香港澳门葡京网址UML–类详解

http://www.ibm.com/developerworks/cn/rational/rationaledge/content/feb05/bell/

基础

如先前所涉及的,类图的目标是显得建模系统的序列。在大部分的 UML
模型中那个品种包括:

  • 接口

  • 数据类型

  • 组件

UML
为这个系列起了一个特此外名字:“分类器”。经常地,你可以把分类器当做类,但在技术上,分类器是更加普遍的术语,它依旧引用下边的另外两种档次为好。

类名

类的 UML 表示是一个长方形,垂直地分成三个区,如图 1
所示。顶部区域彰显类的名字。中间的区域列出类的习性。底部的区域列出类的操作。当在一个类图上画一个类元素时,你必须要有下面的区域,下边的二个区域是可采纳的(当图描述仅仅用于呈现分类器间关系的高层细节时,下边的五个区域是不必要的)。图
1 来得一个航道班机咋样作为 UML
类建模。正如我辈所能见到的,名字是 Flight,我们得以在当中区域看到Flight类的3个特性:flightNumber,departure提姆e

flightDuration。在底部区域中我们得以看出Flight类有多少个操作:delayFlight
和 getArrival提姆(Tim)e。

香港澳门葡京网址 1

图 1: Flight类的类图

类属性列表

类的属性节(中部区域)在分隔线上列出每一个类的习性。属性节是可挑选的,假诺一用它,就含有类的列表呈现的各种属性。该线用如下格式:

name : attribute type
flightNumber : Integer

此起彼伏大家的Flight类的事例,我们得以行使性能类型音信来讲述类的特性,如表 1
所示。

表 1:具有关联类型的Flight类的性能名字

属性名称 属性类型
flightNumber Integer
departureTime Date
flightDuration Minutes

在工作类图中,属性类型一般与单位符合,这对于图的可能读者是有意义的(例如,分钟,新币,等等)。然则,用于转移代码的类图,要求类的特性类型必须界定在由程序语言提供的门类之中,或带有于在系统中贯彻的、模型的项目之中。

在类图上展示所有默认值的特定属性,有时是行得通的(例如,在银行账户应用程序中,一个新的银行账户会以零为初阶值)。UML
规范允许在属性列表节中,通过利用如下的标记作为默认值的标识:

name : attribute type = default value

比喻来说:

balance : Dollars = 0

展现属性默认值是可采用的;图 2
突显一个银行账户类具有一个名为 balance的类型,它的默认值为0。

香港澳门葡京网址 2

图 2:显示默认为0日币的balance属性值的银行账户类图。

类操作列表

类操作记录在类图长方形的第多少个(最低的)区域中,它也是可采用的。和总体性一样,类的操作以列表格式呈现,每个操作在它自己线上。操作使用下列记号表现:

    name(parameter list) : type of value returned

下面的表 2 中Flight类操作的映射。

表 2:从图 2 映射的Flight类的操作

操作名称 返回参数 值类型
delayFlight
Name Type
numberOfMinutes Minutes
N/A
getArrivalTime N/A Date

图3呈现,delayFlight 操作有一个Minutes类型的输入参数 —
numberOfMinutes。但是,delayFlight
操作没有重临值。 1 当一个操作有参数时,参数被放在操作的括号内;每个参数都使用这样的格式:“参数名:参数类型”。

香港澳门葡京网址 3

图 3:Flight类操作参数,包括可挑选的“in”标识。

当文档化操作参数时,你或许采用一个可挑选的提醒器,以展现参数到操作的输入参数、或输出参数。这个可选择的指示器以“in”或“out”出现,如图3中的操作区域所示。一般的话,除非将动用一种早期的先后编程语言,如Fortran
,这多少个提醒器可能会具备协理,否则它们是不必要的。不过,在
C++和Java中,所有的参数是“in”参数,而且遵照UML规范,既然“in”是参数的默认类型,大多数人将会遗漏输入/输出指示器。

