本文關鍵詞：UML，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

這是關于統(tǒng)一建模語言、即UML 里采用的基本圖的一系列文章的一部分。在我 先前關于序列圖的文章 里，我把重點從 UML 1.4 版，轉(zhuǎn)移到 OMG的采用UML 2.0版草案規(guī)范（又稱為UML 2）。在這篇文章中，我將會討論結(jié)構(gòu)圖，這是已經(jīng)在 UML 2 中提出的一種新圖種類。由于本系列文章的目的是使人們了解記號元素及它們的含意，該文主要關注類圖。你很快就會知道這樣做的理由。隨后的文章將會覆蓋結(jié)構(gòu)范疇中包含的其它圖。

我也想提醒讀者，這一系列文章是關于 UML 記號元素的，所以這些文章并不意味著為建模的最好方式提供指導方針，或是該如何決定哪些內(nèi)容應該首先被建模。相反的，該文及本系列文章的目的主要是幫助大家對于記號元素 -- 語法和含義有一個基本的理解。借由這些知識，你應該可以閱讀圖，并使用正確的記號元素創(chuàng)建你自己的圖。

這篇文章假定你對面向?qū)ο蟮脑O計已經(jīng)有了基本的理解。你們當中如果有人需要一些面向?qū)ο蟾拍畹膸椭�，那么可以訪問，來獲得Sun公司關于面向?qū)ο缶幊痰暮喍讨笇�。閱讀 “什么是類？”和 什么是繼承？” 章節(jié)，將提供給你足夠的理解，并對該文的閱讀會有所幫助。另外，David Taylor的書《 Object-Oriented Technologies: A Manager's Guide》提供了面向?qū)ο笤O計的優(yōu)秀，高水平的說明，而無需對計算機編程有高深的理解。

UML 2 中的陰和陽
在 UML 2 中有二種基本的圖范疇：結(jié)構(gòu)圖和行為圖。每個 UML 圖都屬于這二個圖范疇。結(jié)構(gòu)圖的目的是顯示建模系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。它們包括類，組件和（或）對象圖。另一方面，行為圖顯示系統(tǒng)中的對象的動態(tài)行為，包括如對象的方法，協(xié)作和活動之類的內(nèi)容。行為圖的實例是活動圖，用例圖和序列圖。

大體上的結(jié)構(gòu)圖
如同我所說的，結(jié)構(gòu)圖顯示建模系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。關注系統(tǒng)的元件，無需考慮時間。在系統(tǒng)內(nèi)，靜態(tài)結(jié)構(gòu)通過顯示類型和它們的實例進行傳播。除了顯示系統(tǒng)類型和它們的實例，結(jié)構(gòu)圖至少也顯示了這些元素間的一些關系，可能的話，甚至也顯示它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

貫穿整個軟件生命周期，結(jié)構(gòu)圖對于各種團隊成員都是有用的。一般而言，這些圖支持設計驗證，和個體與團隊間的設計交流。舉例來說，業(yè)務分析師可以使用類或?qū)ο髨D，來為當前的資產(chǎn)和資源建模，例如分類賬，產(chǎn)品或地理層次。架構(gòu)師可以使用組件和部署圖，來測試/確認他們的設計是否充分。開發(fā)者可以使用類圖，來設計并為系統(tǒng)的代碼（或即將成為代碼的）類寫文檔。

特殊的類圖

UML 2 把結(jié)構(gòu)圖看成一個分類；這里并不存在稱為“結(jié)構(gòu)圖”的圖。然而，類圖提供結(jié)構(gòu)圖類型的一個主要實例，并為我們提供一組記號元素的初始集，供所有其它結(jié)構(gòu)圖使用。由于類圖是如此基本，本文的剩余部分將會把重點集中在類圖記號集。在本文的結(jié)尾，你將對于如何畫UML 2類圖有所了解，而且對于理解在后面文章中將涉及的其他結(jié)構(gòu)圖有一個穩(wěn)固的基礎。

