•什么是類

面向?qū)ο笏枷?/p>

特例

抽象

•每個(gè)對(duì)象都扮演了一個(gè)角色，并為其它成員提供特定的服務(wù)或執(zhí)行特定的行為。

•在面向?qū)ο笫澜缰校袨榈膯?dòng)是通過將“消息”傳遞給對(duì)此行為負(fù)責(zé)的對(duì)象來完成的；同時(shí)還將伴隨著執(zhí)行要求附上相關(guān)的信息（參數(shù)）；而收到該消息的對(duì)象則會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的“方法”來實(shí)現(xiàn)需求

•用類和對(duì)象表示現(xiàn)實(shí)世界，用消息和方法來模擬現(xiàn)實(shí)世界的核心思想

如何用UML表示一個(gè)類

•名稱（類名）：每個(gè)類都有一個(gè)惟一的名稱，通常采用CamelCase格式表示

•屬性：是已被命名的類的特性，它描述該類實(shí)例中包含的信息

•操作（方法）：是類所提供的服務(wù)，它可以由類的任何對(duì)象請(qǐng)求以影響其行為

•屬性名和操作名也通常采用CamelCase格式表示，只不過首字母通常為小寫。

•如何閱讀類圖

示例類圖

先看清有哪些類，然后看看類之間存在的關(guān)系，并結(jié)合多重性來理解類圖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及各個(gè)屬性和方法的含義

讀圖過程

•讀出類：圖中共有7個(gè)類，Order、OrderItem、Customer、Consignee、DeliverOrder、Peddlery、Prodcut

•讀出關(guān)系：從圖中關(guān)系最復(fù)雜（也就是線最密集）的類開始閱讀，本圖中最復(fù)雜的就是Order類。
1）OrderItem和Order之間是組合關(guān)系，根據(jù)箭頭的方向可知Order包含了OrderItem。
2）Order類和Customer、Consignee、DeliverOrder是關(guān)聯(lián)關(guān)系。也就是說，一個(gè)訂單和客戶、收貨人、送貨單是相關(guān)的。

•多重性（重?cái)?shù)）：用來說明關(guān)聯(lián)的兩個(gè)類之間的數(shù)量關(guān)系

這個(gè)關(guān)系線本身看不到方向，但是看下面的總結(jié)重?cái)?shù)為1的都是源

理解類中的方法和調(diào)用過程

•Order 類，有兩個(gè)方法：dispatch()和close()，從名字中可以猜出它們分別實(shí)現(xiàn)“分拆訂單生成送貨單”和“完成訂單”。而在 DeliveOrder()類中則有一個(gè)Close()方法，同理它應(yīng)該表示“完成送貨”。而在OrderItem中有一個(gè)stateChange()方 法和deliverState，不難猜出它就是用來改變其“是否交給收貨人”標(biāo)志位的

•先調(diào)用Order的dispatch()方法， 它將根據(jù)其包含的OrderItem中產(chǎn)品信息，來按供應(yīng)商戶分拆成若干個(gè)DeliverOrder。商戶登錄系統(tǒng)后就可以獲取其 DeliverOrder，并在執(zhí)行完后調(diào)用close()方法。這時(shí)，就將調(diào)用OrderItem的stateChange()方法來改為其狀態(tài)。同時(shí) 再調(diào)用Order的close()方法，判斷該Order的所有的OrderItem是否都已經(jīng)送到了，如果是就將其真正close()掉

使用了更多輔助建模元素的類圖

增強(qiáng)的輔助建模元素

•導(dǎo)航箭號(hào)：類的實(shí)例之間只能沿著導(dǎo)航箭頭的方向傳遞 ，在Order中可以獲取其相應(yīng)的Consignee，而從Consignee中是無法了解與其相關(guān)的Order的

•角色名稱：Customer端有一個(gè)“+Owner”字符串 ，這表示Customer扮演的角色是Owner，也能對(duì)關(guān)聯(lián)進(jìn)行命名

•導(dǎo)出屬性：是指可以根據(jù)其他值計(jì)算出來的特性，這種屬性應(yīng)在其名稱前加上一個(gè)“/”符號(hào)。

• 限定符：在Order和OrderItem之間的組合關(guān)系中，OrderItem這端多了一個(gè)方框，里面寫著“ProductId”。它在UML中稱為限 定符，存在限定符的關(guān)聯(lián)稱為受限關(guān)聯(lián)。它用來表示某種限定關(guān)系。在本例中，它的用途是說明：對(duì)于一張訂單，每一種產(chǎn)品只能用一個(gè)訂單項(xiàng)

