uml第6章類圖(ClassDiagram)

1、統(tǒng)一建模語言UML第第6章章 類圖類圖(Class Diagram) 1第第6章章 類圖類圖(Class Diagram) 6.1 基于類的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模 6.2 類圖 6.3 類圖的表示方法 6.4 總結(jié)2021-11-262第第6章章 類圖類圖(Class Diagram) 6.1 基于類的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模 6.2 類圖 6.3 類圖的表示方法 6.4 總結(jié)2021-11-2636.1 基于類的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模 建立類模型是整個軟件分析和開發(fā)中最為重要的一個環(huán)節(jié) 通常，類的建模有兩個目的 一是建立類與類之間的功能關(guān)系的模型，即域模型 (Domain Model)，域模型解決的是功能性需求問題 二是建

2、立類與類之間的松耦合關(guān)系的模型，即設(shè)計模型 (Design Model)，設(shè)計模型是在域模型的基礎(chǔ)上解決軟件的質(zhì)量問題，即非功能需求問題2021-11-264第第6章章 類圖類圖(Class Diagram) 6.1 基于類的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模 6.2 類圖 6.3 類圖的表示方法 6.4 總結(jié)2021-11-2656.2 類圖 類圖 (Class Diagram) 是類的模型，是利用圖示和文字注釋描述類以及類和類之間相互關(guān)系的方法 類圖用于建立類、類的內(nèi)部結(jié)構(gòu) (類的屬性和方法) 以及類與類相互之間的各種關(guān)系模型 類圖是我們編程的最重要的模型依據(jù)2021-11-2666.2 類圖 類圖是由類 (C

3、lasses)、類之間的關(guān)系 (Relationships) 和約束 (Constraints) 構(gòu)成的 它的表達(dá)方式為： 類圖 = 類 + 關(guān)系 + 約束 Class Diagram = Class + Relationships + Constraints2021-11-267第第6章章 類圖類圖(Class Diagram) 6.1 基于類的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模 6.2 類圖 6.3 類圖的表示方法 6.4 總結(jié)2021-11-2686.3 類圖的表示方法 6.3.1 表示類 6.3.2 類的關(guān)系2021-11-2696.3 類圖的表示方法 6.3.1 表示類 6.3.2 類的關(guān)系2021-11

4、-26106.3.1 表示類 在UML中，用矩形框來表示類 一般將矩形框分為三部分，最上方為類的名字，中間為類的屬性 2021-11-26112021-11-2612 getProdInfoById(id : String)ProductproductId : StringsetStorageArea() Storagearea : float圖6-1 兩個簡單的類 類名類名屬性屬性方法方法6.3.1 表示類 6.3.1 表示類 實際應(yīng)用中，只有類名是類圖中唯一不可缺少的部件，而類的屬性和方法都可以根據(jù)具體需要來決定是否表示在矩形框內(nèi) 如果需要，你還可以向類圖中增加其它欄用于表示其他預(yù)定義或者

5、用戶定義的模型特性 2021-11-26132021-11-2614execeptions NoSuchEndingDateProductPlan getOrder(orderId:String) getInventory()附加分欄，表示類產(chǎn)生的異常 planDate: Date圖6-2 在類圖中添加分欄表達(dá)附加的內(nèi)容 6.3.1 表示類 6.3.1 表示類 1. 類的名字類的名字 2. 類的屬性類的屬性 3. 類的方法類的方法 4. 類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法 2021-11-26156.3.1 表示類 1. 類的名字類的名字 2. 類的屬性類的屬性

6、3. 類的方法類的方法 4. 類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法 2021-11-26161類的名字類的名字 在系統(tǒng)分析設(shè)計階段，我們可以用任何語言為類命名 但是，一般我們用英語，因為這可以直接與編程對應(yīng)，英文命名的規(guī)則是類名的首字母要大寫 如果類名中包括多個單詞，應(yīng)該把每個單詞的首位字母均大寫 正體字書寫的類名說明類是可被實例化的類，即具體類(Concrete Class)，斜體字說明類為抽象類 (Abstract Class)，接口 (Interface) 則用構(gòu)造型的方式來表示。2021-11-26172021-11-2618OrderMgtStorageI

7、nterface Product 圖6-3 具體類、抽象類和接口的命名 1類的名字類的名字6.3.1 表示類 1. 類的名字類的名字 2. 類的屬性類的屬性 3. 類的方法類的方法 4. 類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法 2021-11-26192.類的屬性類的屬性 在類的矩形框的屬性區(qū)域內(nèi)，UML用以下語法模式來描述類的每個屬性：可見性/屬性名：屬性的類型多重性 = 缺省值特性描述和限制條件 visibility / name : type multiplicity = default property strings and constraints2021-