基礎
如先前所提到的，類圖的目的是顯示建模系統(tǒng)的類型。在大多數(shù)的 UML 模型中這些類型包括：

類

接口

數(shù)據(jù)類型

組件

UML 為這些類型起了一個特別的名字：“分類器”。通常地，你可以把分類器當做類，但在技術(shù)上，分類器是更為普遍的術(shù)語，它還是引用上面的其它三種類型為好。

類名

類的 UML 表示是一個長方形，垂直地分為三個區(qū)，如圖 1 所示。頂部區(qū)域顯示類的名字。中間的區(qū)域列出類的屬性。底部的區(qū)域列出類的操作。當在一個類圖上畫一個類元素時，你必須要有頂端的區(qū)域，下面的二個區(qū)域是可選擇的（當圖描述僅僅用于顯示分類器間關系的高層細節(jié)時，下面的兩個區(qū)域是不必要的）。圖 1 顯示一個航線班機如何作為 UML 類建模。正如我們所能見到的，名字是 Flight，我們可以在中間區(qū)域看到Flight類的3個屬性：flightNumber，departureTime 和 flightDuration。在底部區(qū)域中我們可以看到Flight類有兩個操作：delayFlight 和 getArrivalTime。

圖 1: Flight類的類圖

　

類屬性列表

類的屬性節(jié)（中部區(qū)域）在分隔線上列出每一個類的屬性。屬性節(jié)是可選擇的，要是一用它，就包含類的列表顯示的每個屬性。該線用如下格式：

name : attribute type

flightNumber : Integer

繼續(xù)我們的Flight類的例子，我們可以使用屬性類型信息來描述類的屬性，如表 1 所示。

表 1：具有關聯(lián)類型的Flight類的屬性名字

屬性名稱 屬性類型

flightNumber Integer

departureTime Date

flightDuration Minutes

在業(yè)務類圖中，屬性類型通常與單位相符，這對于圖的可能讀者是有意義的（例如，分鐘，美元，等等）。然而，用于生成代碼的類圖，要求類的屬性類型必須限制在由程序語言提供的類型之中，或包含于在系統(tǒng)中實現(xiàn)的、模型的類型之中。

在類圖上顯示具有默認值的特定屬性，有時是有用的（例如，在銀行賬戶應用程序中，一個新的銀行賬戶會以零為初始值）。UML 規(guī)范允許在屬性列表節(jié)中，通過使用如下的記號作為默認值的標識：

name : attribute type = default value

舉例來說：

balance : Dollars = 0

顯示屬性默認值是可選擇的；圖 2 顯示一個銀行賬戶類具有一個名為 balance的類型，它的默認值為0。

圖 2：顯示默認為0美元的balance屬性值的銀行賬戶類圖。

　

類操作列表

類操作記錄在類圖長方形的第三個（最低的）區(qū)域中，它也是可選擇的。和屬性一樣，類的操作以列表格式顯示，每個操作在它自己線上。操作使用下列記號表現(xiàn)：

name(parameter list) : type of value returned

下面的表 2 中Flight類操作的映射。

表 2：從圖 2 映射的Flight類的操作

操作名稱 返回參數(shù) 值類型

delayFlight

Name Type

numberOfMinutes Minutes

N/A

getArrivalTime N/A Date

圖3顯示，delayFlight 操作有一個Minutes類型的輸入?yún)?shù) -- numberOfMinutes。然而，delayFlight 操作沒有返回值。 當一個操作有參數(shù)時，參數(shù)被放在操作的括號內(nèi)；每個參數(shù)都使用這樣的格式：“參數(shù)名：參數(shù)類型”。

圖 3：Flight類操作參數(shù)，包括可選擇的“in”標識。

　

當文檔化操作參數(shù)時，你可能使用一個可選擇的指示器，以顯示參數(shù)到操作的輸入?yún)?shù)、或輸出參數(shù)。這個可選擇的指示器以“in”或“out”出現(xiàn)，如圖3中的操作區(qū)域所示。一般來說，除非將使用一種早期的程序編程語言，如Fortran ，這些指示器可能會有所幫助，否則它們是不必要的。然而，在 C++和Java中，所有的參數(shù)是“in”參數(shù)，而且按照UML規(guī)范，既然“in”是參數(shù)的默認類型，大多數(shù)人將會遺漏輸入/輸出指示器。