•約束：用來說明規(guī)則，{xor}…

•職責(zé)：在類的屬性欄中添加注釋行表示，或增加了一個(gè)新的分欄

•其他高級(jí)概念

接口與抽象類

•抽象類是一種不能夠被直接實(shí)例化的類，也就是說不能夠創(chuàng)建一個(gè)屬于抽象類的對(duì)象

•接口則是一種類似于抽象類的機(jī)制，它是一個(gè)沒有具體實(shí)現(xiàn)的類

關(guān)聯(lián)類

•關(guān)聯(lián)類即是關(guān)聯(lián)也是類，它不僅像關(guān)聯(lián)那樣連接兩個(gè)類，而且還可以定義一組屬于關(guān)系本身的特性

模板類

•可以根據(jù)占位符或參數(shù)來定義類，而不用說明屬性、方法返回值和方法參數(shù)的實(shí)際類型 ，

和泛型一個(gè)道理，在Bind關(guān)系中用（int，20）替換T及size ，形成新的方法

主動(dòng)類與嵌套類

•主動(dòng)類的實(shí)例稱為主動(dòng)對(duì)象，一個(gè)主動(dòng)對(duì)象擁有一個(gè)控制線程并且能夠發(fā)起控制活動(dòng)；它不在別的線程、堆棧或狀態(tài)機(jī)內(nèi)運(yùn)行，具有獨(dú)立的控制期。從某種意義上說，它就是一個(gè)線程

•在諸如Java的語言中，允許你將一個(gè)類的定義放在另一個(gè)類定義的內(nèi)部，這就是嵌套類，在Java中也稱為內(nèi)層類。嵌套類是聲明在它的外層類中的，因此只能夠通過外層類或外層類的對(duì)象對(duì)它進(jìn)行訪問

常見依賴關(guān)系與程序?qū)崿F(xiàn)

引用對(duì)象和值對(duì)象

•引用對(duì)象：reference object，例如客戶、產(chǎn)品、訂單等對(duì)象都是典型的引用對(duì)象，對(duì)于這些對(duì)象而言，標(biāo)識(shí)（identity）是很重要的，因?yàn)閷?duì)于現(xiàn)實(shí)世界中的一個(gè)實(shí)體只需要一個(gè)軟件對(duì)象來表示

•值對(duì)象（簡單值）：例如日期、重量、高度等對(duì)象都是典型的值對(duì)象，表示現(xiàn)實(shí)世界中的同一個(gè)對(duì)象往往有多個(gè)值對(duì)象

對(duì)象約束語言 OCL

•環(huán)境與約束：每個(gè)OCL表達(dá)式都必須是針對(duì)某個(gè)元素的，因此在OCL表達(dá)式前必須說明它針對(duì)元素（這就稱為環(huán)境）
1）“context Object inv：”，其中Object是OCL表達(dá)式針對(duì)的建模元素名稱；
2）“ Object ”，其中Object是OCL表達(dá)式針對(duì)的建模元素名稱。
當(dāng)聲明了環(huán)境之后，就可以用self來引用它的變量

•子集約束：

•一致性：一個(gè)客戶擁有零個(gè)或多個(gè)合同，發(fā)票是基于某個(gè)合同的，而一個(gè)客戶將收到零張或多張發(fā)票
Invoice：self.contract.customer=self.customer

•異或關(guān)系：

•規(guī)定的取值范圍：Rectangle：length>0 and width>0

•如何繪制類圖

需求描述

• 小王是一個(gè)愛書之人，家里各類書籍已過千冊(cè)，而平時(shí)又時(shí)常有朋友外借，因此需要一個(gè)個(gè)人圖書管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)幕拘畔从?jì)算機(jī)類、非計(jì)算 機(jī)類分別建檔，實(shí)現(xiàn)按書名、作者、類別、出版社等關(guān)鍵字的組合查詢功能。在使用該系統(tǒng)錄入新書籍時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)按規(guī)則生成書號(hào)，可以修改信息，但一經(jīng)創(chuàng)建就 不允許刪除。該系統(tǒng)還應(yīng)該能夠?qū)耐饨枨闆r進(jìn)行記錄，可對(duì)外借情況列表打印。另外，還希望能夠?qū)馁徺I金額、冊(cè)數(shù)按特定時(shí)間周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)

