類圖實例操作練習

1、U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程任務1了解靜態(tài)模型的基本功能和基本圖形組成了解靜態(tài)模型的基本功能和基本圖形組成 。 任務目標任務目標l 分組教學法分組教學法l 資料查詢法資料查詢法l 案例教學法案例教學法教學方法教學方法U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.1 靜態(tài)建模概述靜態(tài)模型概述靜態(tài)模型概述l 可以借用自然界中的類與對象的表示方法，在計算機的軟件系可以借用自然界中的類與對象的表示方法，在計算機的軟件系統中描述與實現統中描述與實現類類和和對象對象。l 對象對象就是可以控制和操作的實體，它可以是一個設備、一個組就是可以控制和操

2、作的實體，它可以是一個設備、一個組織或一個商務，它包括屬性的描述和行為的描述二方面?？椈蛞粋€商務，它包括屬性的描述和行為的描述二方面。屬性屬性描描述類的基本特征；述類的基本特征；行為行為描述類具有的功能，也就是對指定類的對描述類具有的功能，也就是對指定類的對象可以進行哪些操作。象可以進行哪些操作。 l 以以面向對象方式面向對象方式建造的模型，由于建造在真實世界的基本概念建造的模型，由于建造在真實世界的基本概念上，與真實世界非常接近，使得該模型易于交流，易于驗證，易上，與真實世界非常接近，使得該模型易于交流，易于驗證，易于維護于維護 。l UML的靜態(tài)建模就需要借助于的靜態(tài)建模就需要借助于類圖類

3、圖和和對象圖對象圖，使用，使用UML進行靜進行靜態(tài)建模態(tài)建模 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.2 類圖概述類圖概述類圖概述l類圖是用來描述軟件系統中類圖是用來描述軟件系統中類以及類之間類以及類之間的關系的關系的一種圖示，是從靜態(tài)角度表示系的一種圖示，是從靜態(tài)角度表示系統的。統的。 l類圖是構建其它圖的類圖是構建其它圖的基礎基礎，如果沒有類圖，如果沒有類圖，就沒有狀態(tài)圖、順序圖和協作圖等，也就就沒有狀態(tài)圖、順序圖和協作圖等，也就無法表示軟件系統的其它各個側面。無法表示軟件系統的其它各個側面。 l類圖中允許出現的模型元素只有類和它之類圖中允許出現的模型元素只有

4、類和它之間的關系。間的關系。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.2 類圖概述三種類圖三種類圖l實體類：它表示的是系統領域內的實體。實體類：它表示的是系統領域內的實體。l邊界類：邊界類是系統的用戶界面，直接邊界類：邊界類是系統的用戶界面，直接跟系統外部參與者交互，與系統進行信息跟系統外部參與者交互，與系統進行信息交流。交流。 l控制類：控制類是控制系統中對象之間的控制類：控制類是控制系統中對象之間的交互。它負責協調其他類的工作，實現對交互。它負責協調其他類的工作，實現對其他對象的控制。其他對象的控制。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例

5、 教 程4.2 類圖概述提示提示l 在傳統的在傳統的C/S系統中，實體類、邊界類和控制類沒有嚴格的一一對系統中，實體類、邊界類和控制類沒有嚴格的一一對應關系；應關系；l 在現在流行的設計模式（如：在現在流行的設計模式（如：MVC模式）中，實體類、邊界類和控模式）中，實體類、邊界類和控制類一一對應。制類一一對應。 l 分析人員、組織、設備、事件和外部系統等，找出各種可能有用的分析人員、組織、設備、事件和外部系統等，找出各種可能有用的候選對象，以發(fā)現實體類；候選對象，以發(fā)現實體類；l 閱讀系統文檔和用例，查找用例的事件流中的名詞（包括角色、類、閱讀系統文檔和用例，查找用例的事件流中的名詞（包括角色

6、、類、類屬性和表達式），從中尋找到類（實體類）；類屬性和表達式），從中尋找到類（實體類）；l 對于邊界類，分析階段不需要深入研究用戶界面的窗口部件，只要對于邊界類，分析階段不需要深入研究用戶界面的窗口部件，只要能說明通過交互所實現的目標就可以。能說明通過交互所實現的目標就可以。l 有些類無法通過以上方法找到；有些類無法通過以上方法找到；l 有些類需要從協作圖和順序圖中通過分析對象來確定。有些類需要從協作圖和順序圖中通過分析對象來確定。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程任務2 閱讀閱讀WebShop電子商城系統文檔和用例模型，確電子商城系統文檔和用例模型，確定該