8、11-26202.類的屬性類的屬性2021-11-2621Order+orderID : String-dateReceived : Date-price : Money#status : Boolean=Null-orderMgr : OrderManagement-productNames : String1.*unique-/amountPayment : float圖6-4 Order類的屬性 2.類的屬性類的屬性 1)可見性 可見性(Visibility)指根據(jù)可見性規(guī)則 (Visibility Rules)，一個方法或?qū)傩允欠衲鼙涣硪粋€方法訪問 2021-11-26222. 類的屬

9、性類的屬性2021-11-2623表6-1可見性的修飾詞、描述及對應(yīng)的java訪問控制符UML符號描述Java訪問控制符+表示具有公共可見性，可以被所有的類訪問和使用public#表示受保護(hù)的可見性，經(jīng)它修飾的屬性和方法可以被同一個包中的其他類、不同包中該類的子類以及該類自身訪問和引用protected表示包級可見性，只能被同一個包中的其他類訪問或引用，不在同一個包中的類不能訪問它default-表示私有可見性，經(jīng)它修飾的屬性和方法只能被該類自身所訪問，它對屬性和方法提供了最高級別的保護(hù)private 2. 類的屬性類的屬性 2) / “/”表示當(dāng)前屬性是導(dǎo)出屬性(Derived Attrib

10、ute)，是可經(jīng)類的其它屬性計算得出的 在屬性前加“/”可以提醒實施者，當(dāng)前這個屬性可能并不是必須的 UML規(guī)范指出，導(dǎo)出屬性是只讀的(ReadOnly)，用戶不能更改它的值 2021-11-26242021-11-2625Order+orderID : String-dateReceived : Date-price : Money-/amountPayment : float圖6-5 導(dǎo)出屬性 2. 類的屬性類的屬性2. 類的屬性類的屬性 3)屬性名 屬性的命名應(yīng)該用首字母小寫的名詞為屬性命名 如果屬性名中包括多個單詞，除了第一個單詞外，應(yīng)該把其余單詞的第一個字母大寫 2021-11-26

11、262. 類的屬性類的屬性 4) 屬性的類型 用冒號分隔屬性名和屬性的類型 2021-11-26272. 類的屬性類的屬性 5)多重性 多重性(multiplicity)指明該屬性類型有多少個實例被當(dāng)前屬性引用 表示方法為： 多重性:=低高 multiplicity:= lowerupper2021-11-26282. 類的屬性類的屬性 6)缺省值 有的時候需要在程序中為某個特殊屬性設(shè)置缺省值(default) 比如屬性status的缺省值為Null，一個新銀行賬戶的余額的缺省值應(yīng)該為零等等 2021-11-26292. 類的屬性類的屬性 7)屬性字符 屬性字符(Property String

12、s)用于說明屬性具有的其它性質(zhì)，經(jīng)常用特殊的文本指明 2021-11-26302. 類的屬性類的屬性 8)約束 約束(contraints)表示對屬性的約束和限制，通常是用“”括起的布爾類型的表達(dá)式 2021-11-26316.3.1 表示類 1. 類的名字類的名字 2. 類的屬性類的屬性 3. 類的方法類的方法 4. 類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法 2021-11-26323. 類的方法類的方法 類的方法(Method)說明了類能夠做什么 在類的矩形框的方法區(qū)域內(nèi)， UML用以下語法來描述類的每個方法：可見性/方法的名字(參數(shù))列表 ：方法的返回值類型 特性

13、 Visibility/ name (parameter list) : return-type properties2021-11-26332021-11-2634OrderManagement+getOrder(orderid:String)+addtems(item:Product):void+minusItems(items:Product0.* = 0 unique):voidpost condition:total items=0+calculateTotalCost():floatprecondition:cart.items.count0+shipItems(destinati

14、on:Address):booleanprecondition: payment has been verified圖6-6 類OrderManagement的方法 3. 類的方法類的方法3. 類的方法類的方法 1)可見性 方法的可見性也用+，#，或-表示public，protected，package或private級別的可見性 2021-11-26353. 類的方法類的方法 2)方法名 類的方法名應(yīng)該用首字母小寫的動詞，如果方法名中包括多個單詞，除了第一個單詞外，應(yīng)該把其余單詞的首字母大寫 2021-11-26363. 類的方法類的方法 3)參數(shù)列表 指明方法的參數(shù)列表，如果該方法沒有參數(shù)