發(fā)現(xiàn)類

小王是一個(gè)愛書之人，家里各類書籍已過千冊(cè)，而平時(shí)又時(shí)常有朋友外借，因此需要一個(gè)個(gè)人圖書管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)該能夠?qū)?/span>基本信息按計(jì)算機(jī)類、非計(jì)算機(jī)類分別建檔，實(shí)現(xiàn)按書名、作者、類別、出版社等關(guān)鍵字的組合查詢功能。在使用該系統(tǒng)錄入新書籍時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)按規(guī)則生成書號(hào)，可以修改信息，但一經(jīng)創(chuàng)建就不允許刪除。該系統(tǒng)還應(yīng)該能夠?qū)耐饨枨闆r進(jìn)行記錄，可對(duì)外借情況列表打印。另外，還希望能夠?qū)?/span>購買金額、冊(cè)數(shù)按特定時(shí)間周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)

篩選備選類

•“小王”、“人”、“家里”很明顯是系統(tǒng)外的概念，無須對(duì)其建模；

•而“個(gè)人圖書管理系統(tǒng)”、“系統(tǒng)”指的就是將要開發(fā)的系統(tǒng)，即系統(tǒng)本身，也無須對(duì)其進(jìn)行建模；

• 很明顯“書籍”是一個(gè)很重要的類，而“書名”、“作者”、“類別”、“出版社”、“書號(hào)”則都是用來描述書籍的基本信息的，因此應(yīng)該作為“書籍”類的屬性 處理，而“規(guī)則”是指書號(hào)的生成規(guī)則，而書號(hào)則是書籍的一個(gè)屬性，因此“規(guī)則”可以作為編寫“書籍”類構(gòu)造函數(shù)的指南。

•“基本信息”則是書名、作者、類別等描述書籍的基本信息統(tǒng)稱，“關(guān)鍵字”則是代表其中之一，因此無需對(duì)其建模；

•“功能”、“新書籍”、“信息”、“記錄”都是在描述需求時(shí)使用到的一些相關(guān)詞語，并不是問題域的本質(zhì)，因此先可以將其淘汰掉；

篩選修選類

•“計(jì)算機(jī)類”、“非計(jì)算機(jī)類”是該系統(tǒng)中圖書的兩大分類，因此應(yīng)該對(duì)其建模，并改名為“計(jì)算機(jī)類書籍”和“非計(jì)算機(jī)類書籍”，以減少歧義；

• “外借情況”則是用來表示一次借閱行為，應(yīng)該成為一個(gè)候選類，多個(gè)外借情況將組成“外借情況列表”，而外借情況中一個(gè)很重要的角色是“朋友”—借閱主體。 雖然到本系統(tǒng)中并不需要建立“朋友”的資料庫，但考慮到可能會(huì)需要列出某個(gè)朋友的借閱情況，因此還是將其列為候選類。為了能夠更好地表述，將“外借情況” 改名為“借閱記錄”，而將“外借情況列表”改名為“借閱記錄列表”；

•“購買金額”、“冊(cè)數(shù)”都是統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，都是一個(gè)數(shù)字，因此不用將其建模，而“特定時(shí)限”則是統(tǒng)計(jì)的范圍，也無需將其建模；不過從這里的分析中，我們可以發(fā)現(xiàn)，在該需求描述中隱藏著一個(gè)關(guān)鍵類—書籍列表，也就是執(zhí)行統(tǒng)計(jì)的主體。

得到候選類

•在使用“名詞動(dòng)詞法”尋找類的時(shí)候，很多團(tuán)隊(duì)會(huì)在此耗費(fèi)大量的時(shí)間，特別是對(duì)于中大型項(xiàng)目，這樣很容易迷失方向。其實(shí)在此主要的目的是對(duì)問題領(lǐng)域建立概要的了解，無需太過咬文嚼字

關(guān)聯(lián)分析，建模，多重性分析，再建模

職責(zé)分析

•書籍類：從需求描述中，可找到書名、類別、作者、出版社；同時(shí)從統(tǒng)計(jì)的需要中，可得知“定價(jià)”也是一個(gè)關(guān)鍵的成員變量。

•書籍列表類：書籍列表就是全部的藏書列表，其主要的成員方法是新增、修改、查詢（按關(guān)鍵字查詢）、統(tǒng)計(jì)（按特定時(shí)限統(tǒng)計(jì)冊(cè)數(shù)與金額）。

•借閱記錄類：借閱人（朋友）、借閱時(shí)間。

•借閱記錄列表類：主要職責(zé)就是添加記錄（借出）、刪除記錄（歸還）以及打印借閱記錄

限定與修改

異或 Xor：相同為零，不同為一，兩個(gè)值如果一樣就是錯(cuò)誤的，也就是說，只能是其中的一個(gè)。

•導(dǎo)航性分析：Book與BookList之間、BorrowRecord和BorrowList之間是組合關(guān)系均無需添加方向描述，而Book與BorrowRecord之間則是雙方關(guān)聯(lián)，也無需添加