7、系統中的類，并繪制類圖。定該系統中的類，并繪制類圖。 任務目標任務目標l 分組教學法分組教學法l SDSPR教學法教學法l 案例教學法案例教學法教學方法教學方法U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.1 類的概述 l有自己的具體對象的類稱有自己的具體對象的類稱為具體類。具體類中的操作為具體類。具體類中的操作都有具體實現的方法。都有具體實現的方法。 l沒有具體對象的類稱為抽沒有具體對象的類稱為抽象類。抽象類一般為父類，象類。抽象類一般為父類，用于描述其它類（子類）的用于描述其它類（子類）的公共屬性和行為（操作）。公共屬性和行為（操作）。 具體類和抽象類具體類和抽

8、象類U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.1 類的概述 接口接口通常被描述為抽象操作，通常被描述為抽象操作，也就是只用標識（返回值、也就是只用標識（返回值、操作名稱、參數表）說明它操作名稱、參數表）說明它的行為，而真正實現部分放的行為，而真正實現部分放在使用該接口的對象中。在使用該接口的對象中。 接口接口U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.1 類的概述 系統的實體類系統的實體類 確定確定WebShopWebShop電子商城中的類電子商城中的類U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.1 類

9、的概述 系統的系統的邊界類邊界類 確定確定WebShopWebShop電子商城中的類電子商城中的類系統的系統的控制類控制類 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.2 繪制帶屬性的實體類 類的名稱類的名稱是一個字符串，是每個類中所必有的構成元素，用于區(qū)別于其是一個字符串，是每個類中所必有的構成元素，用于區(qū)別于其他類。類的名稱應該來自系統的問題域，并且應該盡可以可能地明確，他類。類的名稱應該來自系統的問題域，并且應該盡可以可能地明確，避免造成歧義。通常情況下，類的名稱為一個名詞。避免造成歧義。通常情況下，類的名稱為一個名詞。類的屬性類的屬性是類的一個組成部分，描

10、述了類在軟件系統中所代表的一個事是類的一個組成部分，描述了類在軟件系統中所代表的一個事物的特性。在繪制類圖時，類的屬性放在類名字的下方，用來描述該類物的特性。在繪制類圖時，類的屬性放在類名字的下方，用來描述該類的對象所具有的特征。的對象所具有的特征。 類的名稱和屬性類的名稱和屬性U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.2 繪制帶屬性的實體類 （1）可見性）可見性可見性用于描述類的屬性、類的方法對于其它的類或包是否可以訪問的可見性用于描述類的屬性、類的方法對于其它的類或包是否可以訪問的特性。特性。 （2）屬性名）屬性名類的屬性是描述類的特性，一個類可能有多個屬性

11、。類的屬性是描述類的特性，一個類可能有多個屬性。 （3）類型）類型屬性的類型用來說明該屬性是什么數據類型。屬性的類型用來說明該屬性是什么數據類型。 （4）初始值）初始值初始值是指屬性最初獲得的賦值。初始值是指屬性最初獲得的賦值。 （5）屬性字符串）屬性字符串屬性字符串用來指定關于屬性的其他信息。屬性字符串用來指定關于屬性的其他信息。 類的屬性內容類的屬性內容U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程【任務2-2】繪制WebShop商品類圖1 1打開工程打開工程在視圖區(qū)域中右鍵單擊在視圖區(qū)域中右鍵單擊“Logical View”節(jié)點，依次選擇節(jié)點，依次選擇【New】【Cl

12、ass Diagram】 2 2新建類圖新建類圖U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程【任務2-2】繪制WebShop商品類圖3 3添加類添加類單擊類圖繪圖工具欄上的單擊類圖繪圖工具欄上的 ，在繪，在繪圖編輯區(qū)域中單擊鼠標左鍵，就可圖編輯區(qū)域中單擊鼠標左鍵，就可以繪制一個類以繪制一個類 【提示提示】l 直接輸入類的名稱（如商品）即可替換直接輸入類的名稱（如商品）即可替換“NewClass”，也可以雙擊，也可以雙擊類圖打開類屬性設置對話框進行類名稱的設置；類圖打開類屬性設置對話框進行類名稱的設置；l 如果模型中已經存在用例圖，在創(chuàng)建類時，會將用例圖中的參與者顯如果模型

