思維能力和抽象能力。

二、類圖

裝逼的講，類圖(Class diagram)是顯示了模型的靜態結構，特別是模型中存在的類、類的內部結構以及它們與其他類的關系等。那它其實就是用來幫助我們識別出人、事、物和業務的概念，并理清它們的關系的一種方法。

2.1 類圖的基礎知識

在聊類圖之前先讓我們理清幾個概念。

首先，什么是類？將某類東西歸納在一起就可以成為一個類。

例如，本文的讀者，我們就可以分為初級產品經理，高級產品經理；或者分為產品經理和非產品經理；這些都可以叫做類。

然后，什么是類圖？類圖就是一個矩形的方框，上面是類的名字，中間是屬性，下面是操作。

比如這篇文章的讀者是產品經理，那產品經理的屬性就有性別，年齡，級別等；如果要列舉當然會有很多屬性，但是我們只找出相關且對我們有用的屬性。

那一般如何用類圖獲取需求呢？首先要識別出類。其次識別出類的主要屬性。然后描述出類之間的關系，最后在對各類進行分析、抽象、整理。

2.2 類之間的關系

（1）直線關系

直線關系其實就是我們常說的關聯關系，A關聯B，如下圖：

那如果在直線兩端加上數字1，那就是1對1的關系，如下圖：

同樣，如果將B旁邊的1改成*，那就是1對多的關系，如下圖：

那如果將*改成0..3，那就是0到3的意思。如果是1..4那就是1到4的意思。下入就是1對0..3的意思：

如果把數字換成了上司和下屬，那么他們就是角色關系了，就代表a是b的上級，b是a的下屬。如下圖：

如果把數字換成箭頭，那就變成了導航關系，即由A可找到B，如下圖：

（2）包含關系

包含關系有兩種表示方法，一種是空心菱形，一種是實心菱形；空心菱形可以表示為弱包含的關系，實心菱形可以表示為強包含的關系。

弱包含關系即部門沒有了，員工可以繼續存在。強包含關系是部門沒有了，員工也就不存在了。

以下圖中表示的為，一個部門可以包含多個員工：

（3）繼承關系

繼承關系是誰繼承了誰的屬性。例如香蕉，蘋果，葡萄他們繼承了水果的屬性，同時又擁有自己的屬性。

我們用一個三角來表示，如下圖：

（4）依賴關系

所謂的依賴關系，依賴程度是相對而言的，不一定是A沒有B就不能生存了。

在實際的業務邏輯當中，對于某個事情，A需要B來協助完成，也是一種依賴關系，依賴關系使用虛線箭頭表示。

2.3 類圖的進階

（1）遞歸關系

我們常用的電腦系統中，如果用類圖表示出文件夾與文件的關系，那么該如何表達呢？是文件夾包含文件嗎？那文件夾和文件夾的關系呢？

使用遞歸關系，我們就可以更好的表達出來。

遞歸關系分為自包含和自關聯，和字面的解釋一樣，就是自己包含自己，自己關聯自己。

下圖分別是自包含和自關聯：

（2）三角關系

當某些屬性值并不是由該類本身就可以確定的時候，我們可以使用三角關系；

例如員工的薪資，職位等，并不是由公司可以確定的，而是由勞動合同來確定的，那么我們的表達方式如下：

三、活動圖

活動圖是用來表達流程最常用的一種UML圖，它和流程圖很類似。

3.1 基本語法

（1）基礎流程圖

流程中一般只有一個開始，會有一個或多個結束。箭頭表示流程的走向，一個圓角矩形表示一個活動，活動可以理解為流程中的一個步驟，需要用主動賓的形式來表達。

例如員工填寫工時，項目經理審批工時。菱形代表判斷，會有兩個或兩個以上的分支。

判斷一般有三種表達方式：在判斷菱形旁寫下判斷的句子；直接通過監護來表示這個判斷；在菱形判斷之前加一個活動來表明判斷動作。

分支流程匯合時，也會使用菱形，然后會合并成一條路線。如下圖：

（2）泳道圖

上面的流程圖當中，如果流程簡單，那么就可以很好的表達，如果流程很長，涉及到的角色很多，且很復雜時，看到就會非常亂，不止畫的人覺著亂，看的人也會感覺很亂。

