统一建模语言UML基础专题之类图和对象图

点击次数：1048 创建日期：3-2-2008 录入：cn-web.com 字体:[大中小] 点评：

类图表示不同的实体（人、事物和数据）如何彼此相关，显示了系统的静态结构。类图可用于表示逻辑类，逻辑类通常就是业务人员所谈及的事物种类，比如摇滚乐队、CD、广播剧，或者贷款、住房抵押、汽车信贷及利率的抽象描述。类图还可用于表示实现类，实现类就是程序员要编写的类。实现类图与逻辑类图可能会用来描述一些相同的类。然而，实现类图与逻辑类图不会使用相同的描述属性。

类图是一个分为三个部分的矩形。最上面的部分显示类的名称，中间部分显示类的属性，最下面的部分显示类的操作（或者说“方法”）。实际上，最常用、最简单的类图就是一个在里面显示了类名的长方形，因为在UML中，大多数类只要有一个能够清楚表达的命名就可以了。

在类名部分还可以显示类的构造类型。类的构造型显示在一对双角括符号“« »”之间，经常放在类的名称上面。常见的构造类型包括实现类（直接显示类名）、接口（在类名上面显示 «interface»），以及工具类（在类名上面显示 «utility»）。如果类名用斜体表示，或者在类名下面标上{abstract}，就表示这个类是一个抽象类。

在属性和方法的前面有一个字符用来表示属性或方法的作用域，它们的意义如下：

—“-”表示属性或方法是私有的（private）；

—“#”表示属性或方法是保护的（protected）；

—“+”表示属性或方法是公用的（public）。

紧接在属性或方法的参数名称的冒号（：）号之后，显示了属性的类型或方法的参数的类型。方法的返回值类型显示在方法后面的冒号之后。

下图显示了一个类Person的类图，它对应的类的C#源代码如下：

^Person

⁺^{name: string}

⁺^{sex: char}

^-^{age: int}

⁺^{Work(in type: string): void}

⁺^{Person(in name: string, in sex: char, in age: int): void}

⁺^{Speak(): void}

⁺^{Eat(): void}

类图示意

class Person
{
    public string name;
    public char sex;
    private int age;
    public Person(string name, char sex, int age)
    {
    }
    public void Eat()
    {
    }
    public void Speak()
    {
    }
    public void Work(string type)
    {
    }
}

对象图用来表示类的实例化对象。对象图用一个两层的矩形来表示，上层标识对象名和类名，下层标识对象的实例化属性值。下面的代码将创建一个Person类的对象mary：

Person mary = new Person("Mary", 'F', 24);

对象mary的对象图如图所示：

^{mary: Person}

^{name: string}⁼^"Mary"

^{sex: char}⁼^'F'

^{age: int}⁼²⁴

对象图示例

在一个系统中，类之间存在多种关系，如下所示。

— 继承（inheritance）：继承是指一个类从其父类派生而来，继承了父类的属性和方法。基于类的继承叫做一般化（generalization），基于接口的继承，叫做实现（realization）。

— 关联（association）：类之间的关联大多用来表示变量实例持有对其他对象的引用，这种关系是半永久的，但没有包含关系。

— 依赖（dependency）：依赖是不同类的实例之间的暂时关系。

— 聚合（aggregation）：聚合是关联的一种特殊形式，它意味着一种整体/部分（whole/part）的关系，但是部分也可以作为其他整体的组分，而且部分和整体之间也没有生命期的依赖。

— 组合（composition）：组合是聚合的一种特殊形式，组合的关联性比聚合更强，部分只能作为唯一的一个整体的部分，而且部分的生命周期依赖于整体的生命周期。

UML类图对这些关系的表示方法如图6-5所示。具有关联、聚合和组合关系的两个对象之间可能是没有数量关系的一种联系，也可能存在数量关系，比如1对1（不标识）、0个或1个（标识为0…1）、0个或多个（标识为0…*或0…n）、1个或多个（标识为1…*或1…n）或者确切的数字（直接标识数字）。

图6-6显示了一个包含了图6-2中的对象的类图。其中包括一个继承关系和两个关联关系。CDSalesReport类继承自Report类。一个CDSalesReport类与一个CD类关联，但是CD类并不知道关于CDSalesReport类的任何信息。CD类和Band类都彼此知道对方，两个类彼此都可以与一个或者多个对方类相关联。

UML类图之间的关系表示方法

包含关系的类图

下图显示了一个包含多种关系的类图的另一个例子。Person类实现了IHuman接口，Author类继承了Person类；Book类与Author类之间的关联是1对多的，即一本书可能有一个或多个作者；Person读书，这是一种暂时的单向依赖；Book由一个或多个Page组成，每一个Page只能作为一本Book的一部分，这是一种组合关系；Bookshelf里可以不放或者放多本Book，Book也可以放在其他的Bookshelf中，Bookshelf的存在并不能影响Book的存在性，这是一种聚合关系。