类图 类图 类图-概述,类图-内容

类图(Class diagram)是显示了模型的静态结构,特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等。类图不显示暂时性信息。类图(Class diagram)由许多(静态)说明性的模型元素(例如类、包和它们之间的关系,这些元素和它们的内容互相连接)组成。类图可以组织在(并且属于)包中,仅显示特定包中的相关内容。类图(Class diagram)是最常用的UML图,显示出类、接口以及它们之间的静态结构和关系;它用于描述系统的结构化设计。

类图_类图 -概述


类图模拟图

类图(Classdiagram)由许多(静态)说明性的模型元素(例如类、包和它们之间的关系,这些元素和它们的内容互相连接)组成。类图可以组织在(并且属于)包中,仅显示特定包中的相关内容。

类图(Classdiagram)是最常用的UML图,显示出类、接口以及它们之间的静态结构和关系;它用于描述系统的结构化设计。类图(Classdiagram)最基本的元素是类或者接口。

类图_类图 -内容

接口

协作

关系

同其他的图一样,类图也可以包含注解和限制。

类图中也可以包含包和子系统,这两者用来将元素的分组。有时候你也可以将类的实例放到类图中。

注:组件图和分布图和类图类似,虽然他们不包含类而是分别包含组件和节点。

类图_类图 -使用类图

为系统词汇建模型

为系统的词汇建模实际上是从词汇表中发现类,发现它的责任。

模型化简单的协作

协作是指一些类、接口和其他的元素一起工作提供一些合作的行为,这些行为不是简单地将元素加能得到的。例如:当你为一个分布式的系统中的事务处理过程建模型时,你不可能只通过一个类来明白事务是怎样进行的,事实上这个过程的执行涉及到一系列的类的协同工作。使用类图来可视化这些类和他们的关系。

模型化一个逻辑数据库模式

想象模式是概念上设计 数据库的蓝图。在很多领域,你将想保存持久性数据到 关系数据库或 面向对象的数据库。你可以用类图为这些数据库模式建立模型。

(Class)

一般包含3个组成部分。第一个是类名;第二个是属性(attributes);第三个是该类提供的方法( 类的性质可以放在第四部分;如果类中含有内部类,则会出现第五个组成部分)。类名部分是不能省略的,其他组成部分可以省略。

类名书写规范:正体字说明类是可被实例化的,斜体字说明类为抽象类。

属性和方法书写规范:修饰符 [描述信息] 属性、方法名称 [参数] [:返回类型|类型]

属性和方法之前可附加的可见性修饰符:

加号(+)表示public;减号(-)表示private;#号表示protected;省略这些修饰符表示具有package(包)级别的可见性。

如果属性或方法具有下划线,则说明它是静态的。

描述信息使用 << 开头和使用 >> 结尾。

类的性质是由一个属性、一个 赋值方法和一个取值方法组成。书写方式和方法类似。

(Package)

包是一种常规用途的组合机制。UML中的一个包直接对应于Java中的一个包。在Java中,一个包可能含有其他包、类或者同时含有这两者。进行建模时,通常使用逻辑性的包,用于对模型进行组织;使用物理性的包,用于转换成系统中的Java包。每个包的名称对这个包进行了惟一性的标识。

接口

(Interface)

接口是一系列操作的集合,它指定了一个类所提供的服务。它直接对应于Java中的一个接口类型。接口的表示有大概两种方式。具体画法见下例:

关系

常见的关系有:继承(Inheritance),关联关系(Association),聚合关系(Aggregation),复合关系(Composition),依赖关系(Dependency)。

其中,聚合关系(Aggregation),复合关系(Composition)属于关联关系(Association)。

一般关系表现为继承或实现关系(is a),关联关系表现为变量(has a ),依赖关系表现为函数中的参数(use a)。

一般化关系:表示为类与类之间的继承关系,接口与接口之间的继承,类对接口的实现关系。

表示方法: 用一个空心箭头+实线,箭头指向父类。或空心箭头+虚线,如果父类是接口。

关联关系:类与类之间的联接,它使一个类知道另一个类的属性和方法。

表示方法:用 实线+箭头, 箭头指向被使用的类。

聚合关系:是关联关系的一种,是强的关联关系。聚合关系是整体和个体的关系。关联关系的两个类处于同一层次上,而聚合关系两个类处于不同的层次,一个是整体,一个是部分。

表示方法:空心菱形+实线+箭头,箭头指向部分。

合成关系:是关联关系的一种,是比聚合关系强的关系。它要求普通的聚合关系中代表整体的 对象负责代表部分的对象的生命周期,合成关系不能共享。

表示方法:实心菱形+实线+箭头,

依赖关系:是类与类之间的连接,表示一个类依赖于另一个类的 定义。例如如果A依赖于B,则B体现为 局部变量,方法的参数、或静态方法的调用。

表示方法:虚线+箭头 箭头指向被依赖的一方,也就是指向局部变量。

类图 类图 类图-概述,类图-内容

类图_类图 -通用技术


umi类图

没有类是单独存在的,他们通常和别的类协作,创造比单独工作更大的语义。因此,除了捕获系统的词汇以外,还要将注意力集中到这些类是如何在一起工作的。使用类图来表达这种协作。