•約束：Book對(duì)象創(chuàng)建后就不能夠被刪除只能被修改，因此在Book類邊上加上用自由文本寫的約束；一本書要么屬于計(jì)算機(jī)類，要么屬于非計(jì)算機(jī)類，因此在ItBook和OtherBook間加了 “{Xor}”約束

•限定符：一本書只有一冊(cè)，因此只能夠被借一次，因此對(duì)于一本Book而言只能有一個(gè)RecordId與其對(duì)應(yīng)

•類圖應(yīng)用說明

軟件系統(tǒng)模型，全部是針對(duì)類圖在各個(gè)階段的演變

•領(lǐng)域模型是從面向?qū)ο蟮囊暯强创F(xiàn)實(shí)世界的結(jié)果，也就是通過類圖來描述現(xiàn)實(shí)世界中各種事物的關(guān)系。

•分析模型和領(lǐng)域模型是很相近的，分析模型主要是針對(duì)軟件系統(tǒng)的分析，領(lǐng)域模型則更多是偏重對(duì)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的分析

•設(shè)計(jì)模型則是在分析模型的基礎(chǔ)上添加設(shè)計(jì)元素的結(jié)果。與分析模型相比，設(shè)計(jì)模型中的類的屬性集更趨完善；

數(shù)據(jù)庫邏輯模型

•從某種意義上說UML中的類圖是E-R圖的超集，E-R圖只針對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，而類圖則在些基礎(chǔ)上，增加了行為建模的能力。在使用類圖來表示E-R模型時(shí)，要注意遵循以下策略

•將表示E-R模型的類，用UML的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造型“{persistent}”來表示；

•展開類的結(jié)構(gòu)性細(xì)節(jié)，并且加強(qiáng)關(guān)聯(lián)和多重性分析；

•盡量消除循環(huán)關(guān)聯(lián)、n-元關(guān)聯(lián)

•復(fù)合結(jié)構(gòu)圖

復(fù)合結(jié)構(gòu)圖的組成部分

•通過 “部件（Part）”和“連接器（Connector）”來表示類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

•部件也稱為結(jié)構(gòu)化部分，它是一個(gè)代表上下文關(guān)系中的一個(gè)對(duì)象或一組對(duì)象的元素，也可以是類中的一部分。部件具有名稱、類型和多重性

•連接器：是一種上下文中的關(guān)聯(lián)，它用來連接兩個(gè)部件

復(fù)合結(jié)構(gòu)圖實(shí)例

• 該類由“命令解析”、“485通信”和“數(shù)據(jù)組裝”三個(gè)部分組成，命令解析提供了getState（獲取狀態(tài)）和setState（設(shè)置狀態(tài)）兩個(gè)接口； 根據(jù)傳入數(shù)據(jù)的不同，由“485”通信來完成數(shù)據(jù)的獲取或設(shè)置的任務(wù)；并且根據(jù)最終的執(zhí)行結(jié)果，進(jìn)行“數(shù)據(jù)封裝”，調(diào)用外部的storeData接口來實(shí) 現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)

E-R 圖

E-R圖為實(shí)體-聯(lián)系圖，提供了表示實(shí)體型、屬性和聯(lián)系的方法，用來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型。
構(gòu)成E-R圖的基本要素是實(shí)體型、屬性和聯(lián)系，其表示方法為：
· 實(shí)體型：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名；
· 屬性：用橢圓形表示，并用無向邊將其與相應(yīng)的實(shí)體連接起來；
· 聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，并用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系的類型（1 : 1，1 : n或m : n）。

ER圖是完全針對(duì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的，我們也可以直接建立數(shù)據(jù)庫關(guān)系模型來代表ER圖

其他表示法

•小結(jié)

•首先，從一個(gè)現(xiàn)實(shí)生活中的例子開始引入面向?qū)ο笏枷氲谋举|(zhì)，并且詳細(xì)地說明了UML中類的表示法

•接著講述了閱讀類圖的方法、技巧和相關(guān)的知識(shí)：關(guān)系、多重性、導(dǎo)航箭頭、角色名稱、導(dǎo)出屬性、限定符、約束；接口/抽象類、關(guān)聯(lián)類、模板類、主動(dòng)類、嵌套類；OCL

• 類圖的繪制方法，類圖的功能與作用

•復(fù)合結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)知識(shí)