15、，則參數(shù)列表可以省略，但空括號還有保留 參數(shù)列表的格式為： 方向 參數(shù)名 : 類型多重性 = 缺省值特性 direction parameter_name : type multiplicity = default_value properties 2021-11-26373. 類的方法類的方法 4)方法的返回值 如果方法沒有返回值，那么return-type為空 2021-11-26383. 類的方法類的方法 5)特性 特性(property)用于說明方法具有的其它性質(zhì)，代表附加在元素上的任何可能值 2021-11-26396.3.1 表示類 1. 類的名字類的名字 2. 類的屬性類的屬性

16、3. 類的方法類的方法 4. 類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法 2021-11-26404. 類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法 靜態(tài)的屬性和方法被稱為靜態(tài)類成員。 在類圖中，用下劃線標(biāo)明該屬性或方法是靜態(tài)成員 2021-11-26412021-11-2642Order+getOrderInvoiceSatusNONE() : String+getOrderInvoiceSatusSOME() : String+getOrderInvoiceSatusALL() : String-orderInvoiceSatusNONE : St

17、ring=B-orderInvoiceSatusSOME : String=S;-orderInvoiceSatusALL : String=A;圖6-7 包含靜態(tài)屬性和方法的類Order 4. 類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法類的靜態(tài)屬性和靜態(tài)方法的表述方法6.3 類圖的表示方法 6.3.1 表示類 6.3.2 類的關(guān)系2021-11-26436.3.2 類的關(guān)系1. 關(guān)聯(lián)(Association)2. 泛化(Generalization)3. 實現(xiàn)(Realization )4. 依賴(Dependency) 2021-11-26446.3.2 類的關(guān)系1. 關(guān)聯(lián)(Association)

18、2. 泛化(Generalization)3. 實現(xiàn)(Realization )4. 依賴(Dependency) 2021-11-26451. 關(guān)聯(lián)(Association) 關(guān)聯(lián)(Association)表示一個對象擁有另一個對象 關(guān)聯(lián)指兩個類之間的“has a”的關(guān)系。關(guān)聯(lián)描述了有著共同的結(jié)構(gòu)和語義的一組對象之間的連接 2021-11-26461. 關(guān)聯(lián)(Association) 關(guān)聯(lián)具有下面的屬性： 關(guān)聯(lián)的方向/導(dǎo)航(direction/navigability) 關(guān)聯(lián)名(association name) 關(guān)聯(lián)角色(association role) 多重性(multiplicity

19、) 關(guān)聯(lián)類型(association type)2021-11-26472021-11-2648圖6-8 類的關(guān)聯(lián) Person1.* employer 1works forCompanyemployee方向/導(dǎo)航關(guān)聯(lián)名關(guān)聯(lián)類型多重性關(guān)聯(lián)角色1. 關(guān)聯(lián)(Association)1. 關(guān)聯(lián)(Association) 1) 關(guān)聯(lián)的方向關(guān)聯(lián)的方向/導(dǎo)航導(dǎo)航 關(guān)聯(lián)的方向?qū)傩员硎究梢酝ㄟ^關(guān)聯(lián)關(guān)系從關(guān)聯(lián)類導(dǎo)向到目標(biāo)類上 可以用實線來表示關(guān)聯(lián)關(guān)系 如果想表達(dá)從一個類到另一個類的方向，可用帶箭頭的實線來表示關(guān)聯(lián)的方向，閱讀者將沿著這個箭頭來閱讀關(guān)聯(lián) 如果關(guān)聯(lián)的一方與另一方?jīng)]有關(guān)系，則在實線的尾部畫一個差 如果

20、這種關(guān)聯(lián)的方向是雙向的，那就不需要任何箭頭，則直接用直線將相互關(guān)聯(lián)的類相連2021-11-26491. 關(guān)聯(lián)(Association) 2) 關(guān)聯(lián)名關(guān)聯(lián)名 為了方便人們的閱讀，關(guān)聯(lián)通常有一個名稱，這個名稱應(yīng)該選用一個動詞詞組 關(guān)聯(lián)關(guān)系通常是在分析過程中命名的，此時還沒有足夠的信息來對角色進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿?如果使用關(guān)聯(lián)關(guān)系名稱，關(guān)聯(lián)關(guān)系名稱就應(yīng)該反映該關(guān)系的目的 關(guān)聯(lián)關(guān)系名稱應(yīng)放置在關(guān)聯(lián)關(guān)系路徑上或其附近，并且用一個實心箭頭表示關(guān)聯(lián)名稱的發(fā)生方向 關(guān)聯(lián)名稱是不出現(xiàn)在編碼中的，它不能被映射為代碼 2021-11-26501. 關(guān)聯(lián)(Association) 3) 關(guān)聯(lián)角色關(guān)聯(lián)角色 關(guān)聯(lián)關(guān)系的兩端為角