继承

在面向对象的计划中一个非常关键的概念,继承,指的是一个类(子类)继承除此以外的一个类(超类)的一样效率,并追加它自己的新效率(一个非技术性的比方,想象自己连续了我三姑的形似的音乐力量,不过在自己的家里,我是唯一一个玩电吉他的人)的力量。为了在一个类图上建模继承,从子类(要延续行为的类)拉出一条闭合的,单键头(或三角形)的实线指向超类。考虑银行账户的门类:图
4 显示 CheckingAccount 和 SavingsAccount 类如何从 BankAccount
类继承而来。

香港澳门葡京网址 4

图 4: 继承通过指向超类的一条闭合的,单箭头的实线表示。

在图 4 中,继承关系由各样超类的独立的线画出,这是在IBM Rational
罗丝(Rose)和IBM Rational
XDE中采取的不二法门。但是,有一种叫做 树标记的准备形式可以画出继承关系。当存在多少个或更多子类时,如图
4 中所示,除了继续线象树枝一样混在共同外,你可以采纳树形记号。图 5
是重绘的与图 4 一样的继承,可是本次运用了树形记号。

香港澳门葡京网址 5

图 5: 一个采用树形记号的存续实例

抽象类及操作 
仔细的读者会注意到,在图 4 和 图5
中的图中,类名BankAccount和withdrawal操作使用斜体。这象征,BankAccount
类是一个抽象类,而withdrawal方法是纸上谈兵的操作。换句话说,BankAccount
类使用withdrawal规定抽象操作,并且CheckingAccount 和 SavingsAccount
五个子类都各自地实践它们各自版本的操作。

只是,超类(父类)不肯定假诺抽象类。标准类作为超类是例行的。

关联 
当你系统建模时,特定的目标间将会相互关系,而且那多少个关乎本身需要被清晰地建模。有五种关系。在这一有些中,我将会谈论它们中的五个– 双向的关联和单向的关联,而且自己将会在Beyond the
basics
部分啄磨剩下的二种关系类型。请小心,关于什么时候该行使每序列型涉及的详细研商,不属于本文的界定。相反的,我将会把重要集中在每种关系的用处,并证实什么在类图上画出涉嫌。

双向(标准)的关联 
关系是三个类间的连接。关联总是被假定是双向的;这表示,多少个类相互领悟它们间的维系,除非您限定一些其它门类的关系。回顾一下Flight
的例子,图 6 展现了在Flight类和Plane类之间的一个正式项目标涉及。

香港澳门葡京网址 6

图 6:在一个Flight类和Plane类之间的双向关联的实例

一个双向关联用五个类间的实线表示。在线的任一端,你放置一个角色名和多重值。图
6
显示Flight与一个一定的Plane相关联,而且Flight类知道这些涉及。因为角色名以Plane类表示,所以Plane承担关联中的“assignedPlane”角色。紧接于Plane类前边的多重值描述0…1象征,当一个Flight实体存在时,能够有一个或尚未Plane与之提到(也就是,Plane可能还不曾被分配)。图
6
也出示Plane知道它与Flight类的涉及。在这一个关系中,Flight承担“assignedFlights”角色;图
6
的图告诉我们,Plane实体可以不与flight关联(例如,它是一架全新的飞机)或与没有上限的flight(例如,一架已经服役5年的飞机)关联。

出于对这么些在涉及尾部可能出现的多重值描述感到疑惑,下边的表3列出了一些多重值及它们含义的例子。

表 3: 多重值和它们的意味

可能的多重值描述

表示

含义

0..1

0个或1个

1

只能1个

0..*

0个或四个

*

0个或多少个

1..*

1个或我个

3

只能3个

0..5

0到5个

5..15

5到15个

单向关系 
在一个单向关系中,多少个类是有关的,不过只有一个类知道这种关系的存在。图 7
呈现单向关系的透支财务报告的一个实例。

香港澳门葡京网址 7

图 7: 单向关系一个实例:OverdrawnAccountsReport 类 BankAccount 类,而
BankAccount 类则对关系一无所知。

一个一边的涉及,表示为一条带有指向已知类的绽开箭头(不关门的箭头或三角形,用于标志继承)的实线。如同标准提到,单向关系包括一个角色名和一个多重值描述,不过与业内的双向关联不同的时,单向关系只包含已知类的角色名和多重值描述。在图
7 中的例子中,OverdrawnAccountsReport 知道 BankAccount 类,而且知道
BankAccount
类扮演“overdrawnAccounts”的角色。然则,和业内提到不同,BankAccount
类并不知道它与 OverdrawnAccountsReport
相关联。 2