那么，這個時候我們就可以用泳道圖。

泳道圖一般是會按照角色進行分區，那么在畫和瀏覽時都非常清晰。如下圖：

3.2 活動圖的進階

（1）并行的活動

當遇到需要并行的活動或分支時，我們可以使用粗短棒。

短粗棒會有兩個同時出現：第一個是有一個箭頭指入，多條箭頭指出，這個叫做分叉；第二個是多條箭頭指入，一條箭頭指出，這個叫匯合。如下圖：

（2）對象流

當我們用矩形框來表示某個節點，并將矩形框的文字標注下劃線，那它就代表對象。

每個活動都有可能有一個或多個輸入或輸出，與輸入輸出直接相連的箭頭叫對象流，而活動和活動之間相連的叫控制流。

如圖：

（3）連接件

有的時候活動圖很大，一張紙畫不下，我們可以使用另一張紙繼續畫，這個時候，我們可以使用連接件（其實現在的畫圖軟件大多都不會出現這種情況）。

如下圖，左邊的圖是箭頭指向A，則是活動圖到這里轉向另一張圖；右邊的圖是A指出一個箭頭，表示從A開始繼續這個活動圖：

3.3 關于活動圖的其他問題

對于活動圖的粒度是如何控制的呢？其實這個是沒有標準答案的，下面只是一些實踐建議。

1. 首先要清楚活動圖要表達什么內容，表達的重點是什么，以此來確定合適的粒度；
2. 其次，可以先用粒度比較大的活動圖，大致搞清楚流程的總體情況；
3. 最后在逐步細化，需要重點說明的部分，活動的粒度應該足夠細，足夠說明問題。

那如何畫好活動圖呢？

1. 建議你一個活動圖只表達一個事情，同時在畫之前要明確該流程要達到怎樣的業務目的、有什么角色參與、哪些是主要角色；
2. 先畫出主流程，明確主流程中涉及到的角色，然后在逐步增加分支流程，這里主要表達出關鍵的分支即可；
3. 同時異常流程也不用全部表達出來，必要的時候，可以用文字來說明；控制好粒度，然后分別畫出當前的流程和優化后的流程。
4. 對照差異，整理出需要調整的地方。

四、狀態機圖

狀態機圖其實和大家常說的狀態圖是一個東西，只是它的專業名稱叫做狀態機圖。

4.1 基本語法

狀態機圖的開始狀態和結束狀態與活動圖的一致，活動機圖用一個圓角矩形來代表一個狀態。

與活動圖不同，活動圖是用圓角矩形代表一個活動，而且狀態機圖一般使用名詞或形容詞來表示某種狀態。

如下圖：

4.2 其他問題

關于狀態數量的問題：在使用狀態機圖時，若流程不合理，可以考慮通過增加、減少、修改狀態來完善。

增加一個新的狀態會解決很多問題，但是也會增加流程的復雜度，可能會出現其他問題。

關于狀態圖的實踐會有一些建議可供大家參考：

1. 流程圍繞某一事物開展時，可以考慮使用狀態機圖來分析；同樣也需要弄清楚它的目的，參與的角色，以及這些角色是如何推動流程的發展；并且列出流程中存在的問題；
2. 同時要考慮事物在流程不同階段有什么變化，然后列出當前的流程，再根據流程的目的和存在的問題進行調整。

五、順序圖

當流程設計到多種角色，并且通過多個角色交互展開時，順序圖是不二選擇。

5.1 基本語法

角色可以用一個小人的圖標來表示，下面寫明角色。也可以用一個矩形來表示，但是需要在矩形里面說明角色。

生命線是角色下面的那條虛線，激活框也叫會話，是生命線中細長的矩形。

消息用箭頭表示，并在上面說明做了什么事情；箭頭可以從A指向B，也可以指向自己。

返回值用虛線箭頭表示，并在上面說明返回的內容，一般是反饋某個東西給相應的對象。

如下圖：

5.2 順序圖的進階

循環分支屬于業務流程中比較常見的特殊結構。

1. loop，也叫循環，是滿足循環條件的前提下，不斷地重復做某些事情；
2. alt，條件分支，是根據不同的條件選擇不同的分支；
3. opt，可選分支，是滿足一定條件則執行該分支，否則就跳過。