21、色，角色規(guī)定了類在關(guān)聯(lián)關(guān)系中所起的作用 每個角色都必須有名稱，而且對應(yīng)一個類的所有角色名稱都必須是唯一的 角色名稱應(yīng)該是一個名詞，以描述在特定的環(huán)境中描述關(guān)聯(lián)的行為或職責(zé) 關(guān)聯(lián)角色是對一個關(guān)聯(lián)的特殊說明，關(guān)聯(lián)角色的命名應(yīng)能夠表達(dá)被關(guān)聯(lián)關(guān)系對象的角色與關(guān)聯(lián)關(guān)系對象之間的關(guān)系 角色名稱被放置在緊鄰關(guān)聯(lián)關(guān)系線的末端 2021-11-26511. 關(guān)聯(lián)(Association) 4) 多重性多重性 多重性表示一個類同時擁有的實例的數(shù)目 它描述的是一個類的多少對象與另一個類的一個對象相關(guān) 可用一個單一的數(shù)字或一個數(shù)字序列表示 多重性應(yīng)放在被擁有的類的附近 2021-11-26521. 關(guān)聯(lián)(Associ

22、ation) 5) 關(guān)聯(lián)的類型 t簡單關(guān)聯(lián)(Plain Association)t聚合(Aggregation)t組合(Composition) 2021-11-26531. 關(guān)聯(lián)(Association) 5) 關(guān)聯(lián)的類型 聚合(Aggregation)是一種強類型的關(guān)聯(lián)，它表示“is the part-of”或者“.owns a.”.的關(guān)系 是一個裝配件類與某個部件類相關(guān)聯(lián)的一種關(guān)系 帶有多種部件的裝配件應(yīng)包含多個聚合 2021-11-26541. 關(guān)聯(lián)(Association) 5) 關(guān)聯(lián)的類型 組合(Composition)是某種更強形式的聚合 組合意味著整體與組成件之間是互不可分的關(guān)

23、系 作為整體的類會因為擁有某個作為部分的類而存在，否則整體也會消失 2021-11-26552021-11-2656MotoCycle registrationNumber getRegistrationNumber()OilPump oilPumNumber getOilPumNumber()EngineengineNumber getEngineNumber()Radio panelNumber getPanelNumber()110.1圖6-9 組合和聚合 1. 關(guān)聯(lián)(Association) 6) 自關(guān)聯(lián)自關(guān)聯(lián) 自關(guān)聯(lián)(self-association)指一個類與其自身存在一種關(guān)聯(lián)關(guān)系

24、 自關(guān)聯(lián)關(guān)系意味著該類的某個實例與該類的其他實例之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系 2021-11-26572021-11-2658Employee manager 1 responsible for 1.*worker 圖6-10自關(guān)聯(lián) 1. 關(guān)聯(lián)(Association)1. 關(guān)聯(lián)(Association) 7)關(guān)聯(lián)類關(guān)聯(lián)類 將擁有屬性或行為的關(guān)聯(lián)關(guān)系組織為關(guān)聯(lián)類 可以向關(guān)聯(lián)類中添加屬性、方法和其他關(guān)聯(lián)的特點 通常關(guān)聯(lián)類最常見的用途是協(xié)調(diào)多到一或多到多關(guān)系 2021-11-26592021-11-2660CompanyPerson * employeeemployer 1Employmentperiod :

25、 DateRange關(guān)聯(lián)類圖6-11關(guān)聯(lián)類 1. 關(guān)聯(lián)(Association)1. 關(guān)聯(lián)(Association) 8)限定關(guān)聯(lián)限定關(guān)聯(lián) 假設(shè)兩個類之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，但其中一個類之與另一個類的一部分實例存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，而與這個類的另一部分實例不存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，這就涉及了兩個類發(fā)生關(guān)聯(lián)關(guān)系的資格問題，稱為限定關(guān)聯(lián)(Qualified Association) 在類圖中，我們用限定符(Qualifier)表示限定關(guān)聯(lián)，它用來選擇關(guān)聯(lián)聯(lián)系起來的對象 限定符的表示法是在關(guān)連線靠近源類一端繪制一個小方框，這個小方框可以放置在源類的任何一側(cè)2021-11-26612021-11-266210.*employ