软件包 
不可避免,即使你正在为一个大的系统或大的业务领域建模,在您的模子准将会有很多不比的分类器。管理所有的类将是一件令人生畏的天职;所以,UML
提供一个称呼 软件包的协会元素。软件包使建模者可以协会模型分类器到名字空间中,这有些象文件系统中的文件夹。把一个系统分为四个软件包使系统成为容易了然,尤其是在每个软件包都表现系统的一个特定部分时。 3

在图中存在两种形式表示软件包。并不曾规则要求采用哪个种类标志,除了用你个人的论断:哪个种类更便民阅读你画的类图。二种艺术都是由一个较小的长方形(用于固定)嵌套在一个大的长方形中初露的,如图
8 所示。不过建模者必须控制包的成员怎样表示,如下:

  • 假若建模者决定在大长方形中显示软件包的分子,则具有的这么些成员 4 需要被停放在长方形里面。另外,所有软件包的名字需要放在软件包的较小长方形之内(如图
    8 的来得)。

  • 只要建模者决定在大的长方形之外展现软件包成员,则怀有将会在图上突显的积极分子都需要被放到长方形之外。为了显得属于软件包的分类器属于,从每个分类器画一条线到里头有加号的圆圆,这一个圆周粘附在软件包之上(图9)。

香港澳门葡京网址 8

图 8:在软件包的长方形内突显软件包成员的软件包元素例子

香港澳门葡京网址 9

图 9:一个通过连接线表现软件包成员的软件包例子

通晓基础重要性

在 UML 2
中,精晓类图的底子更为首要。那是因为类图为具有的别样协会图提供基本的构建块。如组件或对象图(仅仅是举了些例子)。


回页首

跨越基础

到此截至,我曾经介绍了类图的底蕴,不过请继续往下读!在下边的片段中,我将会指引您到您会采用的类图的更首要的地点。这么些包括UML
2 规范中的接口,此外的二种关系类型,可见性和其它补给。

接口 
在本文的前面,我提出您以类来考虑分类器。事实上,分类器是一个更是相似的定义,它包括数据类型和接口。

有关何时、以及怎么样连忙地在系统结构图中行使数据类型和接口的全部探究,不在本文的议论范围以内。既然这样,我干吗要在此地提及数据类型和接口呢?你也许想在结构图上模拟那些分类器类型,在这些时候,使用科学的记号来表示,或者至少知道这多少个分类器类型是最首要的。不科学地绘制这么些分类器,很有可能将使你的结构图读者感觉混乱,未来的连串将无法适应需求。

一个类和一个接口不同:一个类可以有它造型的真正实例,不过一个接口必须至少有一个类来兑现它。在
UML 2
中,一个接口被认为是类建模元素的特殊化。由此,接口就象类这样绘制,可是长方形的顶部区域也有文件“interface”,如图
10
所示。 5

香港澳门葡京网址 10

图 10:Professor类和Student类实现Person接口的类图实例

在图 10
中体现的图中,Professor和Student类都实现了Person的接口,但并不从它延续。我们明白这一点是由于上面三个原因:1)
Person对象作为接口被定义 —
它在对象的名字区域中有“interface”文本,而且大家来看由于Professor和Student对象按照画类对象的条条框框(在它们的名字区域中从不额外的分类器文本)标示,所以它们是 目的。
2) 我们理解继承在此间没有被突显,因为与带箭头的线是点线而不是实线。如图
10
所示,一条带有闭合的单向箭头的 线意味着实现(或进行);正如大家在图
4 中所见到的,一条带有闭合单向箭头的线意味着继续。