13、中已經存在用例圖，在創(chuàng)建類時，會將用例圖中的參與者顯示供選擇創(chuàng)建對應的類。示供選擇創(chuàng)建對應的類。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程【任務2-2】繪制WebShop商品類圖4 4編輯類編輯類在類圖編輯區(qū)域中右鍵單擊指定類（如商品類），選擇在類圖編輯區(qū)域中右鍵單擊指定類（如商品類），選擇【Open Specification】菜單菜單 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程【任務2-2】繪制WebShop商品類圖5 5添加屬性添加屬性第一種方法：第一種方法：直接添加新的屬性。直接添加新的屬性。在繪圖區(qū)域中右鍵單擊要添加屬性在繪圖區(qū)域中右

14、鍵單擊要添加屬性的類（如：商品），選擇的類（如：商品），選擇【New Attribute】菜單菜單 第二種方法：第二種方法：通過通過“Class Specification for商品商品”對話框添加對話框添加新的屬性。在如圖新的屬性。在如圖6-14所示對話框中，所示對話框中，選擇選擇【Attributes】選項卡選項卡 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程【任務2-2】繪制WebShop商品類圖6 6設置屬性的數據類型設置屬性的數據類型在添加類的屬性的時候，默在添加類的屬性的時候，默認情況下不會要求輸入屬性認情況下不會要求輸入屬性的數據類型，如果要設置類的數據類

15、型，如果要設置類的屬性的數據類型，在如下的屬性的數據類型，在如下圖所示的對話框中，在指定圖所示的對話框中，在指定的屬性上雙擊（如：的屬性上雙擊（如：g_Name），打開類屬性設），打開類屬性設置對話框，在置對話框，在【Type】下拉下拉列表中，選擇屬性對應的數列表中，選擇屬性對應的數據類型（如：據類型（如：String）即可）即可 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.3 繪制帶操作的實體類完成步驟完成步驟（1）添加方法）添加方法 （2）設置方法的屬性）設置方法的屬性 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.3 繪制帶操作的

16、實體類完成步驟完成步驟（1）添加方法）添加方法 （2）設置方法的屬性）設置方法的屬性 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.3 繪制帶操作的實體類完成步驟完成步驟（3）設置抽象方法）設置抽象方法 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.3 繪制帶操作的實體類完成步驟完成步驟（4）完成）完成WebShop電電子商城實體子商城實體類圖的繪制類圖的繪制 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程課堂實踐 1（1）通過學習小組討論和上網查詢資料形式完成。）通過學習小組討論和上網查詢資料形式完成。（2）注意類的

17、屬性和方法的可見性的設置。）注意類的屬性和方法的可見性的設置。 操作提示操作提示（1）討論類圖在軟件系統建模中的重要作用。）討論類圖在軟件系統建模中的重要作用。（2）確定圖書管理系統中的主要實體類、邊界類和控制類。）確定圖書管理系統中的主要實體類、邊界類和控制類。（3）繪制圖書管理系統的類圖（不含屬性和方法）。）繪制圖書管理系統的類圖（不含屬性和方法）。（4）在步驟（）在步驟（3）繪制的類圖基礎上添加類的屬性和方法。）繪制的類圖基礎上添加類的屬性和方法。 操作要求操作要求U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.4 繪制邊界類圖 完成步驟完成步驟（1）右鍵單擊視

18、圖區(qū)域中的）右鍵單擊視圖區(qū)域中的“Logical View”節(jié)點，選擇新節(jié)點，選擇新建包，命名為建包，命名為“邊界類圖邊界類圖”。 （2）在類圖中添加名為）在類圖中添加名為“登錄頁面登錄頁面”的類，右鍵單擊該類，在右鍵菜單的類，右鍵單擊該類，在右鍵菜單中選擇中選擇【Open Specification】菜菜單，在打開的類的屬性設置對話框單，在打開的類的屬性設置對話框中選擇中選擇【Stereotype】下拉列表框，下拉列表框，選擇選擇【boundary】項，即可將項，即可將“登登錄頁面錄頁面”類設置為邊界類。類設置為邊界類。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.