26、NumeberPersonBonus圖6-12 限定關(guān)聯(lián) 1. 關(guān)聯(lián)(Association)1. 關(guān)聯(lián)(Association) 9) 關(guān)聯(lián)上的異或約束：關(guān)聯(lián)上的異或約束：xor 具有一個公共類的二元關(guān)聯(lián)之間可能存在有異或約束，把這種結(jié)構(gòu)稱為xor關(guān)聯(lián) 2021-11-26632021-11-2664CompanyAccountPersonxor圖6-13 xor關(guān)聯(lián) 1. 關(guān)聯(lián)(Association)1. 關(guān)聯(lián)(Association) xor關(guān)聯(lián)也可以通過泛化的方式來表達(dá) 2021-11-2665AccountOwnerCompanyPerson* 1 圖6-14 用泛化表示xor關(guān)聯(lián)

27、 6.3.2 類的關(guān)系1. 關(guān)聯(lián)(Association)2. 泛化(Generalization)3. 實現(xiàn)(Realization )4. 依賴(Dependency) 2021-11-26662. 泛化(Generalization) 類之間存在相似性和差異性，應(yīng)用泛化，子類共享定義在一個或多個父類(Parent class)里的結(jié)構(gòu)或行為 泛化有時被稱作“is a kind of”關(guān)系 泛化是指父類與其一個或多個子類之間的關(guān)系 父類擁有公共屬性、方法和關(guān)聯(lián)，子類除了具有父類的屬性、方法和關(guān)聯(lián)之外，還具有自己特征 每個子類繼承(Inherit)其父類的特征2021-11-26672021

28、-11-2668StorageProductStoragePartsStorage圖6-15 類的泛化 Specialization Generalization 2. 泛化(Generalization)6.3.2 類的關(guān)系1. 關(guān)聯(lián)(Association)2. 泛化(Generalization)3. 實現(xiàn)(Realization )4. 依賴(Dependency) 2021-11-26693. 實現(xiàn)實現(xiàn) 在UML里，有一個專門的建模元素可以用于對類或部件所提供的服務(wù)進(jìn)行描述，這就是接口(Interface) UML的接口描述的是一系列的方法，這些方法為一個類或部件規(guī)定了其必須提供的服

29、務(wù)2021-11-26703. 實現(xiàn)實現(xiàn) 接口被建模為實現(xiàn)(Realization)關(guān)系 實現(xiàn)關(guān)系將一種模型元素(如類)與另一種模型元素(如接口)連接起來，由實現(xiàn)關(guān)系指定二者之間的一個合同(Contract)，一個模型元素定義一個合同，而另一個模型元素保證履行該合同 關(guān)系中的一個模型元素只具有行為的定義，而行為的具體實現(xiàn)則是由另一個模型元素來給出2021-11-26712021-11-2672ProductSledgeMotocyclegetName( )getParameter( )getWheelType( )getTrackType( )圖6-16類的實現(xiàn)關(guān)系 3. 實現(xiàn)實現(xiàn)3. 實現(xiàn)實

30、現(xiàn) UML應(yīng)用虛線加上空心的箭頭來表示實現(xiàn)關(guān)系 關(guān)系中的箭頭由實現(xiàn)接口的類指向被實現(xiàn)的接口 可以將接口簡化為lollipop，它是一個供接口，是類提供的對外接口，它表示類能夠提供的服務(wù)，然后可以在類圖的某個地方定義lollipop表示的接口 2021-11-26732021-11-2674MotocyclegetWheelType( )Product ProductgetName( )getParameter( )圖6-17 用lollipop表示的接口 3. 實現(xiàn)實現(xiàn)6.3.2 類的關(guān)系1. 關(guān)聯(lián)(Association)2. 泛化(Generalization)3. 實現(xiàn)(Realization )4. 依賴(Dependency) 2021-11-26754. 依賴(Dependency) 依賴(Dependency)是兩個事物間的語義關(guān)系，其中一個事物(稱為服務(wù)的提供者)發(fā)生變化，會影響到另一個事物(稱為客戶或服務(wù)的使用者)，或向它(客戶)提供所需信息 在類與類之間應(yīng)用依賴關(guān)系指明一個類使用另一個類的方法