UML课件5-类图和对象图

第5章类图和对象图OO思想OO思想5.1类的定义什么是类（class）具有相似结构、行为和关系的一组对象的描述符类的组成属性操作UML中，类表示为划分为三格的矩形例，图形类Shape5.1.1属性属性的格式[可见性]属性名[:类型][‘[’多重性[次序]’]’][=缺省值][{特性}]可见性：可访问性多重性：属性值个数格式次序：属性值顺序特性：对该属性性质的一个约束说明，如{只读}选取类的属性时只考虑系统用到的特征，不必将所有属性都表示出来，原则上，由类的属性应能区分每个特定的对象。5.1.1属性可见性属性的可访问性，四类：公共（public）私有（private）保护（protected）实现（implementation）子类无法继承和访问父类的私有属性和实现属性5.1.1属性举例[可见性]属性名[:类型][‘[’多重性[次序]’]’][=缺省值][{特性}]+size:Area=(100,100)#visibility:Boolean=false-origin:Pointcolors:color[3]Points:Point[2..*ordered]Name:String[0..2]5.1.2操作标准格式：[可见性]操作名[(参数列表)][:返回值类型][{特性}]例：+display()#create()-attachXWindow(xwin:XWindowPtr)+getname():String提问：为何要规定可见性？信息隐藏（封装），双向保护如何阅读类图先看清有哪些类然后看类之间的关系结合多重性来理解类图的结构特点以及各属性、方法的含义阅读过程找出类Order、OrderItem、Customer、Consignee、DeliverOrder、Peddlery、Product找出关系从图中关系最复杂（也就是线最密集）的类开始阅读，如Order类OerderItem和Order之间是组合关系，根据箭头方向可知Order包含了OrderItemOrder类和Customer、Consignee、DeliverOrder是关联关系。也就是说，一个订单和客户、收货人、送货单是相关的。阅读过程多重性：用来说明关联的两个类之间的数量关系阅读过程理解方法Order类有两个方法dispatch()和close(),从名字中可以猜出它们分别实现“分发订单生成送货单”和“完成订单”。DeliveOrder类中有一个close()方法，同理，它表示“完成送货”。而在OrderItem中有一个stateChange()方法和deliverState，不难猜出它就是用于改变其“是否交给收货人”标志位的。先调用Order的dispatch()方法，它将根据其包含的OrderItem中产品信息，来按供应商户分拆成若干个DeliverOrder。商户登录系统后就可以获取其DeliverOrder，并在执行完成后再调用close()方法。此时，就将调用OrderItem的stateChange()方法来改变其状态。同时再调用Order的close()方法，判断该Order的所有的OrderItem是否都已经送到了，如果是就将其真正close()掉。5.2类的关系关联（accociation）泛化（generalization）实现（implementation）依赖（dependency）5.2.1关联关联(association)表示类与类之间的关系链(link)表示的是对象与对象之间的关系一个关联可以有两个或多个关联端（associationend），每个关联端连接到一个类。关联可以是单向的uni-directional或双向的bi-directional两个类之间的关联将在所生成的代码中体现出来，表现为类中有一个方法可以访问到另一个类5.2.1关联关联名用于明确表达关联的含义。客户？雇员？老板？可有可无动词短语斜体导航性（方向性）从一个类（对象）可以访问到另一个，反过来却不行，用带箭头的实线，表示单向关联，无箭头表示双向关联被关联的对象不知道谁与自己关联，但关联对象知道自己与谁有关联关联名CompanyPersonEmploy5.2.1关联publicclassA{publicBtheB;……publicA(){}}publicclassB{……publicB(){}}AB5.2.1关联关联角色（role）关联两端的类可以以某种角色参与关联。如果在关联上没有标出角色名，则隐含地用类名作为角色名。生成代码后会有和角色名相应的属性出现。自返关联通常必须标明角色。关联角色n表示多重性关联角色+表示可见性CompanyPerson0..n1+employer0..n#employee15.2.1关联关联角色的多重性（multiplicity）多重性表示可以有多少个对象参与该关联非负整数的子集表示0表示没有实例的关联，一般不用0..10..n1即1..13..61..nn一个教师可开设1到3门课程，一门课程可以有1到多个教师course的多重性teacher的多重性5.2.1关联关联类（associationclass）关联本身也可以有特性，通过建立关联类可以进一步描述关联的属性、操作和其他信息。通过虚线与关联连接。publicclassCompany{privateStringcompanyName;publicPersonemployee[]；}publicclassPerson{privateStringpersonName；publicCompanyemployer；}publicclassContract{privateDoublesalary；｝改成#，代码如何修改？