确定你建模的机制。机制代表了部分你建模的系统的一些功能和行为,这些功能和行为是一组类、接口和其他事物相互作用的结果。

对于每个机制,确定类、接口和其他的参与这个协作的协作。同时确定这些事物之间的关系。

用场景来预排这些事物,沿着这条路你将发现模型中忽略的部分和定义错误的部分。

确定用这些事物的内容来填充它们。对于类,开始于获得一个责任(类的职责),然后,将它转化为具体的属性和方法。

图7-1是一个自治机器人的类图。这张的图焦点聚集那些让机器人在路上行走的机制对应的类上。你可以发现一个虚类Motor和两个从它派生出来的类:SteeringMotor和MainMotor。这两个类都从它的父亲Motor继承了五个方法。这两个类又是另一个类Driver的一部分。类PathAgent和Driver有一个1对1的关系,和CollisionSensor有1对n的关系。

在这个系统中其实还有很多其他的类,但这张图的重点是放在那些将机器人移动的类上的。在其他的图中你可能也会看到这些类。通过将焦点放在不通的功能上,可以获得从不通的角度对整个系统的认识,最终达到认识整个系统。

很多系统都是有持久性数据的,也就是说要将这些数据保存到数据库中以便下一次使用。通常你会使用关系型数据库或面向对象的数据库,或其它类型的数据库来保存数据。UML很适合为逻辑数据库模式建模。

UML的类图是E-R图(为逻辑数据库建模的通用工具)的超集,尽管E-R图的重点是数据,类图的扩展允许模型化行为。在物理数据库中这些逻辑操作一半转化为触发器或存储过程。

确定那些状态比其生命周期要长的类。

创建一张包含这些类的图,标记它们为持久性的。

详细定义它们的属性。

对于使得物理数据库设计复杂的模式如:循环关系、1对1关系、N元关系,考虑创建中间抽象来使得逻辑结构复杂。

如果可能的话使用工具来将你的逻辑设计转化为物理设计。

建模是重要的,但要记住的是对于开发组来说软件才是主要的产品,而不是图。当然,画图的主要目的是为了更好地理解系统,预测什么时候可以提供什么样的软件来满足用户的需要。基于这个理由,让你画的图对开发有指导意义是很重要的。

某些时候,使用UML。你的模型并不能直接映射成为代码。例如,如果你在使用活动图为一个商业过程建模,很多活动实际上涉及人而不是计算机。

很多时候,你创建的图形可以被映射成为代码。UML并不是专门为面向对象的语言设计的,它支持多种语言,但使用面向对象的语言会更直观些,特别是类图的映射,它的内容可以直接映射成为面向对象语言的内容。如:C++,SMALLTALK、ADA、ObjectPascal、Eiffel和Forte。UML还支持如VisualBasic这样的面向对象的语言。

正向工程:是从图到代码的过程。通过对某中特定语言的映射可以从UML的图得到该语言的代码。正向工程会丢失信息,这是因为UML比任何一种程序语言的语义都丰富。这也正是为什么你需要UML模型的原因。结构特性、协作、交互等可以通过UML直观地表达出来,使用代码就不是那么明显了。

类图_类图 -其他信息

l 选择将图形映射到哪一种程序语言。

l 根据你选择的语言的语义,你可能要对使用某写UML的特性加以限制。例如:UML允许你使用多重继承,而SmallTalk只允许一重继承。

l 使用标记值来指定比的目的语言。你可以在类级进行也可以在 协作或包的层次上进行。

l 使用工具来对你的模型进行正向工程。

反向工程:反向工程是从代码到模型的过程。

进行反向工程:

l 确定将你的程序语言的代码反向成模型的规则。

l 使用工具(Rose C++ Analyzer)进行反向工程。

提示和技巧

一个结构化好的类图:

l 焦点放在系统静态 设计视图的一个方面。

l 只包含为了理解该方面而应该存在的元素。

l 提供足够的信息来理解该图。

l 不让读者产生错误的信息。

当你画类图的时候:

l 给它起一个名字,这个名字能表达类图的用途。

l 用最少的交叉线来组织它的元素。

  

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