繼承

在面向?qū)ο蟮脑O計中一個非常重要的概念，繼承，指的是一個類（子類）繼承另外的一個類（超類）的同一功能，并增加它自己的新功能（一個非技術(shù)性的比喻，想象我繼承了我母親的一般的音樂能力，但是在我的家里，我是唯一一個玩電吉他的人）的能力。為了在一個類圖上建模繼承，從子類（要繼承行為的類）拉出一條閉合的，單鍵頭（或三角形）的實線指向超類�？紤]銀行賬戶的類型：圖 4 顯示 CheckingAccount 和 SavingsAccount 類如何從 BankAccount 類繼承而來。

圖 4: 繼承通過指向超類的一條閉合的，單箭頭的實線表示。

　

在圖 4 中，繼承關系由每個超類的單獨的線畫出，這是在IBM Rational Rose和IBM Rational XDE中使用的方法。然而，有一種稱為 樹標記的備選方法可以畫出繼承關系。當存在兩個或更多子類時，如圖 4 中所示，除了繼承線象樹枝一樣混在一起外，你可以使用樹形記號。圖 5 是重繪的與圖 4 一樣的繼承，但是這次使用了樹形記號。

圖 5: 一個使用樹形記號的繼承實例

　

抽象類及操作
細心的讀者會注意到，在圖 4 和 圖5 中的圖中,類名BankAccount和withdrawal操作使用斜體。這表示，BankAccount 類是一個抽象類，而withdrawal方法是抽象的操作。換句話說，BankAccount 類使用withdrawal規(guī)定抽象操作，并且CheckingAccount 和 SavingsAccount 兩個子類都分別地執(zhí)行它們各自版本的操作。

然而，超類（父類）不一定要是抽象類。標準類作為超類是正常的。

關聯(lián)
當你系統(tǒng)建模時，特定的對象間將會彼此關聯(lián)，而且這些關聯(lián)本身需要被清晰地建模。有五種關聯(lián)。在這一部分中，我將會討論它們中的兩個 -- 雙向的關聯(lián)和單向的關聯(lián)，而且我將會在Beyond the basics部分討論剩下的三種關聯(lián)類型。請注意，關于何時該使用每種類型關聯(lián)的詳細討論，不屬于本文的范圍。相反的，我將會把重點集中在每種關聯(lián)的用途，并說明如何在類圖上畫出關聯(lián)。

雙向（標準）的關聯(lián)
關聯(lián)是兩個類間的聯(lián)接。關聯(lián)總是被假定是雙向的；這意味著，兩個類彼此知道它們間的聯(lián)系，除非你限定一些其它類型的關聯(lián)�；仡櫼幌翭light 的例子，圖 6 顯示了在Flight類和Plane類之間的一個標準類型的關聯(lián)。

圖 6：在一個Flight類和Plane類之間的雙向關聯(lián)的實例

　

一個雙向關聯(lián)用兩個類間的實線表示。在線的任一端，你放置一個角色名和多重值。圖 6 顯示Flight與一個特定的Plane相關聯(lián)，而且Flight類知道這個關聯(lián)。因為角色名以Plane類表示，所以Plane承擔關聯(lián)中的“assignedPlane”角色。緊接于Plane類后面的多重值描述0...1表示，當一個Flight實體存在時，可以有一個或沒有Plane與之關聯(lián)（也就是，Plane可能還沒有被分配）。圖 6 也顯示Plane知道它與Flight類的關聯(lián)。在這個關聯(lián)中，F(xiàn)light承擔“assignedFlights”角色；圖 6 的圖告訴我們，Plane實體可以不與flight關聯(lián)（例如，它是一架全新的飛機）或與沒有上限的flight（例如，一架已經(jīng)服役5年的飛機）關聯(lián)。

由于對那些在關聯(lián)尾部可能出現(xiàn)的多重值描述感到疑惑，下面的表3列出了一些多重值及它們含義的例子。

表 3: 多重值和它們的表示

可能的多重值描述

表示 含義

0..1 0個或1個

1 只能1個

0..* 0個或多個

* 0個或多個

1..* 1個或我個

3 只能3個

0..5 0到5個

5..15 5到15個

單向關聯(lián)
在一個單向關聯(lián)中，兩個類是相關的，但是只有一個類知道這種聯(lián)系的存在。圖 7 顯示單向關聯(lián)的透支財務報告的一個實例。

