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UML建模详解(4)

 WindySky 2018-03-06

1.类图与对象图的含义

类图(Class Diagram)显示了系统的静态结构,而系统的静态结构构成了系统的概念基础。系统中的各种概念都是现实应用中有意义的概念,这些概念包括真实世界中的概念、抽象的概念、实现方面的概念和计算机领域的概念。类图就是用于对系统中的各种概念进行建模,并描绘出它们之间关系的图。

在大多数的 UML 模型中,我们可以将这些概念的类型概括为以下四种。

(1).类:

(2).接口:

(3).数据类型:

(4).构件:

并且,UML 还为这些类型起了一个特别的名字,叫做类元(Classifer)。类元是对有实例且有属性形式的结构特征和操作形式的行为特征的建模元素的统称。类是一种重要的类元,此外,接口(通常不包含属性)和数据类型(UML1.5 规范)以及构件也是。在一些关于UML的书籍中,也将参与者、信号、节点、用例等包含在内。通常地,我们可以将类元认为是类,但在技术上,类元是一种更为普遍的术语,它还应当包括其他三种类型。可以说创建类图的目的之一就是显示建模系统的类型。

一个类图通过系统中的类以及各个类之间的关系来描述系统的静态方面。类图与数据模型有许多相似之处,区别就是类不仅描述了系统内部信息的结构,也包含了系统的内部行为,系统通过自身行为与外部事物进行交互。

在类图中,具体来讲它一共包含了以下几种模型元素,分别是类(Class)、接口(Interface)、依赖(Dependency)关系、泛化(Generalization)关系、关联(Association)关系以及实现(Realization)关系。并且类图和其他UML中的图类似,也可以创建约束、注释和包等,一般的类图如图1-1所示。

类图中的类可以通过相关语言工具转换成为某种面向对象的编程语言代码。

虽然一个类图仅仅显示的是系统中的类,但是存在一个变量,确定地显示了各个类对象实例的位置,那就是对象图。对象图描述系统在某一个特定时间点上的静态结构,是类图的实例和快照,即类图中的各个类在某一个时间点上的实例及其关系的静态写照。对象图中包含对象(Object)和链(Link)。其中对象是类的特定实例,链是类之间关系的实例,表示对象之间的特定关系。对象图的表示如图1-2所示。

 与创建类图相似,其中的一个区别是在对象名的下面要有下划线,且对象名的表示方法有三种,在创建菜单选择new Collaboration Diagram,然后添加对象名称,所属类。

 (1).一般方法

(2).只有类名,冒号和下划线

 

 

说明建立的模型适用于该类的所有实例,这种表示方式称作匿名对象

(3).只有对象名和下划线

隐藏了属性

对象图所建立的对象模型描述的是某种特定的情况,而类图所建立的模型描述的是通用的情况。类图和对象图的比较如表1-1所示。

表 1  类图与对象图的区别

2.  类图与对象图在项目开发中的作用

由于静态视图主要被用于支持系统的功能性需求,也就是系统提供给最终用户的服务,而类图的作用是对系统的静态视图进行建模。当对系统的静态视图进行建模时,通常是以以下三种方式来使用类图的。

为系统的词汇建模。在使用UML构建系统时。最先就是构造系统的基本词汇,以描述系统的边界。对系统的词汇建模要做出如下的判断:哪些抽象是系统建模中的一部分,哪些抽象是处于建模系统边界之外的。这是非常重要的一项工作,因为系统最基本的元素在这里会被确定下来。系统分析者可以用类图详细描述这些抽象和它们所执行的职责。类的职责是指对该类的所有对象所具备的那些相同属性和操作共同组成的功能或服务的抽象。

模型化简单的协作。现实世界中的事物是普遍联系的,即使将这些事物抽象成类以后,这些类也是具有相关联系的,系统中的类极少能够孤立于系统中的其他类而独立存在,它们总是与其他的类协同工作,以实现强于单个类的语义。协作是由一些共同工作的类、接口和其他模型元素所构成的一个整体,这个整体提供的一些合作行为强于所有这些元素的行为的和。系统分析者可以通过类图将这种简单的协作进行可视化和表述。

模型化逻辑数据库模式。在设计数据库时,通常将数据库模式看作数据库概念设计的蓝图,在很多领域中,都需要在关系数据库或面向数据库中存储永久信息。系统分析者可以使用类图来对这些数据库进行模式建模。

对象图作为系统在某一时刻的快照,是类图中各个类在某一个时间点上的实例及其关系的静态写照,可以通过以下两个方面来说明它的作用。

说明复杂的数据结构。对于复杂的数据结构,有时候很难将其抽象成类表达之间的交互关系。使用对象描绘对象之间的关系可以帮助我们说明复杂数据结构某一时刻的快照,从而有助于对复杂数据结构的抽象。

表示快照中的行为。通过一系列的快照,可以有效表达事物的行为。

 

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