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1、类图 什么是类图 类图的应用 类图的组成 类图的建模技术 对象图 包图 实例分析自动咖啡机,本次课主要内容,Example,什么是类图class diagram ？,类(Class)、对象(Object)和它们之间的关系是面向对象技术中最基本的元素。类图技术是OO方法的核心。 类图标加上它们之间的关系就构成了类图。,类图的应用,类图用于对系统静态设计视图建模。与数据模型不同，它不仅显示了信息的结构，同时还描述了系统的行为。 类图中可以包含接口，包，关系等建模元素，也可以包含对象，链等实例。 类图典型的应用在下面三类建模：,对系统的词汇建模 对简单协作建模 对逻辑数据库模式建模,类图的组成,类图
2、通常包含下述内容：,类 接口 协作 依赖、泛化和关联关系,类图可以包含注解和约束； 类图还可以有包或子系统，二者都用于把模型元素聚集成更大的组件。,类(Class),A class is the descriptor for a set of objects with similar structure, behavior, and relationships.,在UML中，类可视化表示为划分成三个格子的长方形，如图所示：,类名,属性,操作,练习：请为下面这段Java代码补充类图,pulic class Studentprivate String name;public void setNam
3、e(String name)this.name=name;public String getName()return this.name; ,回答问题,在学校中，一个学生可以选修多门课程，一门课程可以由多个学生选修，那么学生和课程之间是（ ）关系。 类A的一个操作调用类B的一个操作，且这两个类之间不存在其他关系，那么类A和类B之间是（ ）关系。 在MFC类库中，Window类和DialogBox类之间是（ ）关系。,类的关系,类之间的静态关系主要有：依赖：它表示类之间的使用关系（包括精化、跟踪和绑定关系） 泛化：它把一般类连接到它的特殊类； 关联：它表示对象之间的结构关系。,类的依赖,A de
4、pendency is a relationship between two elements in which a change to one element (the supplier) may affect or supply information needed by the other element (the client). 有两个元素X、Y，如果修改元素X的定义可能会引起对另一个元素Y的定义的修改，则称元素Y依赖(Dependency)于元素X。 在类中，依赖由各种原因引起，如：一个类向另一个类发消息；一个类是另一个类的某个操作参数类型。,，在一个课程注册系统中，定义了类Cou
5、rseSchedule和类Course，并在类CourseSchedule中定义了方法add（c:Course）和方法remove（c:Course），则类CourseSchedule和类Course之间的关系是：A、泛化关系 B、组成关系 C、依赖关系 D、包含关系,类的泛化,泛化(Generalization)定义了一般元素和特殊元素之间的分类关系。在UML中，泛化表示为一头为空心三角形的连线。 A generalization is a taxonomic relationship between a more general element and a more specific el
6、ement. The more specific element is fully consistent with the more general element and contains additional information.,类的泛化(Cont),泛化意味着子类的对象可以被用在父类的对象可能出现的任何地方，但反之不行。 泛化为“is-kind-of”的关系 多数情况，用类和接口间的泛化指明继承关系。,类的关联,关联(association) 表示两个类之间存在某种语义上的联系，它是一种结构关系，规定了一种事物的对象可以和另一种事物的对象相联系。 关联的图标：在类图中，关联用一条把
