Java源码 生成类图 java自动生成uml图

1. 前言

已有一些工具可以根据文本自动生成UML时序图，如PlantUML（https://plantuml.com/zh/）、Mermaid（https://mermaid-js.github.io/mermaid/）等。但存在一些使用不便之处，例如激活需要手工指定、语法较复杂，不便于记忆、部分功能使用频率较低、不便于人工继续编辑、展示的样式与常见的UML时序图不同等。

因此使用Java开发了以下根据文本自动生成UML时序图的工具，激活能够自动生成、语法简单便于记忆，支持大部分UML时序图的功能、生成draw.io格式文件，可以继续编辑、展示的样式与常见的UML时序图一致。

本工具生成的UML时序图相关的术语及样式参考了https://www.uml-diagrams.org/sequence-diagrams.html，支持的元素包括：生命线（Lifeline）、激活（Execution/Activation）、消息（Message）。

当前项目可用于为Java代码自动生成UML时序图，可参考https://github.com/Adrninistrator/gen-java-code-uml-sequence-diagram。

2. 更新说明

0.1.0

支持根据消息文本计算所需高度，不再需要人工指定统一固定高度

• 0.1.1

检查输入文件编码是否为UTF-8-BOM

3. 示例

以下为本工具生成的draw.io格式的UML时序图：

生成以上UML时序图的文本如下：

>><font color="#0000ff"><u>这是一个描述</u></font><br>end~这是一个链接
@<font style="font-size: 17px" face="幼圆" color="#000000"><b><i>小<br>明</i></b></font> as xm
@爸爸
@妈妈 as mm
@老师
@请假<br>系统 as qjxt
xm=>xm:<strike>今天不想上学了</strike>
xm->妈妈:<font style="font-size: 18px" face="微软雅黑" color="#000000">妈妈我今天不想上学了<br>我肚子不舒服</font>
xm=>mm:			<b>妈妈我今天肚子不舒服<br>帮我找老师请个假</b>
mm=>老师:小明今天不舒服<br>想请个假
妈妈<=老师:<font style="font-size: 16px" face="幼圆" color="#0000ff"><b><i>稍等我查一下记录<br>等会回复你</i></b></font>
xm<=妈妈:<u>老师说要等一会</u>

老师=>老师:让我看看小明的请假记录~https://www.baidu.com
老师=>qjxt:查询小明的请假记录
老师<=请假<br>系统:返回数据<br>今年共请假0次
老师=>妈妈:那就让他休息一天吧
老师<=妈妈:谢谢老师

妈妈->xm:老师同意你请假了

默认会为每个消息自动添加序号，可以通过后续说明的配置关闭。

将鼠标移到生命线或激活上方后，会显示对应生命线的描述，便于在时序图较长时查看。

4. 根据文本文件生成UML时序图

本工具代码地址为： https://github.com/Adrninistrator/uml-sequence-diagram-drawio/ 。

4.1. 使用方式

使用本工具的操作系统中需要安装JDK，并在环境变量中配置对应目录。

4.1.1. 通过命令行执行

可从以下地址下载本工具并解压：

https://github.com/Adrninistrator/uml-sequence-diagram-drawio/releases/

在Windows环境执行时，可在命令行执行以下命令，参数1为文本文件路径（可在资源管理器中将文件拖放到命令行窗口中）：

run.bat [文本文件路径]

在Windows环境执行时，还可将文本文件拖动到run.bat图标上执行，操作更简单。

在Linux等环境执行时，可在命令行执行以下命令，参数1为文本文件路径：

sh run.sh [文本文件路径]

执行完毕后，会在文本文件路径所在目录下生成对应的draw.io格式的UML时序图文件。

4.1.2. 在Java项目中执行

在Java项目中执行本工具时，可以通过以下方式引入本工具：

• Gradle

testImplementation 'com.github.adrninistrator:uml-sequence-diagram-drawio:0.1.1'

• Maven

<dependency>
  <groupId>com.github.adrninistrator</groupId>
  <artifactId>uml-sequence-diagram-drawio</artifactId>
  <version>0.1.1</version>
  <type>provided</type>
</dependency>

执行com.adrninistrator.usddi.runner.RunnerGenUmlSequenceDiagram类，generate()方法，可以根据指定的文本文件，生成对应的draw.io格式的UML时序图文件。

4.2. 输入文本要求

4.2.1. 输入文本关键字

以下关键字用于指定描述：

>>

以下关键字用于指定生命线的名称：

@
as

以下关键字用于指定消息：

=>
<=
->
:

以下关键字用于对描述或消息指定链接：

~

以下关键字用于指定注释：

#

4.2.2. 输入文本格式

4.2.2.1. 描述格式

描述是指时序图最上部用于说明的文字，与时序图没有关联，仅起说明作用。

• >>description

使用“>>description”格式指定描述，“description”为描述的内容，可指定任意内容；

描述需要在输入文本的最前面指定，只能指定一个描述，也可以不指定。

可使用HTML标签设置描述内容的样式，如换行等，可参考后续内容。

4.2.2.1.1. 链接格式

• >>description~link

使用“~link”格式指定描述对应的链接，“link”为链接的内容；

点击指定了链接的描述内容后，会显示对应的链接，如下所示：

链接内容可以指定为一般的文字，也可以指定为URL或文件路径（file://），如下所示：

file://C:\Windows\System32\calc.exe
file://C:\Windows\system.ini
https://www.baidu.com

当链接内容指定为URL时，点击链接时会使用默认浏览器打开对应URL；

当链接内容指定为文件路径，点击链接时会使用对应文件格式的默认软件打开文件，若对应文件格式未指定默认软件，则不会打开，需要先设置。

4.2.2.2. 生命线格式

在输入文本中前面的内容（若有指定描述，则在描述之后），使用以下格式指定生命线，生命线在输入文本中出现的顺序（从上往下）与在UML时序图中的展示顺序（从左往右）一致。

• @name

使用“@name”格式指定生命线，“name”为生命线的名称；

• @name as alias

为了简化生命线名称，可使用“@name as alias”格式指定生命线的名称，及别名，“alias”为生命线的别名；

4.2.2.3. 消息格式

在输入文本中后面面的内容，使用以下格式指定消息，消息在输入文本中出现的顺序（从上往下）与在UML时序图中的展示顺序（从上往下）一致。

以下的“~L”为可选数据，如果不需要为消息指定链接则不需要指定。

• x=>y:m~L

使用“x=>y:m~L”格式指定同步请求消息；

“x”为起点生命线的名称或别名，“y”为终点生命线的名称或别名，“m”为消息内容；

• x<=y:m~L

使用“x<=y:m~L”格式指定返回消息；

“y”为起点生命线的名称或别名，“x”为终点生命线的名称或别名，“m”为消息内容；

同步请求消息与返回消息需要在正确的位置成对出现；

• x=>x:m~L

使用“x=>x:m~L”格式指定自调用消息；

“x”为生命线的名称或别名，“m”为消息内容；

• x->y:m~L

使用“x->y:m~L”格式指定异步消息；

“x”为起点生命线的名称或别名，“y”为终点生命线的名称或别名，“m”为消息内容；

4.2.2.3.1. 链接格式

以上消息内容中的“L”为链接，可以不指定，格式已在前文说明；

为消息指定链接后的示例如下：

4.2.2.4. 注释格式

在输入文本中，以“#”开头的行代表注释。

4.2.2.5. 时序图开始新的部分格式

有时可能需要在一个时序图中展示多个不同部分的时序图，例如在部分1中消息最初的起点对应生命线1，在部分2中消息最初的起点对应生命线2，在这种情况下，可在每个部分的消息之间指定一个或多个空行，如下所示：

部分1消息
部分1消息
...
部分1消息

部分2消息
部分2消息
...
部分2消息

4.2.3. 输入文本编码

输入文本文件编码需要是UTF-8。

4.2.4. 消息顺序的要求

本工具通过栈控制各类消息的处理，因此文本中指定的消息顺序需要符合一定要求，否则无法生成最终的时序图。

当处理到同步请求消息时，会将当前同步请求消息入栈

当处理到返回消息，会将栈顶消息出栈

当处理到自调用消息及异步消息时，不会进行入栈或出栈处理

对于异步消息的终点，不支持作为下一条消息的起点。

4.3. 参数配置

4.3.1. 位置相关参数

位置相关参数在配置文件“~usddi_conf/position.properties”中指定，如下所示：

参数名称	参数作用	是否允许为空	默认值
lifeline.center.horizontal.spacing	生命线中间点的水平间距	非空	无
lifeline.box.width	生命线的方框宽度	非空	无
lifeline.box.height	生命线的方框高度	非空	无
message.vertical.spacing	消息（及与生命线之间）垂直间距	非空	无
self.call.horizontal.width	自调用消息的水平宽度	非空	无
activation.width	激活的宽度	非空	无
parts.extra.vertical.spacing	两个部分之间的额外垂直间距	可选	0

消息的高度根据消息字体大小与消息行数（<br>代表换行）计算得出，不需要人工指定

4.3.2. 位置相关参数示例

位置相关参数示例如下所示：

4.3.3. 样式相关参数

样式相关参数在配置文件“~usddi_conf/style.properties”中指定，如下所示：

参数名称	参数作用	是否允许为空	默认值
message.auto.seq	自动为消息添加序号	可选	是
line.width.of.lifeline	线条宽度-生命线	可选	1
line.width.of.activation	线条宽度-激活	可选	1
line.width.of.message	线条宽度-消息	可选	1
line.color.of.lifeline	线条颜色-生命线	可选	黑色
line.color.of.activation	线条颜色-激活	可选	黑色
line.color.of.message	线条颜色-消息	可选	黑色
box.color.of.lifeline	方框背景颜色-生命线	可选	白色
box.color.of.activation	方框背景颜色-激活	可选	白色
text.font.of.lifeline	文字字体-生命线	可选	Helvetica
text.font.of.message	文字字体-消息	可选	Helvetica
text.size.of.lifeline	文字大小-生命线	可选	12
text.size.of.message	文字大小-消息	可选	12
text.color.of.lifeline	文字颜色-生命线	可选	黑色
text.color.of.message	文字颜色-消息	可选	黑色

