UML類圖和對(duì)象圖課件

1、UML類圖和對(duì)象圖 定義類圖為什么要建模類圖類圖的主要標(biāo)記符號(hào)如何建模類圖 對(duì)象圖【學(xué)習(xí)目標(biāo)】UML基本類圖 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)就是使用類。類是用來代表現(xiàn)實(shí)事務(wù)或者功能的構(gòu)造塊。在本節(jié)中，我們將要學(xué)習(xí)如何建模類及其相互之間的關(guān)系，以便在編寫代碼之前讓你對(duì)系統(tǒng)擁有全面的認(rèn)識(shí)。 類圖是由若干類關(guān)聯(lián)在一起，反映系統(tǒng)或者子系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)的靜態(tài)圖。類圖的建模貫穿工程的分析和設(shè)計(jì)階段的始終，通常從商務(wù)伙伴能夠理解的類開始建模，最終往往成為只有開發(fā)小組才能夠完全理解的類。一、類圖的組成類圖由如下元素組成：類(Class)：是具有共同結(jié)構(gòu)特征、行為特征、聯(lián)系和語義的對(duì)象集合的抽象形式。關(guān)聯(lián)（Associatio

2、n）：它表示類與類之間的關(guān)系。二、UML類圖中的符號(hào)（一）類 類（Class）在UML中通常以實(shí)線矩形框表示，矩形框中含有若干分隔框，分別包含類的名字、屬性、操作、約束以及其他成分等，如下圖所示。 類的圖形表示和示例 在類圖中，根據(jù)建模的不同景象，類圖標(biāo)中不一定列出全部的內(nèi)容。如在建立分析模型或設(shè)計(jì)模型時(shí)，甚至可以只列出類名，在圖中著重表達(dá)的是類與類之間的聯(lián)系；在建立實(shí)現(xiàn)模型時(shí)，則應(yīng)當(dāng)在類圖標(biāo)中詳細(xì)給出類的屬性和方法等細(xì)節(jié)。1. 屬性 屬性（Attribute）在UML類圖標(biāo)的矩形框中用文字串說明，如下圖所示。 可視性（Visibility）標(biāo)記表示： + 公共 保護(hù) - 私用 可視性可以用以

3、下關(guān)鍵字表示：public（公共）、 private（私用） 、protected（保護(hù)）。若標(biāo)記為“+”或“public”，則為公共屬性，可以被外部對(duì)象訪問。若標(biāo)記為“#或“ protected”，則為保護(hù)屬性，可以被本類或子類的對(duì)象訪問。若標(biāo)記為“-”或“ private”，則為私用屬性，不可以被外部對(duì)象訪問，只能為本類的對(duì)象使用?？梢曅钥梢匀笔?，表示該屬性不可視。Student類 屬性類型表示： 冒號(hào)“：”后跟屬性值的數(shù)據(jù)類型。數(shù)據(jù)類型的表示依賴于實(shí)現(xiàn)語言，如有的程序設(shè)計(jì)語言規(guī)定浮點(diǎn)數(shù)用保留字“ Float”表示，有的則規(guī)定用保留字“ Real”表示。Student類屬性初始值設(shè)置： 可

4、以通過在屬性名稱和數(shù)據(jù)類型之后添加等于號(hào)（）來為屬性指定默認(rèn)值，如下圖所示。屬性多重性： 多重性為可選項(xiàng)，它表達(dá)該類的每個(gè)實(shí)例的屬性值的個(gè)數(shù)?？梢韵駪?yīng)用于類之間的關(guān)系中那樣把多重性應(yīng)用于屬性。例如，Student類具有屬性Grades。不希望該屬性只包含單個(gè)值，而是希望它包含該學(xué)生的所有成績，可以是任意多個(gè)。2. 操作(方法) 操作（Operation）表示類能夠提供的功能服務(wù)。它在UML類矩形框中用文字串說明，如下圖所示。 操作名指示類可提供的功能服務(wù)，它后跟圓括號(hào)中的參數(shù)列表是可選項(xiàng)，即一個(gè)操作可以有參數(shù)，也可以沒有參數(shù)。參數(shù)列表由逗號(hào)分隔的操作的形式參數(shù)組成，其格式為： 參數(shù)名：類型=缺