如下圖：

上圖的流程中，loop，中括號內是循環條件的內容，表示如果滿足循環條件，則重復執行本框的內容；alt，如果滿足條件1則執行上半部分，如果滿足條件2則執行下半部分；opt，如果滿足條件，則執行框中的內容，否則跳過。

5.3 其他問題

關于順序圖使用的一些建議：

1. 先從復雜的業務中整理出一條一條的流程，然后分析參與的角色，角色擔任的職責和專業特色。
2. 然后在將流程分解成角色與角色的交互，想清楚各個角色之間是如何交互的，用順序圖把它組織起來，在這個過程中要不斷的進行優化。

活動圖，狀態機圖和順序圖，被稱為流程分析的三大利器，那么每種圖都有不同的特點和應用場景。

1. 順序圖，強調角色之間的交互，強調按時間順序分別發生了什么事情，不太適合表達復雜的特殊流程；
2. 活動圖，強調每個角色做了什么事情，這些事情的先后關系，適合表達各種特殊流程，如分支，并發等；
3. 狀態圖，主要是事情圍繞某東西開展，并且有不同的狀態。

那么在實際工作中如何選擇呢？

通過上面說明的特點我們可以很清楚的知道。如果事情圍繞某個東西開展，就可以考慮使用狀態機圖。

如果不是，則可以考慮順序圖或活動圖；如果沒有復雜的特殊流程，可以考慮順序圖。如果有負責的特殊流程，則可以考慮活動圖。

當然，在實際工作中，不要被上面的條條框框所限制，有的時候可以有兩種甚至三種圖來表示，可以從多個角度來分析問題，再做適當取舍。

六、用例圖

用例圖對于很多人來說只是給一些角色配置一些權限。其實用例圖是可以幫我們搞清楚這個產品是誰在用，通過這個系統能做什么事情。

6.1 基本語法

小人（actor，執行者），執行者可能是人也可能是系統。如果是人的話，可稱之為角色。如果是系統的話，可以將另外一個系統畫成執行者就可以了。

圈圈（用例，use case）圈圈里面的文字是動詞加名詞，這個就代表了系統能做什么事情。

大框框（系統邊界，system boundary）這個框只框住了用例，沒有框住執行者，這個就叫系統邊界。

線條（關聯，association）線條指用例和角色之間的線條，一般有三種，無箭頭的，指向用例的箭頭，指向執行者的箭頭。同時，一般情況下也會有兩種解釋，一種是數據流向，還有一種是誰啟動誰。

如下圖：

6.2 進階語法

用例的進階語法主要包括繼承、include（包含）、extend（擴展）

（1）include（包含）

包含一般有兩種用法，一種是以樹的方式組織各種用例，用包含來組織好父子用例，子用例可以再次包含自己的子用例，這樣層次分明。

還有一種是某些用例的一部分可以抽離出來成為子用例，該子用例同時也被其他用例包含。

如下圖：

（2）extend(擴展)

擴展的意思就是在某用例的基礎上，還能做什么事情。例如用戶在查看報表的時候，還可以導出報表，打印報表。如下圖：

（3）繼承

繼承與類圖中的繼承性質是一樣的，但是一般在畫用例圖的時候很少用，都會用其他的方式替代，因為不太好理解，而且還會降低溝通效率。如下圖：

6.3 用例圖的其他問題

那么我們日常工作中，如何畫好用例圖呢？

下面是一些在實踐中的建議：

1. 首先，在客戶能全面理解的基礎上，越精簡越好；
2. 同時用例應該使用客戶的語言，讓客戶能夠看得懂，要全面的表達用例，對于重點的地方要詳細描述，非重點的地方不要過多描述；
3. 通過使用擴展和包含來細化用例圖，但要靈活把握，用例圖只是一種表達方式，必要時可以結合其他方式來表達。