圖 7: 單向關聯(lián)一個實例：OverdrawnAccountsReport 類 BankAccount 類，而 BankAccount 類則對關聯(lián)一無所知。

　

一個單向的關聯(lián)，表示為一條帶有指向已知類的開放箭頭（不關閉的箭頭或三角形，用于標志繼承）的實線。如同標準關聯(lián)，單向關聯(lián)包括一個角色名和一個多重值描述，但是與標準的雙向關聯(lián)不同的時，單向關聯(lián)只包含已知類的角色名和多重值描述。在圖 7 中的例子中，OverdrawnAccountsReport 知道 BankAccount 類，而且知道 BankAccount 類扮演“overdrawnAccounts”的角色。然而，和標準關聯(lián)不同，BankAccount 類并不知道它與 OverdrawnAccountsReport 相關聯(lián)。

軟件包
不可避免，如果你正在為一個大的系統(tǒng)或大的業(yè)務領域建模，在你的模型中將會有許多不同的分類器。管理所有的類將是一件令人生畏的任務；所以，UML 提供一個稱為 軟件包的組織元素。軟件包使建模者能夠組織模型分類器到名字空間中，這有些象文件系統(tǒng)中的文件夾。把一個系統(tǒng)分為多個軟件包使系統(tǒng)變成容易理解，尤其是在每個軟件包都表現(xiàn)系統(tǒng)的一個特定部分時。

在圖中存在兩種方法表示軟件包。并沒有規(guī)則要求使用哪種標記，除了用你個人的判斷：哪種更便于閱讀你畫的類圖。兩種方法都是由一個較小的長方形（用于定位）嵌套在一個大的長方形中開始的，如圖 8 所示。但是建模者必須決定包的成員如何表示，如下：

如果建模者決定在大長方形中顯示軟件包的成員，則所有的那些成員 需要被放置在長方形里面。另外，所有軟件包的名字需要放在軟件包的較小長方形之內(nèi)（如圖 8 的顯示）。

如果建模者決定在大的長方形之外顯示軟件包成員，則所有將會在圖上顯示的成員都需要被置于長方形之外。為了顯示屬于軟件包的分類器屬于，從每個分類器畫一條線到里面有加號的圓周，這些圓周粘附在軟件包之上（圖9）。

圖 8：在軟件包的長方形內(nèi)顯示軟件包成員的軟件包元素例子

　

圖 9：一個通過連接線表現(xiàn)軟件包成員的軟件包例子

　

了解基礎重要性

在 UML 2 中，了解類圖的基礎更為重要。這是因為類圖為所有的其他結(jié)構(gòu)圖提供基本的構(gòu)建塊。如組件或?qū)ο髨D（僅僅是舉了些例子）。

超過基礎
到此為止，我已經(jīng)介紹了類圖的基礎，但是請繼續(xù)往下讀！在下面的部分中，我將會引導你到你會使用的類圖的更重要的方面。這些包括UML 2 規(guī)范中的接口，其它的三種關聯(lián)類型，可見性和其他補充。

接口
在本文的前面，我建議你以類來考慮分類器。事實上，分類器是一個更為一般的概念，它包括數(shù)據(jù)類型和接口。

關于何時、以及如何高效地在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中使用數(shù)據(jù)類型和接口的完整討論，不在本文的討論范圍之內(nèi)。既然這樣，我為什么要在這里提及數(shù)據(jù)類型和接口呢？你可能想在結(jié)構(gòu)圖上模仿這些分類器類型，在這個時候，使用正確的記號來表示，或者至少知道這些分類器類型是重要的。不正確地繪制這些分類器，很有可能將使你的結(jié)構(gòu)圖讀者感到混亂，以后的系統(tǒng)將不能適應需求。

一個類和一個接口不同：一個類可以有它形態(tài)的真實實例，然而一個接口必須至少有一個類來實現(xiàn)它。在 UML 2 中，一個接口被認為是類建模元素的特殊化。因此，接口就象類那樣繪制，但是長方形的頂部區(qū)域也有文本“interface”，如圖 10 所示。