5.2.1关联受限关联在关联端紧靠源类图标处可以有限定符（qualifier），带有限定符的关联称为受限关联或限定关联。限定符的作用就是在给定关联一端的一个对象和限定符之后，可以唯一确定另一端的一个对象或对象集。受限关联用于一对多或多对多的关联。将目标类的多重性从“多”降为“一”。Rose2003不能直接表示限定符。限定符5.2.1关联受限关联例：一客户可以在bank中有多个账户，但给定了一个账户account后，其只对应0..1个客户(bank,account)0..1个costomercostomer多个(bank,account)表达customer和bank之间的关系？nn5.2.1关联受限关联为何引入限定符？在设计软件时十分有用应用系统根据关键字对数据集作查询，常用到受限关联。引入限定符的一个目的就是把多重性从n降到1或0..1，则查询结果是单个对象，效率高。如果引入限定符后，另一端的多重性仍为n，则意义不大。5.2.1关联关联的约束/依赖约束是UML三种扩展机制之一：约束、版型、标记值给关联加上约束，可以加强关联的含义。PersonAccountCorporation{xor}5.2.1关联聚合（aggregation）has-a关系表达整体和部分的关系整体和部分的关系，个体可以属于多个整体。（聚合是特殊的关联）组合（composition）contains-a关系整体和部分的关系，个体唯一属于一个整体。组合关系中的“整体”控制着“部分”的生存期。组合是一种特殊的聚合关系，又称强聚合。FormButton5.2.1关联关联的种类自返关联二元关联N元关联5.2.1关联自返关联5.2.1关联二元关联和N元关联，大多数N元关联经过细致分析，都可转成二元关联。Rose2003不能直接表示N元关联。一个人在一个项目中可以使用多种开发语言；一个项目中使用某种语言的可以有多个开发者；一个开发者用某种语言可以开发多个项目。ProjectLanguagePersonprogrammernnn5.2.1关联Rose中演示几种关联在工具栏中选择定制customize…所有关联都可用画出，鼠标靠近不同的关联端右键单击，改变相应选项（如nevigate）可得到不同关联关系。组合关系是在聚合的基础上选“byvalue”选项5.2.1关联派生（Derived）关联一个关联是由另外的关联推导出来的，派生关联前面加斜杠表示。生成代码时，派生关联不产生相应代码。一个公司有多个部门，一个职员为其中某部门工作，则可推导该职员为该公司工作。5.2.2泛化Generalization，一般元素和特殊元素之间的关系。即OO语言中，类之间的继承关系斜体表示抽象类5.2.2泛化泛化的目的自顶向下的属性继承。可以使得子类共享父类的属性和操作，实现继承。自底向上的实例替换。可以使得子类的实例用于任何父类被声明使用的地方，实现多态。（派一个人来开会。学生、老师都可去开会。派一个老师来开会，若替换为派一个人去开会则有歧义）继承Rose中可以看到之类已继承了父类的属性private、implementation属性不被继承public、protected属性可被继承多态尽管每个之类的实现方法不同，但外界调用方式完全一样oLine-draw();5.2.2泛化抽象类（abstract，斜体表示）：不能产生实例的类，因为类中的方法往往只是声明，而没有具体实现。5.2.3依赖一个元素B的改变会影响另外一个元素A，则称A依赖于B，二者之间存在依赖关系。客户提供者stereotype5.2.4实现一个元素完成另外一个元素的操作功能，则二者之间构成实现关系。如接口类及其实现；接口没有属性，只有声明的操作方法（对于方法没有实现部分），而由实现类具体定义实现部分。Rose中画法右键－options－版型显示IconLabelDecoration5.3类的划分三种类型边界类（Boundary）实体类（Entity）控制类（Control）5.3.1边界类位于系统与外界的交界处，例如窗体、对话框、报表、与外部设备或系统交互的类等等；边界类可以通过用例确定，因为活动者必须通过边界类参与用例；边界类一般可以没有属性，只有操作。存取款窗口转账窗口5.3.2实体类保存永久信息，类及其属性最终可能映射成数据库中的表以及字段。交易5.3.3控制类协调其他类工作和控制总体逻辑流程，一般每个用例有一个控制类。控制类会向其他类发送消息。完成用例的逻辑需求的类。5.4类图某校的类图练习一个教室有若干桌子，桌和椅一一对应，每个椅子坐两个人。派生关联：一个桌子可供两人使用。一个文件夹可以有多个子文件夹或多个文件，文件有的是加密的，有的是未加密的。5.4.1类图的抽象层次概念类描述应有领域中的概念，仅包含类名，不考虑细节；分析类分析不针对具体语言，包含一些类的细节特性设计类针对具体的语言，考虑类的实现细节5.4.2绘制类图步骤分析问题域，确定需求寻找类，确定类的含义和职责定义类的属性和操作确定类之间的关系精化类和类之间的关系绘制类图5.4.3寻找类（三种常用方法）1.使用名词/动词法分析寻找类收集相关信息补充的需求规格说明用例项目词汇表其他文档分析信息名词、名词短语类或属性动词、动词短语操作筛选、细化5.4.3寻找类2.使用CRC(classresponsibilitycollaboration)卡片分析法寻找类是一种根据类所要扮演的职责来确定类的方法头脑风暴收集信息关键业务用类表示，其他卡片作为属性或行为3.根据边界类、控制类和实体类的划分来帮助寻找系统中的类画UML图时，不必刻意将所有符号都用上，20％的符号可满足80％的建模要求。5.4.3寻找类确定潜在的对象类通常陈述中的名词或名词短语是可能的潜在对象类，它们以不同的形式展示出来，如：外部实体（如其他系统、设备和人员等），他