七、部署圖、構件圖

部署圖和構件圖一般用來獲取和描述非功能需求。非功能性需求，一般包括兩個方面，一方面的軟件技術的架構要求。另一方面是安全性、易用性、性能等方面的要求。

7.1 部署圖

在實際環境中的電腦、服務器或硬件設備，在部署圖中用節點（Node）來表示，就是圖中一個個立體矩形。

每個節點都有一個名字，如圖中的財務的pc等。

門店的pc中有標記，標記（Tags）用來詳細說明節點的配置情況，如Number=50-70，說明有50到70臺門店的pc。

節點與節點直接有物理聯系，則直接拉條直線，在直線上寫上連接的方式。

如下圖所示。

7.2 構件圖

構件圖也叫組件圖，構件指的是物理上獨立的一個東西，它可以單獨維護、升級、替換。

下圖展示了構件和構件的接口：

下圖中的A和B表示依賴關系，表示A依賴于B，A需要調用B提供的一些服務。而C和D則是接口對接，D提供的服務是C所需要的，也可以畫成C依賴D。

如圖：

7.3 部署圖和構件圖結合使用

通常部署圖和構件圖需要綜合使用，才能表達清楚在架構設計上的要求。

如下圖：

7.4 關于部署圖和構件圖的實踐建議

1. 首先不要寫放在任何地方都可用的東西，要根據項目的業務需求，IT架構環境寫出針對性的要求；
2. 其次，抓住主要問題，列出具體要求。主要考慮正常使用情況下系統應達到的要求，出現幾率低的情況可不考慮；
3. 最后，要文字表達準確，內容應該是可被驗證的。

八、一些實踐

本章主要為前面所講的內容，通過一個案例，將部分串聯起來。

我們的需求是做一個考勤系統。主要目標是規范員工的上下班、請假、外出工作等行為，同時方便計算員工薪資，方便管理各種帶薪假期。

在整個過程中，需要遵循戰略分析、相關方與目標分析、業務分析、需求細化這樣的流程。那在業務分析階段可以通過使用類圖來分析業務概念，使用活動圖、順序圖、狀態機圖來分析業務流程。

在需求細化階段可以使用用例圖來整理用例。同時也可以使用部署圖和構件圖來分析整理非功能性需求。

那在這里直接省略戰略分析、相關方與目標分析階段，直接進入到業務概念分析。假設已經目標清晰，且明確了相關方。那么下一步進入到業務概念分析。

8.1 業務概念圖

這個考勤系統主要涉及到考勤，請假，外出?？记诤驼埣俸芎美斫?，外出是指外出工作，性質仍然是工作。

這三類事情全都涉及到流程，流程的問題咱們后面在分析，通常我們管理一個事情，除了管理流程，還要對一條或多條記錄進行管理。

打卡不是會留下打卡記錄嗎？請假不是會有請假申請嗎？外出不是會有外出申請嗎？管理這些記錄，就是管理這些事情了。

如下圖，列出了關鍵的業務概念、業務概念的重要屬性、業務概念之間的關系、相關業務信息通過注解來補充。

每個人所在的公司情況不一樣，理解的角度不一樣，業務概念圖自然就會不一樣。

8.2 外出申請審批流程分析

這里只對外出申請做舉例，分別畫出它的活動圖和狀態機圖。

當然，也可以用順序圖來表達，但是此處用活動圖和狀態機圖更合適，所有省略了順序圖。

活動圖

狀態機圖

8.3 普通員工的用例分析

這里只對普通員工做舉例，進行了用例分析。這里考慮到用戶需要擁有管理自己外出的權限，管理自己請假，包含可休年假的權限。

同時為了方便安排工作，所以增加了可以查看所有員工請假的權限，以及查看自己打卡記錄的權限。

如下圖：

8.4 其他

關于部署圖和構件圖，一般情況下是由架構師來完成。所以在這里就不進行舉例了。

九、總結

關于UML，是我們日常工作中，最常見的一種手段。它很簡單，也很復雜。

簡單的原因在于一學就會，容易上手，便于理解；復雜的原因是要畫好uml建模需要不斷的思考，反復驗證，重復修改，才能達到最終的目的。

所以以上只是基于前者，來簡單的說明常用的UML。若要提高建模能力，需要在日常的工作，生活中，不斷的練習思考，終有所成。

本文由 @侯學峰 原創發布于人人都是產品經理，未經許可，禁止轉載。

題圖來自Unsplash，基于CC0協議。