19、3.4 繪制邊界類圖 完成步驟完成步驟（3）依次添加）依次添加WebShop電子商城中的電子商城中的“注冊頁面注冊頁面”、“個人資料個人資料頁面頁面”、“當前訂單當前訂單”、“歷史訂單歷史訂單”、“關閉帳號頁面關閉帳號頁面”、“刪刪除用戶頁面除用戶頁面”等邊界類，得到的等邊界類，得到的WebShop電子商城的邊界類圖電子商城的邊界類圖（部分）（部分） U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.5 繪制控制類圖 完成步驟完成步驟（1）右鍵單擊視圖區(qū)域中的）右鍵單擊視圖區(qū)域中的“Logical View”節(jié)點，選擇新節(jié)點，選擇新建包，命名為建包，命名為“控制類圖控制

20、類圖”。 （2）在類圖中添加名為）在類圖中添加名為“處理登錄處理登錄”的類，右鍵單擊該類，在右鍵菜單的類，右鍵單擊該類，在右鍵菜單中選擇中選擇【Open Specification】菜菜單，在打開的類的屬性設置對話框單，在打開的類的屬性設置對話框中選擇中選擇【Stereotype】下拉列表框，下拉列表框，選擇選擇【control】項，即可將項，即可將“處理處理登錄登錄”類設置為控制類。類設置為控制類。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.5 繪制控制類圖完成步驟完成步驟（3）依次添加）依次添加WebShop電子商城中的電子商城中的“處理注冊處理注冊”、“查

21、詢個人資查詢個人資料料”、“查詢當前訂單查詢當前訂單”、“查詢歷史訂單查詢歷史訂單”和和“處理帳號關閉處理帳號關閉”等邊等邊界類，得到的界類，得到的WebShop電子商城的控制類圖（部分）電子商城的控制類圖（部分） 。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.3.6 UML中的類與語言中的類完成步驟完成步驟UML中的類可以中的類可以使用面向對象語言的使用面向對象語言的類結構描述來實現類結構描述來實現（以（以Java語言語言為例）為例） U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程課堂實踐 2（1）通過學習小組討論和上網查詢資料形式完成。）通過

22、學習小組討論和上網查詢資料形式完成。（2）注意控制類和邊界類的特點和繪制方法。）注意控制類和邊界類的特點和繪制方法。（3）體會實體類、邊界類和控制類三者之間的關系。）體會實體類、邊界類和控制類三者之間的關系。 操作提示操作提示（1）確定并繪制圖書管理系統中的邊界類圖。）確定并繪制圖書管理系統中的邊界類圖。（2）確定并繪制圖書管理系統中的控制類圖。）確定并繪制圖書管理系統中的控制類圖。 操作要求操作要求U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程任務3 確定確定WebShop電子商城系統中的類之間的關系，電子商城系統中的類之間的關系，并在類圖中表現這些關系。并在類圖中表現這

23、些關系。 任務目標任務目標l 分組教學法分組教學法l 案例教學法案例教學法l SDSPR教學法教學法教學方法教學方法U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.4.1 關聯關系關聯關系關聯關系l 關聯關系是一種結構關系，它指明一個對象與另一個對象之間的聯系。關聯關系是一種結構關系，它指明一個對象與另一個對象之間的聯系。 l 根據不同的含義，關聯可分為普通關聯、遞歸關聯、限定關聯、或關根據不同的含義，關聯可分為普通關聯、遞歸關聯、限定關聯、或關聯、有序關聯、三元關聯和聚合等七種。聯、有序關聯、三元關聯和聚合等七種。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實

24、 例 教 程4.4.1 關聯關系關聯關系關聯關系關聯可以使用名稱、角色、多重性和導航性等來進行修飾。關聯可以使用名稱、角色、多重性和導航性等來進行修飾。 （1）名稱）名稱由于關聯是雙向的，可以在關聯的一個方向上為關聯起一個名字由于關聯是雙向的，可以在關聯的一個方向上為關聯起一個名字 （2）角色）角色角色是關聯關系中一個類對另一個類所表現出來的職責。角色是關聯關系中一個類對另一個類所表現出來的職責。 （3）多重性）多重性約束是約束是UML三大擴展機制之一，多重性就是一種約束。關聯的多重性是三大擴展機制之一，多重性就是一種約束。關聯的多重性是用來在類圖中圖示關聯中的數量關系。用來在類圖中圖示關聯中

25、的數量關系。 （4）導航性）導航性導航性描述的是一個對象通過導航訪問另一個對象。導航性描述的是一個對象通過導航訪問另一個對象。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.4.1 關聯關系繪制關聯關系繪制關聯關系（1）在類圖繪制工具欄上選擇圖）在類圖繪制工具欄上選擇圖標標 ，在源類上單擊鼠標左鍵，拖放，在源類上單擊鼠標左鍵，拖放鼠標到目標類上，添加從源類到目標鼠標到目標類上，添加從源類到目標類的關系。類的關系。（2）右鍵單擊這個關系，打開）右鍵單擊這個關系，打開【open specification】對話框，選擇對話框，選擇【Multiplicy】列表框，設置多重性。