更多的涉及 
在下面,我谈谈了双向关联和单向关系。现在,我将会介绍剩下的三体系型的涉及。

关联类 
在论及建模中,存在一些景观下,你需要包括其他类,因为它包含了有关关联的有价值的消息。对于这种气象,你会采取 关联类 来绑定你的骨干关系。关联类和一般类一样表示。不同的是,主类和关联类之间用一条相交的点线连接。图
11 突显一个航空工业实例的涉及类。

香港澳门葡京网址 11

图 11:扩大关联类 MileageCredit

在图 11 中显得的类图中,在Flight类和 FrequentFlyer
类之间的关联,发生了名为
MileageCredit的关系类。那意味着当Flight类的一个实例关联到 FrequentFlyer
类的一个实例时,将会暴发 MileageCredit 类的一个实例。

聚合 
聚拢是一种专门类型的涉嫌,用于描述“总体到部分”的涉及。在中央的集合关系中, 部分类 的生命周期独立于 整体类 的生命周期。

比方来说,大家得以设想, 是一个整机实体,而 车轮 轮胎是整辆车的一部分。轮胎能够在安排到车时的前多少个礼拜被打造,并放置于仓库中。在这个实例中,Wheel类实例清楚地单独地Car类实例而留存。但是,有些境况下, 部分 类的生命周期并  独立于 整体 类的生命周期

这称之为合成聚合。举例来说,考虑公司与部门的涉嫌。 商店和机关 都建模成类,在店铺存在往日,部门无法存在。这里Department类的实例依赖于Company类的实例而存在。

让我们更进一步研讨基本聚合和整合聚合。

中央聚合 
有成团关系的涉嫌提出,某个类是另外某个类的一有的。在一个会师关系中,子类实例能够比父类存在更长的时刻。为了显示一个汇集关系,你画一条从父类到一些类的实线,并在父类的涉及末端画一个未填充棱形。图
12 显示车和轮胎间的汇集关系的例子。

香港澳门葡京网址 12

图 12: 一个集合关联的事例

结合聚合 
组成聚合关系是聚众关系的另一种情势,但是子类实例的生命周期倚重于父类实例的生命周期。在图13中,显示了Company类和Department类之间的结缘关系,注意组合关系如聚合关系一样绘制,然而本次菱形是被填充的。

香港澳门葡京网址 13

图 13: 一个组成关系的例证

在图 13
中的关系建模中,一个Company类实例至少总有一个Department类实例。因为关乎是结合关系,当Company实例被移除/销毁时,Department实例也将活动地被移除/销毁。组合聚合的另一个最首要意义是有些类只可以与父类的实例相关(举例来说,我们例子中的Company类)。

反射关联 
后天大家早就啄磨了有着的涉及类型。就如你也许注意到的,大家的富有例子已经显示了六个不同类之间的关系。可是,类也得以采用反射关联与它自身相关联。起始,这或者没有意义,不过切记,类是空虚的。图
14 显示一个Employee类咋样通过manager /
manages角色与它自身有关。当一个类关联到它本身时,这并不意味着类的实例与它自己有关,而是类的一个实例与类的另一个实例相关。

香港澳门葡京网址 14

图 14:一个反光关联关系的实例

图 14
描绘的关系表明一个Employee实例可能是此外一个Employee实例的经纪。然则,因为“manages”的涉及角色有
0..*的多重性描述;一个雇员可能不受任何其他雇员管理。

可见性 
在面向对象的计划性中,存在属性及操作可见性的记号。UML
识别四体系型的可见性:public,protected,private及package。

UML
规范并不要求性能及操作可见性必须出示在类图上,不过它要求为每个属性及操作定义可见性。为了在类图上的来得可见性,放置可见性标志于属性或操作的名字此前。尽管UML 指定四种可见性类型,不过其实的编程语言可能增添额外的可见性,或不支持UML 定义的可见性。表4呈现了 UML 援助的可见性类型的不等标志。

表 4:UML 扶助的可见性类型的标志

标志 可见性类型
+ Public
# Protected
Private
~ Package

当今,让大家看一个类,以证实属性及操作的可见性类型。在图 15
中,所有的性质及操作都是public,除了 updateBalance 操作。updateBalance
操作是protected。