7、类连接在一起的实线表示。,关联名称,可以给关联加上关联名，来描述关联的作用。例如Person类和Company类之间的关联可以表示多种意义，如这个人是公司的客户、雇员、所有者等。下图是使用关联名的一个例子：一般地，关联的名字通常是动词或动词短语。 关联命名的原则是该命名是否有助于理解该模型。,关联角色,关联两端的类可以某种角色参与关联。例如下图中，“公司”以“雇主”的角色，“人”以“雇员”的角色参与关联。“雇主”和“雇员”称为角色名。如果在关联上没有标出角色名，则隐含地用类的名称作为角色名。,关联的多重性,角色还具有多重性(Multiplicity)，表示可以有多少个对象参与该关联。在下图中，
8、雇主(公司)可以雇佣多个雇员，表示为“0n”； 雇员只能被一家雇主雇佣，表示为“1”。,多重性指标,练习：根据下面的陈述画出类图,1）学生包括本科生、研究生两种。 2）研究生可以利用课余时间担任助教。 3）教师包括讲师和教授两种。 4）一名助教可以为一位讲师或一位教授助课，一位讲师只能有一名助教，一位教授可以有5名助教。,聚集和组合,聚集(aggregation)是一种特殊形式的关联。聚集表示类之间的整体与部分的关系。 组合(composition)是一种特殊形式的聚集，组合关系中的整体与部分具有同样的生存期。 An aggregation is a form of association t
9、hat specifies a whole-part relationship between a whole and a constituent part. A composition is a form of aggregation association with strong ownership and coincident lifetime of parts by the whole.,聚集和组合(cont),UML中聚集和组合的表示：,类图的抽象层次,在软件开发的不同阶段使用的类图具有不同的抽象层次。一般地，类图可分为三个层次，即概念层，说明层和实现层。 类的概念层，说明层和实现层
10、的划分最先是由 Steve Cook和John Daniels引入的。,概念层(Conceptual)类图描述应用领域中的概念，一般地，这些概念和类有很自然的联系，但两者并没有直接的映射关系。 说明层(Specification)类图描述软件的接口部分，而不是软件的实现部分。 实现层(Implementation)类图才真正考虑类的实现问题，揭示实现细节。,类图的三个层次的例子,概念类,分析类,设计类,建立类图的一般步骤,1. 研究分析问题领域 2. 发现对象与类，明确它们的含义和责任，确定属性。 3. 发现类之间的关系。把类之间的关系用关联、泛化、聚集、组合、依赖等关系表达出来。 4. 设计
11、类与关系。调整和细化已得到的类和类之间的关系，解决诸如命名冲突、功能重复等问题。 5. 绘制类图并编制相应的说明。,概念模型（领域）,如何发现类和它们之间的关系,名词-动词分析法 找出以上来源中的名词或名词短语，作为候选类 对候选类进行筛选，去掉冗余的、和系统无关的、以及非独立的类 以动词为线索确定类之间的关系,实例分析-图书管理系统,在图书管理系统中，要为每个借阅者建立一个账户，并给借阅者发放借阅卡（借阅卡可以提供借阅卡号、借阅者姓名），账户中存储借阅者的个人信息、借阅信息以及预订信息，持有借阅卡的借阅者可以借阅书刊、返还书刊、查询书刊信息、预订书刊并取消预订，但这些操作都是通过图书管理员进
12、行的。,在借阅书刊时，需要输入所借阅的书刊名、书刊的ISBN/ISSN号，然后输入借阅者的图书卡号和借阅者名，完成后提交所填表格，系统验证借阅者是否有效，若有效，借阅请求被接受，系统查询借阅者所借阅的书刊是否存在，若存在，则借阅者可借出书刊，系统记录借阅记录。借阅者还书后，系统清除借阅记录。如果借阅者所借书刊已被借出，借阅者还可预订该书刊。,边界类,边界类处理系统环境与系统内部之间的通信，为用户或另一个系统提供了接口。 边界类组成了系统中依赖于环境的部分，边界类用于为系统的接口建模，代表了系统和系统外的一些实体之间的接口。,边界类,实体类,实体类是模拟必须被存储的信息和关联行为的类。 实体对象是实体类的实例，被用来保存或更新关于某个现象的信息，通常是持久性的。 实体类通常是独立于他们的环境，对于系统环境如何与系统通信是不敏感的。,实体类,控制类,控制类是用来为特定于一个或几个用例的控制行为建模的类。 控制对象是控制类的实例，它经常控制其他的对象，所以控制对象的行为是协调类型的，控制类协调实现用例的规定行为所需要的事件。 控制类封装了特定于用例的行为，通常依赖于应用程序的类。,控制类,