5、省值，Student類 返回列表是返回給調(diào)用者的單個(gè)變量值，它可以表示該操作程序運(yùn)行的一個(gè)成功標(biāo)志或者計(jì)算的值。多重性： 多重性（mutiplicity）用來指示一個(gè)類的多少對(duì)象與另一個(gè)類的一個(gè)對(duì)象相關(guān)?？梢栽陬愱P(guān)系的任何一端添加多重性，來指示出多重性，如下圖所示。 多重性是一個(gè)數(shù)值或者數(shù)值范圍，用來指示一個(gè)類的幾個(gè)對(duì)象與另一個(gè)類的一個(gè)對(duì)象相關(guān)。如下圖所示。關(guān)聯(lián)的多重性三、學(xué)習(xí)如何建模類圖 創(chuàng)建類圖需要兩個(gè)反復(fù)執(zhí)行的步驟： 1)確定類及其關(guān)聯(lián)。 2)確定屬性和操作。 開始創(chuàng)建類圖的好起點(diǎn)就是用例圖。如下面成績管理的用例圖所示。1確定類和關(guān)聯(lián) 首先要做的是通過分析用例圖確定類及其關(guān)聯(lián)。找到第一批

6、類，確定它們的內(nèi)容。 在用例圖中，首先確定了Grades類和ReportCard類。接下來，通過同時(shí)使用參與者名稱確定附加的類。這時(shí)將會(huì)確定Teacher類，Student類和Administrator類。 下面檢查用例圖并且確定各個(gè)功能所屬的類： 發(fā)布報(bào)告卡一ReportCard類 記錄分?jǐn)?shù)一Grades類 更新分?jǐn)?shù)一Grades類 保存分?jǐn)?shù)一Grades類 加載分?jǐn)?shù)一Grades類 登錄一？ 查看分?jǐn)?shù)一Grades類 生成報(bào)告卡一ReportCard類 首先發(fā)現(xiàn)的是登錄沒有所屬的類?？梢蕴砑右粋€(gè)Logon類來處理Logon用例。 現(xiàn)在可以開始創(chuàng)建類的關(guān)聯(lián)： Teacher記錄、更新、查看G

7、rades Administrator查看Grades、生成ReportCards Student查看Grades ReportCards包含Grades 進(jìn)一步創(chuàng)建類的關(guān)聯(lián)：增添WebSite類和Logon類 下一步通過添加多重性讓類圖的信息更加詳細(xì)，并且對(duì)類圖進(jìn)行調(diào)整以便保證沒有冗余的類和關(guān)聯(lián)。2確定屬性和操作 現(xiàn)在我們已經(jīng)創(chuàng)建好了類和關(guān)聯(lián)，可以開始添加屬性和操作以便提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和需要的功能來完成系統(tǒng)功能。 在下圖中可以看到，表示參與者的類沒有顯示屬性和操作，這并不意味著它們不存在，而只是表示類圖不需要該細(xì)節(jié)。 最后，為屬性和操作提供參數(shù)、數(shù)據(jù)類型和初始值。如下圖所示:對(duì)象圖 對(duì)象圖是類圖的實(shí)例,幾乎使用與類圖完全相同的標(biāo)識(shí)。他們的不同點(diǎn)在于對(duì)象圖顯示類的多個(gè)對(duì)象實(shí)例,而不是實(shí)際的類。 一個(gè)對(duì)象圖是類圖的一個(gè)實(shí)例。由于對(duì)象存在生命周期,因此對(duì)象圖只能在系統(tǒng)某一時(shí)間段存在。對(duì)象 類的屬性在該類的每個(gè)對(duì)象中都有具體值。下圖是一個(gè)例子。注意，對(duì)象名首寫字母小寫，后面根一個(gè)冒號(hào)，冒號(hào)后面是該對(duì)象所屬的類名，并且整個(gè)名字要帶下劃線。命名對(duì)象或者不命名對(duì)象 名字myWasher: WashingMachine是一個(gè)命名實(shí)例(named insta