UML类图基础一
类图用于描述系统中所包含的类以及它们之间的相互关系帮助人们简化对系统的理解它是系统分析和设计阶段的重要产物也是系统编码和测试的重要模型依据。1. 类 类(Class)封装了数据和行为是面向对象的重要组成部分它是具有相同属性、操作、关系的对象集合的总称。在系统中每个类都具有一定的职责职责指的是类要完成什么样的功能要承担什么样的义务。一个类可以有多种职责设计得好的类一般只有一种职责。在定义类的时候将类的职责分解成为类的属性和操作即方法。类的属性即类的数据职责类的操作即类的行为职责。设计类是面向对象设计中最重要的组成部分也是最复杂和最耗时的部分。 在软件系统运行时类将被实例化成对象(Object)对象对应于某个具体的事物是类的实例(Instance)。 类图(Class Diagram)使用出现在系统中的不同类来描述系统的静态结构它用来描述不同的类以及它们之间的关系。 在系统分析与设计阶段类通常可以分为三种分别是实体类(Entity Class)、控制类(Control Class)和边界类(Boundary Class)下面对这三种类加以简要说明 (1) 实体类实体类对应系统需求中的每个实体它们通常需要保存在永久存储体中一般使用数据库表或文件来记录实体类既包括存储和传递数据的类还包括操作数据的类。实体类来源于需求说明中的名词如学生、商品等。 (2) 控制类控制类用于体现应用程序的执行逻辑提供相应的业务操作将控制类抽象出来可以降低界面和数据库之间的耦合度。控制类一般是由动宾结构的短语动词+名词转化来的名词如增加商品对应有一个商品增加类注册对应有一个用户注册类等。 (3) 边界类边界类用于对外部用户与系统之间的交互对象进行抽象主要包括界面类如对话框、窗口、菜单等。 在面向对象分析和设计的初级阶段通常首先识别出实体类绘制初始类图此时的类图也可称为领域模型包括实体类及其它们之间的相互关系。2. 类的UML图示 在UML中类使用包含类名、属性和操作且带有分隔线的长方形来表示如定义一个Employee类它包含属性name、age和email以及操作modifyInfo()在UML类图中该类如图1所示
图1 类的UML图示 图1对应的Java代码片段如下
public class Employee {
private String name;
private int age;
private String email;
public void modifyInfo() {
......
}}
在UML类图中类一般由三部分组成 (1) 第一部分是类名每个类都必须有一个名字类名是一个字符串。 (2) 第二部分是类的属性(Attributes)属性是指类的性质即类的成员变量。一个类可以有任意多个属性也可以没有属性。 UML规定属性的表示方式为
可见性 名称:类型 [ = 缺省值 ]
其中 “可见性”表示该属性对于类外的元素而言是否可见包括公有(public)、私有(private)和受保护(protected)三种在类图中分别用符号+、-和#表示。“名称”表示属性名用一个字符串表示。 “类型”表示属性的数据类型可以是基本数据类型也可以是用户自定义类型。 “缺省值”是一个可选项即属性的初始值。 (3) 第三部分是类的操作(Operations)操作是类的任意一个实例对象都可以使用的行为是类的成员方法。 UML规定操作的表示方式为
可见性 名称(参数列表) [ : 返回类型]
其中 “可见性”的定义与属性的可见性定义相同。 “名称”即方法名用一个字符串表示。 “参数列表”表示方法的参数其语法与属性的定义相似参数个数是任意的多个参数之间用逗号“”隔开。
“返回类型”是一个可选项表示方法的返回值类型依赖于具体的编程语言可以是基本数据类型也可以是用户自定义类型还可以是空类型(void)如果是构造方法则无返回类型。
在类图2中操作method1的可见性为public(+)带入了一个Object类型的参数par返回值为空(void)操作method2的可见性为protected(#)无参数返回值为String类型操作method3的可见性为private(-)包含两个参数其中一个参数为int类型另一个为int[]类型返回值为int类型。
图2 类图操作说明示意图 由于在Java语言中允许出现内部类因此可能会出现包含四个部分的类图如图3所示
图3 包含内部类的类图
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