圖 10：Professor類和Student類實現(xiàn)Person接口的類圖實例

　

在圖 10 中顯示的圖中，Professor和Student類都實現(xiàn)了Person的接口，但并不從它繼承。我們知道這一點是由于下面兩個原因：1) Person對象作為接口被定義 -- 它在對象的名字區(qū)域中有“interface”文本，而且我們看到由于Professor和Student對象根據(jù)畫類對象的規(guī)則（在它們的名字區(qū)域中沒有額外的分類器文本）標示，所以它們是 類對象。 2) 我們知道繼承在這里沒有被顯示，因為與帶箭頭的線是點線而不是實線。如圖 10 所示，一條帶有閉合的單向箭頭的點 線意味著實現(xiàn)（或?qū)嵤�；正如我們在圖 4 中所見到的，一條帶有閉合單向箭頭的實線表示繼承。

更多的關聯(lián)
在上面，我討論了雙向關聯(lián)和單向關聯(lián)。現(xiàn)在，我將會介紹剩下的三種類型的關聯(lián)。

關聯(lián)類
在關聯(lián)建模中，存在一些情況下，你需要包括其它類，因為它包含了關于關聯(lián)的有價值的信息。對于這種情況，你會使用 關聯(lián)類 來綁定你的基本關聯(lián)。關聯(lián)類和一般類一樣表示。不同的是，主類和關聯(lián)類之間用一條相交的點線連接。圖 11 顯示一個航空工業(yè)實例的關聯(lián)類。

圖 11：增加關聯(lián)類 MileageCredit

　

在圖 11 中顯示的類圖中，在Flight類和 FrequentFlyer 類之間的關聯(lián)，產(chǎn)生了稱為 MileageCredit的關聯(lián)類。這意味當Flight類的一個實例關聯(lián)到 FrequentFlyer 類的一個實例時，將會產(chǎn)生 MileageCredit 類的一個實例。

聚合
聚合是一種特別類型的關聯(lián)，用于描述“總體到局部”的關系。在基本的聚合關系中， 部分類 的生命周期獨立于 整體類 的生命周期。

舉例來說，，我們可以想象，車 是一個整體實體，而 車輪 輪胎是整輛車的一部分。輪胎可以在安置到車時的前幾個星期被制造，并放置于倉庫中。在這個實例中，Wheel類實例清楚地獨立地Car類實例而存在。然而，有些情況下， 部分 類的生命周期并 不 獨立于 整體 類的生命周期 -- 這稱為合成聚合。舉例來說，考慮公司與部門的關系。 公司和部門 都建模成類，在公司存在之前，部門不能存在。這里Department類的實例依賴于Company類的實例而存在。

讓我們更進一步探討基本聚合和組合聚合。

基本聚合
有聚合關系的關聯(lián)指出，某個類是另外某個類的一部分。在一個聚合關系中，子類實例可以比父類存在更長的時間。為了表現(xiàn)一個聚合關系，你畫一條從父類到部分類的實線，并在父類的關聯(lián)末端畫一個未填充棱形。圖 12 顯示車和輪胎間的聚合關系的例子。

圖 12: 一個聚合關聯(lián)的例子

　

組合聚合
組合聚合關系是聚合關系的另一種形式，但是子類實例的生命周期依賴于父類實例的生命周期。在圖13中，顯示了Company類和Department類之間的組合關系，注意組合關系如聚合關系一樣繪制，不過這次菱形是被填充的。

圖 13: 一個組合關系的例子

　

在圖 13 中的關系建模中，一個Company類實例至少總有一個Department類實例。因為關系是組合關系，當Company實例被移除/銷毀時，Department實例也將自動地被移除/銷毀。組合聚合的另一個重要功能是部分類只能與父類的實例相關（舉例來說，我們例子中的Company類）。

反射關聯(lián)
現(xiàn)在我們已經(jīng)討論了所有的關聯(lián)類型。就如你可能注意到的，我們的所有例子已經(jīng)顯示了兩個不同類之間的關系。然而，類也可以使用反射關聯(lián)與它本身相關聯(lián)。起先，這可能沒有意義，但是記住，類是抽象的。圖 14 顯示一個Employee類如何通過manager / manages角色與它本身相關。當一個類關聯(lián)到它本身時，這并不意味著類的實例與它本身相關，而是類的一個實例與類的另一個實例相關。

