軟件開發(fā)方法與技術(shù)(靜態(tài)模型-類圖對象圖)課件

第3章類圖和對象圖第3章類圖和對象圖1§3.1類及其表示

一、類的定義“類”是面向?qū)ο笾邢到y(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的核心。它是對一組具有相同屬性、行為、關(guān)系和語義的事物的抽象。這些事物包括了現(xiàn)實世界中的物理實體、邏輯事物、應(yīng)用事物、行為事物和甚至純粹的概念事物等。在UML中“類”被表述成具有相似結(jié)構(gòu)、行為和關(guān)系的一組對象的描述符，所用的屬性和操作都被附加在類中。“類”的圖形表示如下：類名屬性操作§3.1類及其表示一、類的定義類名2其中：1．在UML中類的命名分simplename和pathname兩種形式如：simplename：ClassApathname:Package1::ClassB2．屬性基本格式：[可見性]屬性名[：類型][=初始值]如：+name:string-age:integer#max:integer=1003．方法基本格式：[可見性]方法名[（參數(shù)列表）][：返回類型]如：+pa():boolean說明：在ROSE中+、–、#分別采用直觀的圖形符號來表示注：C++中三種不同的繼承方式的基類和派生類特性參見下表：公有(public)保護(hù)(protected)私有(private)公有(public)繼承+(public)#(protected)×私有(private)繼承-(private)-(private)×保護(hù)(protected)繼承#(protected)#(protected)×其中：注：C++中三種不同的繼承方式的基類和派生類特性參見下3例如：

4.在ROSE中類有三種表達(dá)方式:選中類圖標(biāo)(菜單項的)FormatSuppressAttributes/Opration(制止屬性/操作)例如：4.在ROSE中類有三種表達(dá)方式:選中類圖標(biāo)(菜4說明：ROSE中可見性有以下4種：公有（Public）+受保護(hù)（Protected）#私有（Private）–包內(nèi)公有（Package）~分別采用空白、鑰匙、鎖和榔頭表示。例如：注意：Option-->ShowVisibility:顯示/隱藏可見性。例如：

說明：ROSE中可見性有以下4種：注意：Option-->S5軟件開發(fā)方法與技術(shù)(靜態(tài)模型—類圖對象圖)課件6

二、類的種類及一些符號表示(1)邊界類（BoundaryClass）邊界類：代表了系統(tǒng)和系統(tǒng)外的一些實體（人或設(shè)備）之間的交互的類，它是系統(tǒng)與外界交換信息的媒介，并將系統(tǒng)與系統(tǒng)環(huán)境中的變化隔離開來。例如：窗口、報表、打印機、掃描儀等硬件的界面邊界類UML符號表示有如下3種：二、類的種類及一些符號表示7邊界類在Sterotype(構(gòu)造型)中的設(shè)置：邊界類在Sterotype(構(gòu)造型)中的設(shè)置：8(2)實體類（EntityClass）實體類：是模擬必須被永久存儲的信息和關(guān)聯(lián)行為的類如：文件、數(shù)據(jù)庫等

UML符號表示有如下3種：注：實體類的設(shè)置參照邊界類的設(shè)置,即Sterotype(Entity)(2)實體類（EntityClass）注：實體類的設(shè)置參9

其中：控制類所提供的行為具有以下特點：①確定用例中的控制邏輯(事件順序)和事務(wù)②使用或規(guī)定若干實體類的內(nèi)容，協(xié)調(diào)這些實體類的行為

說明：①每個用例通常有一個控制類，控制用例中的事件順序②控制類一般可采用窗體(Forms)/對話框(Dialog)來實現(xiàn)(3)控制類（ControlClass）控制類：是用來為特定于一個或幾個用例的控制行為的類?？刂祁怳ML符號表示有如下3種：注：控制類的設(shè)置參照邊界類的設(shè)置，即Sterotype(Control)其中：控制類所提供的行為具有以下特點：(3)控制類（Co10(4)接口（Interface）是兩個不相關(guān)的實體（系統(tǒng)或構(gòu)件）提供交流途徑的設(shè)備（一組操作的集合