颜色相关的参数，应为RGB颜色十六进制形式，即“#xxxxxx”，如“#00ff00”；

文字字体相关的参数，应指定字体的名称，如“宋体”、“Times New Roman”；

线条宽度相关的参数，支持整数或小数；

文字大小相关的参数，支持整数。

4.4. 为某个生命线名称、消息内容文字指定样式

以上样式相关参数是对一个UML时序图内统一的参数配置，当需要为某个生命线名称、消息内容文字单独指定样式时，可以按照以下方式实现：

4.4.1. 文字字体、大小、颜色

文字字体、大小、颜色可通过HTML中的font标签进行设置，如下所示：

<font face="宋体" style="font-size: 18px" color="#ff9999" >xxx</font>

• 文字字体

<font face="宋体">xxx</font>

• 文字大小

<font style="font-size: 18px">xxx</font>

• 文字颜色

<font color="#ff9999" >xxx</font>

4.4.2. 加粗、斜体、下划线、删除线

文字加粗、斜体、下划线、删除线可通过HTML中的标签进行设置，如下所示：

• 加粗

<b>xxx</b>

• 斜体

<i>xxx</i>

• 下划线

<u>xxx</u>

• 删除线

<strike>xxx</strike>

• 多个样式

<b><i><u><strike>xxx</strike></u></i></b>

同时指定文字字体、大小、颜色，及加粗、斜体、下划线、删除线时，如下所示：

<font face="宋体" style="font-size: 18px" color="#ff9999" ><b><i><u><strike>xxx</strike></u></i></b></font>

4.4.3. 文字换行

当需要使文字换行时，使用以下内容作为换行符：

<br>

5. 在Java项目中生成UML时序图

调用上述Java组件提供的RunnerGenTextFile4USD类，可以生成用于生成UML时序图的文本文件，再根据文本文件生成UML时序图，该类提供的方法说明如下：

方法名	功能
init	初始化
writeDescription	设置描述
writeComment	添加注释
addReqMessage	添加同步请求消息
addRspMessage	添加返回消息
addSelfCallMessage	添加自调用消息
addAsyncMessage	添加异步请求消息
write2File	将添加的数据写入文件

在使用RunnerGenTextFile4USD类时，需要先调用init方法，指定需要生成的文本文件路径，之后根据需要添加注释或消息，最后调用write2File方法将添加的数据写入文件。

RunnerGenTextFile4USD类的使用示例如下所示，可参考test.usddi.gen_text_file.TestGenTextFile4USD类。

String filePath = "test-" + System.currentTimeMillis() + ".txt";
System.out.println(filePath);

RunnerGenTextFile4USD runnerGenTextFile4USD = new RunnerGenTextFile4USD();

try (BufferedWriter writer = runnerGenTextFile4USD.init(filePath)) {
    // 设置描述
    runnerGenTextFile4USD.writeDescription("description", "descriptionLink");

    // 添加注释
    runnerGenTextFile4USD.writeComment("111");
    runnerGenTextFile4USD.writeComment("222");
    runnerGenTextFile4USD.writeComment("333");

    // 添加不同类型的消息
    runnerGenTextFile4USD.addReqMessage("a", "b", "请求1");
    runnerGenTextFile4USD.addRspMessage("a", "b", "返回1");
    runnerGenTextFile4USD.addSelfCallMessage("a", "自调用1<br>aaa");
    runnerGenTextFile4USD.addAsyncMessage("a", "c", "异步请求1<br>bbb");

    // 将添加的数据写入文件
    runnerGenTextFile4USD.write2File();

    // 根据文本生成UML时序图文件
    new RunnerGenUmlSequenceDiagram().generate(filePath, filePath + USDDIConstants.EXT_DRAWIO);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

6. 生成的.drawio文件使用方式

6.1. 直接打开.drawio文件

从以下地址可以下载draw.io桌面版软件：

https://github.com/jgraph/drawio-desktop/releases

本工具生成的.drawio文件可使用draw.io软件打开并编辑。

6.2. 复制.drawio文件的XML内容

复制本工具生成的.drawio文件的XML内容，在draw.io桌面版或网页版中，打开“其他->编辑绘图”，或“Extras->Edit Diagram”菜单，可以粘贴到当前打开的draw.io文件中。