圖 14：一個反射關聯(lián)關系的實例

　

圖 14 描繪的關系說明一個Employee實例可能是另外一個Employee實例的經(jīng)理。然而，因為“manages”的關系角色有 0..*的多重性描述；一個雇員可能不受任何其他雇員管理。

可見性
在面向?qū)ο蟮脑O計中，存在屬性及操作可見性的記號。UML 識別四種類型的可見性：public，protected，private及package。

UML 規(guī)范并不要求屬性及操作可見性必須顯示在類圖上，但是它要求為每個屬性及操作定義可見性。為了在類圖上的顯示可見性，放置可見性標志于屬性或操作的名字之前。雖然 UML 指定四種可見性類型，但是實際的編程語言可能增加額外的可見性，或不支持 UML 定義的可見性。表4顯示了 UML 支持的可見性類型的不同標志。

表 4：UML 支持的可見性類型的標志

標志 可見性類型

+ Public

# Protected

- Private

~ Package

現(xiàn)在，讓我們看一個類，以說明屬性及操作的可見性類型。在圖 15 中，所有的屬性及操作都是public，除了 updateBalance 操作。updateBalance 操作是protected。

圖 15：一個 BankAccount 類說明它的屬性及操作的可見性

　

UML 2 補充
既然我們已經(jīng)覆蓋了基礎和高級主題，我們將覆蓋一些由UML 1. x增加的類圖的新記號。

實例
當一個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模時，顯示例子類實例有時候是有用的。為了這種結(jié)構(gòu)建模，UML 2 提供 實例規(guī)范 元素，它顯示在系統(tǒng)中使用例子（或現(xiàn)實）實例的值得注意的信息。

實例的記號和類一樣，但是取代頂端區(qū)域中僅有的類名，它的名字是經(jīng)過拼接的:

Instance Name : Class Name

舉例來說：

Donald : Person

因為顯示實例的目的是顯示值得注意的或相關的信息，沒必要在你的模型中包含整個實體屬性及操作。相反地，僅僅顯示感興趣的屬性及其值是完全恰當?shù)�。如圖16所描述。

圖 16：Plane類的一個實例例子（只顯示感興趣的屬性值）

　

然而，僅僅表現(xiàn)一些實例而沒有它們的關系不太實用；因此，UML 2 也允許在實體層的關系/關聯(lián)建模。繪制關聯(lián)與一般的類關系的規(guī)則一樣，除了在建模關聯(lián)時有一個附加的要求。附加的限制是，關聯(lián)關系必須與類圖的關系相一致，而且關聯(lián)的角色名字也必須與類圖相一致。它的一個例子顯示于圖 17 中。在這個例子中，實例是圖 6 中類圖的例子實例。

圖 17：圖 6 中用實例代替類的例子

　

圖 17 有Flight類的二個實例，因為類圖指出了在Plane類和Flight類之間的關系是 0或多。因此，我們的例子給出了兩個與NX0337 Plane實例相關的Flight實例。

角色
建模類的實例有時比期望的更為詳細。有時，你可能僅僅想要在一個較多的一般層次做類關系的模型。在這種情況下，你應該使用 角色 記號。角色記號類似于實例記號。為了建立類的角色模型，你畫一個方格，并在內(nèi)部放置類的角色名及類名，作為實體記號，但是在這情況你不能加下劃線。圖 18 顯示一個由圖 14 中圖描述的雇員類扮演的角色實例。在圖 18 中，我們可以認為，即使雇員類與它本身相關，關系確實是關于雇員之間扮演經(jīng)理及團隊成員的角色。