）

其UML符號表示有如下：

作用：幫助類圖中的類與其他系統(tǒng)或組件或外部設(shè)備進(jìn)行通信。注：接口的設(shè)置參照邊界類的設(shè)置，即Sterotype(Interface)(4)接口（Interface）作用：幫助類圖中的類與其11§3.2類圖（ClassDiagram）

一、類圖的定義類圖是描述類、接口、協(xié)作以及它們之間關(guān)系的圖，用來顯示系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。

其中：協(xié)作（Collaboration）：一個用例或一組用例的工作（實現(xiàn)）視圖。協(xié)作的UML符號表示用Stereotype是

use-caserealization類型的用例來表示如下：§3.2類圖（ClassDiagram）一、類圖的12一個協(xié)作包含以下3部分：（1）名稱（2）結(jié)構(gòu)部分：一般用類圖來描述，說明共同工作完成協(xié)作的類、接口和其它元素（3）行為部分：說明關(guān)于這些元素如何交互的動態(tài)特征可用UML的交互圖來描述：順序圖：強調(diào)消息的時間順序協(xié)作圖：強調(diào)對象之間的結(jié)構(gòu)順序

說明：協(xié)作包含的視圖通過在“協(xié)作”的Specification（規(guī)格）→Diagrams（圖）視窗中點擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇插入注：協(xié)作視圖的建立參見下圖。一個協(xié)作包含以下3部分：注：協(xié)作視圖的建立參見下圖。13軟件開發(fā)方法與技術(shù)(靜態(tài)模型—類圖對象圖)課件14二、關(guān)系：

?依賴（Dependence）表示兩個模型元素之間的語義（借用目標(biāo)元素的功能，而不是結(jié)構(gòu)）關(guān)系，它說明一個模型元素的變化可能影響到使用它的另一個模型元素。

例如：設(shè)X、Y是兩個類，如果修改Y的定義可能會導(dǎo)致對X的修改，則稱類X依賴類Y。依賴關(guān)系圖形表示為：例如：充電電池和充電器，充電電池通過充電器來充電自行車和打氣筒，自行車通過打氣筒來充氣則Bicycle類與Pump類的類圖：二、關(guān)系：例如：充電電池和充電器，充電電池通過充電器來充電15classCPeople//人類{public:CBicyclemyBicycle;CPumpmyPump;voidPumpToBicycle(){myBicycle.Expand(&myPump);}}

說明：依賴關(guān)系在實現(xiàn)中，目標(biāo)對象不出現(xiàn)在源對象的屬性結(jié)構(gòu)中，通常采用目標(biāo)對象作為源對象方法的參數(shù)來使用。例如，上例的模擬實現(xiàn)代碼為：classCBicycle//自行車類classCPump//打氣筒類{{public:/*給輪胎充氣*/public:/*打氣筒充氣*/

voidExpand(CPump*Pp)voidBlow(){{Pp->Blow();//使用該打氣筒給自行車充氣

}}}}classCPeople//人類說明：classCBi16classCPump//打氣筒類{public:/*打氣筒充氣*/

voidBlow(){

printf（"

%s\n","…使用該打氣筒給自行車充氣…");}}

#include"stdafx.h"#include"People.h"intmain(){CPeoplePbe;Pbe.PumpToBicycle();return0;}編寫主函數(shù)main()如下：

如果把CPump類改寫成：運行結(jié)果classCPump//打氣筒類#include"17?泛化（Generalization）同前是一般到特殊之間的關(guān)系（派生/繼承關(guān)系）

說明：泛化關(guān)系是在現(xiàn)有類的基礎(chǔ)上定義和實現(xiàn)一個新類的技術(shù)（復(fù)用技術(shù)）。泛化關(guān)系圖形表示為：例如：即：?泛化（Generalization）例如：即：18C++描述如下：

classCAutomobile{……}classCCar:CAutomobile{……}classCLorry:CAutomobile{……}C++描述如下：classCAutomobi19關(guān)聯(lián)關(guān)系（Association）關(guān)聯(lián)關(guān)系表示兩個類之間“結(jié)構(gòu)+語義（行為）”的關(guān)系