香港澳门葡京网址 15

图 15:一个 BankAccount 类表达它的性能及操作的可见性


回页首

UML
2 补充

既是我们已经覆盖了根基和高档大旨,我们将掩盖一些由UML 1.
x扩大的类图的新标志。

实例 
当一个系统结构建模时,突显例子类实例有时候是实惠的。为了这种社团建模,UML
2
提供 实例规范 元素,它显得在系统中行使例子(或具体)实例的值得注意的信息。

实例的标记和类一样,然而代表顶端区域中仅局部类名,它的名字是透过拼接的:

Instance Name : Class Name

举例来说来说:

Donald : Person

因为显示实例的目标是显示值得注意的或有关的音信,没必要在你的模型中包含全部实体性质及操作。相反地,仅仅呈现感兴趣的属性及其值是一点一滴适用的。如图16所描述。

香港澳门葡京网址 16

图 16:Plane类的一个实例例子(只显示感兴趣的属性值)

不过,仅仅展现一些实例而从未它们的涉嫌不太实用;因而,UML 2
也允许在实体层的关联/关联建模。绘制关联与一般的类关系的条条框框一样,除了在建模关联时有一个增大的渴求。附加的限量是,关联关系必须与类图的涉及相平等,而且事关的角色名字也不可能不与类图相平等。它的一个事例呈现于图
17 中。在这些例子中,实例是图 6 中类图的例证实例。

香港澳门葡京网址 17

图 17:图 6 中用实例代替类的例证

图 17
有Flight类的二个实例,因为类图提议了在Plane类和Flight类之间的关系是 0或多。因而,大家的例子给出了多少个与NX0337
Plane实例相关的Flight实例。

角色 
建模类的实例有时比期望的更为详细。有时,你或许唯有想要在一个较多的形似层次做类关系的模型。在这种意况下,你应有采用 角色 记号。角色记号类似于实例记号。为了创设类的角色模型,你画一个方格,并在里头放置类的角色名及类名,作为实体记号,不过在这意况你不能够加下划线。图
18 展现一个由图 14 中图描述的雇员类扮演的角色实例。在图 18
中,我们得以认为,固然雇员类与它自身有关,关系真正是有关雇员之间扮演主任及团队成员的角色。

香港澳门葡京网址 18

图 18:一个类图呈现图14中扮演不同角色的类

瞩目,你不可能在纯粹类图中做类角色的建模,即便图
18显得你可以这么做。为了接纳角色记号,你将会需要采取下面研究的内部结构记号。

个中的协会 
UML 2
结构图的更有效的功力之一是新的内部结构记号。它同意你显得一个类或其它的一个分类器咋样在内部整合。这在
UML 1. x
中是不容许的,因为记号限制你只好呈现一个类所享有的聚集关系。现在,在 UML
2 中,内部的结构记号让您更精通地展现类的各类部分如何保持关系。

让我们看一个实例。在图 18
中我们有一个类图以展现一个Plane类如何由两个引擎和六个控制软件对象组成。从这多少个图中省略的东西是显得关于飞机部件怎么样被装配的部分音信。从图
18
的图,你不能表明,是每个控制软件对象说了算多少个引擎,依旧一个控制软件对象说了算多少个引擎,而另一个说了算一个发动机。

香港澳门葡京网址 19

图 19: 只展现对象之间关系的类图

绘制类的内在结构将会立异这种情景。起先时,你通过用二个区域画一个方格。最顶端的区域包含类名字,而较低的区域包含类的内部结构,呈现在它们父类中承担不同角色的部分类,角色中的每个部分类也关系到其余类。图
19 展示了Plane类的内部结构;注意内部结构怎样澄清混乱性。

香港澳门葡京网址 20

图 20:Plane类的内部结构例子。

在图 20 中Plane有五个ControlSoftware 对象,而且每个控制二个引擎。在图左侧上的
ControlSoftware(control1)控制引擎 1 和 2 。在图左侧的
ControlSoftware(control2)控制引擎 3 和 4 。 

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注