圖 18：一個類圖顯示圖14中扮演不同角色的類

注意，你不能在純粹類圖中做類角色的建模，即使圖 18顯示你可以這么做。為了使用角色記號，你將會需要使用下面討論的內(nèi)部結(jié)構(gòu)記號。

內(nèi)部的結(jié)構(gòu)
UML 2 結(jié)構(gòu)圖的更有用的功能之一是新的內(nèi)部結(jié)構(gòu)記號。它允許你顯示一個類或另外的一個分類器如何在內(nèi)部構(gòu)成。這在 UML 1. x 中是不可能的，因為記號限制你只能顯示一個類所擁有的聚合關系�，F(xiàn)在，在 UML 2 中，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)記號讓你更清楚地顯示類的各個部分如何保持關系。

讓我們看一個實例。在圖 18 中我們有一個類圖以表現(xiàn)一個Plane類如何由四個引擎和兩個控制軟件對象組成。從這個圖中省略的東西是顯示關于飛機部件如何被裝配的一些信息。從圖 18 的圖，你無法說明，是每個控制軟件對象控制兩個引擎，還是一個控制軟件對象控制三個引擎，而另一個控制一個引擎。

圖 19: 只顯示對象之間關系的類圖

　

繪制類的內(nèi)在結(jié)構(gòu)將會改善這種狀態(tài)。開始時，你通過用二個區(qū)域畫一個方格。最頂端的區(qū)域包含類名字，而較低的區(qū)域包含類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，顯示在它們父類中承擔不同角色的部分類，角色中的每個部分類也關系到其它類。圖 19 顯示了Plane類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；注意內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何澄清混亂性。

圖 20：Plane類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)例子。

　

在圖 20 中Plane有兩個 ControlSoftware 對象，而且每個控制二個引擎。在圖左邊上的 ControlSoftware（control1）控制引擎 1 和 2 。在圖右邊的 ControlSoftware（control2）控制引擎 3 和 4 。

結(jié)論
至少存在兩個了解類圖的重要理由。第一個是它顯示系統(tǒng)分類器的靜態(tài)結(jié)構(gòu)；第二個理由是圖為UML描述的其他結(jié)構(gòu)圖提供了基本記號。開發(fā)者將會認為類圖是為他們特別建立的；但是其他的團隊成員將發(fā)現(xiàn)它們也是有用的。業(yè)務分析師可以用類圖，為系統(tǒng)的業(yè)務遠景建模。正如我們將會在本系列關于 UML 基礎的文章中見到的，其他的圖 -- 包括活動圖，序列圖和狀態(tài)圖——參考類圖中的類建模和文檔化。

關于“UML 基礎”的本系列的后面的元件圖。

腳注
1 delayFlight沒有返回值，因為我作出了設計決定，不要返回值。有一點可以爭論的是，延遲操作應該返回新的到達時間，而且，如果是這種情形，操作屬性將顯示為 delayFlight(numberOfMinutes : Minutes) : Date。

2可能看起來很奇怪， BankAccount 類不知道 OverdrawnAccountsReport 類。這個建模使報表類可以知道它們報告的業(yè)務類，但是業(yè)務類不知道它們正在被報告。這解開兩個對象的耦合，并因此使系統(tǒng)變得更能適應變化。

3 軟件包對于組織你的模型類是龐大的，但是記住重要的一點是，你的類圖應該是關于建模系統(tǒng)的容易交流的信息。在你的軟件包有許多類的情況下，最好使用多個主題類圖，而不是僅僅產(chǎn)生一個大的類圖。

4 要理解重要一點，當我說“所有的那些成員”時，我僅僅意味著在當前圖中的類將顯示出來。顯示一個有內(nèi)容的軟件包的圖，不需要顯示它的所有內(nèi)容。它可以依照一些準則，顯示包含元素的子集，這個準則就是并非所有的軟件包分類器都是必需的。

5 當畫一個類圖時，在 UML 規(guī)范中，全部要做的只是把類放入長方形的頂部區(qū)域，而你同理處理接口；然而，UML 規(guī)范認為，在這個區(qū)域放置“class”文本是可選的，如果類沒有顯示，那么它應該被假設。

參考資料

您可以參閱本文在 developerWorks 全球站點上的 英文原文。

　

關于作者
Donald Bell是IBM全球服務的一個IT專家，在那兒他和IBM的客戶一起致力于設計和開發(fā)基于軟件解決方案的J2EE。

 

  本文關鍵詞：UML，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：201336