26、列表框，設置多重性。 （3）選擇）選擇【Navigable】復選框設置復選框設置關聯關系的導航性（設置是否顯示箭關聯關系的導航性（設置是否顯示箭頭）。頭）。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.4.2 聚合關系聚合關系聚合關系l聚合是關聯的特例。如果類與類之間的關系具有聚合是關聯的特例。如果類與類之間的關系具有“整體與部分整體與部分”的特點，的特點，則把這樣的關聯稱為聚合。聚合關系描述了則把這樣的關聯稱為聚合。聚合關系描述了“has a”的關系。的關系。l在在UML中聚合的圖示方式為，在表示關聯關系的直線末端加一個空心的中聚合的圖示方式為，在表示關聯關系的直線

27、末端加一個空心的小菱形，空心菱形緊挨著具有整體性質的類小菱形，空心菱形緊挨著具有整體性質的類 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.4.2 聚合關系共享聚合關系共享聚合關系l如果聚合關系中的處于部分方的對象同時參與了多個處于整體方對象的如果聚合關系中的處于部分方的對象同時參與了多個處于整體方對象的構成，則該聚合稱為共享聚合。構成，則該聚合稱為共享聚合。l共享聚合關系可以通過聚合的重數反映出來，而不必引入另外的圖示符共享聚合關系可以通過聚合的重數反映出來，而不必引入另外的圖示符號。如果作為整體方的類的重數不是號。如果作為整體方的類的重數不是1，那么該聚合就是共享聚

28、合，那么該聚合就是共享聚合。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.4.2 聚合關系繪制聚合關系繪制聚合關系（1）右鍵單擊類間的關系，）右鍵單擊類間的關系，打開打開【open specification】對話框，選擇對話框，選擇【Role B Detail】選項卡。選項卡。 （2）選擇）選擇【Aggregate】復復選框，即可繪制共享聚合關選框，即可繪制共享聚合關系（空心菱形）。系（空心菱形）。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.4.3 組合關系組合關系組合關系l組合關系是聚合關系中的復合聚合。組合（也稱為組成）是由聚合（也組

29、合關系是聚合關系中的復合聚合。組合（也稱為組成）是由聚合（也稱為聚集）演變而來。如果構成整體類的部分類，完全隸屬于整體類，稱為聚集）演變而來。如果構成整體類的部分類，完全隸屬于整體類，則這樣的聚合稱為復合聚合或組合。則這樣的聚合稱為復合聚合或組合。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.4.3 組合關系繪制組合關系繪制組合關系Rational Rose 2003中并沒有提供中并沒有提供“組合關系組合關系”的圖形，可以通過以下的圖形，可以通過以下步驟在步驟在Rose 2003中繪制組合關系圖形。中繪制組合關系圖形。（1）如圖）如圖6-33所示，通過選擇所示，通過選

30、擇【aggregate】繪制一個聚合的關系（空繪制一個聚合的關系（空心菱形）。心菱形）。（2）右鍵單擊這個關系，打開）右鍵單擊這個關系，打開【open specification】對話框，選擇對話框，選擇【Role B Detail】選項卡。如圖選項卡。如圖6-33所示。所示。（3）在）在【Containment of List】中選擇中選擇【By Value】空心菱形就變成空心菱形就變成實心菱形。實心菱形。 。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.4.4 泛化關系泛化關系泛化關系l 泛化表示一個泛化的元素和一個具體的元素之間的關系。泛化表示一個泛化的元素和一

31、個具體的元素之間的關系。l 泛化又稱繼承，泛化又稱繼承，UML中的泛化是通用元素和具體元素之間的一種分類中的泛化是通用元素和具體元素之間的一種分類關系。具體元素完全擁有通用元素的信息，并且還可附加一些其它信息。關系。具體元素完全擁有通用元素的信息，并且還可附加一些其它信息。 l 泛化可用于類、用例等各種模型元素。父類與子類的泛化關系圖示為泛化可用于類、用例等各種模型元素。父類與子類的泛化關系圖示為一個帶空心三角形的直線，空心三角形緊挨著父類一個帶空心三角形的直線，空心三角形緊挨著父類 。 U M LU M L 建 模 實 例 教 程建 模 實 例 教 程4.4.4 泛化關系泛化關系泛化關系l類的繼承關系可以是多層的。也就是說，一個子類本身還可以作另一個類的繼承關系可以是多層的。也就是說，一個