其圖形表示為：雙向關(guān)聯(lián)單向關(guān)聯(lián)

例如：關(guān)聯(lián)關(guān)系（Association）例如：20classClassWclassClassA

classClassB{{{………………

public:public:public:

ClassAa；voidaFun()voidbFun()

ClassB*b;{{…………

……public:}}voidwFun()…………｛}}a.aFun();b=new(ClassB);b->bFun();

}……}

對應(yīng)的C++實現(xiàn)有以下兩種方式：classClassW21說明：在類的方法（函數(shù)）內(nèi)部臨時聲明類對象之討論classClassWclassClassA

classClassB{{{………………

public:public:public:

ClassAa；//關(guān)聯(lián)voidaFun()voidbFun()

……{{public:……

……voidwFun()}}｛…………ClassBb;}}a.aFun();b.bFun();

}……}顯然，這是一種介于關(guān)聯(lián)和依賴關(guān)系之間的編碼方式，在建模中既可使用關(guān)聯(lián)關(guān)系也可使用依賴關(guān)系，我們規(guī)定使用“依賴關(guān)系”//依賴說明：在類的方法（函數(shù)）內(nèi)部臨時聲明類對象之討論cl22關(guān)聯(lián)的修飾：⑴名稱：用來描述關(guān)聯(lián)的性質(zhì)。說明：關(guān)聯(lián)名稱應(yīng)使用動詞短語，因為它表明源對象正在目標(biāo)對象上執(zhí)行動作。關(guān)聯(lián)名稱的添加如圖：關(guān)聯(lián)的修飾：23作用：為未來如下設(shè)計做鋪墊classStudent classUniversity{ {public:public:

University

u;void

uTeach();//教師授課…………voidsStudy();//學(xué)生學(xué)習(xí)}

…… }voidStudent::sStudy(){……u.uTeach();//學(xué)生通過大學(xué)里的教師授課來學(xué)習(xí)

……}作用：為未來如下設(shè)計做鋪墊classStudent24⑵角色：一個類在關(guān)聯(lián)中所扮演的角色說明：角色名稱應(yīng)使用名詞或名詞短語。關(guān)聯(lián)角色的添加如圖：作用:為未來如下分析做鋪墊:

為未來如下設(shè)計做鋪墊⑵角色：一個類在關(guān)聯(lián)中所扮演的角色為未來如下設(shè)計做鋪25

⑶多重性多重性表示一個類的一個實例與另一個類的幾個實例相關(guān)聯(lián)。多重性語法表示：

修飾語義0..10或11恰為10..n或0..*0或更多1..n或1..*1或更多n或*0或更多1..51至5個例如：⑶多重性修飾語義026多重性的添加如圖：作用:為未來如下分析、設(shè)計做鋪墊多重性的添加如圖：作用:為未來如下分析、設(shè)計做鋪墊27聚合關(guān)系（Aggregation）

聚合關(guān)系表示類間的關(guān)系是整體與部分的結(jié)構(gòu)關(guān)系。C++描述：classClassW{……private:classClassU{……}u;classClassV{……

}v;……}UML描述：例：聚合關(guān)系（Aggregation）C++描述：class28實現(xiàn)（Realize）：

是一種語義關(guān)系，表示一個事物只繼承另一個事物的行為，而不繼承結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)關(guān)系圖形表示如下：

說明：

⑴UML用實現(xiàn)關(guān)系來建立接口和實現(xiàn)接口的類或組件之間的關(guān)系或：或：實現(xiàn)（Realize）：說明：或：或：29⑵而通過“接口”訪問“實現(xiàn)接口的類”的類和接口之間的關(guān)系是依賴關(guān)系。看一個例子：注意：在這里實現(xiàn)接口的類自動繼承了接口類的函數(shù)⑵而通過“接口”訪問“實現(xiàn)接口的類”的類和接口之間的關(guān)系30#include<unknwn.h>//此頭文件中有interface定義interfaceIInterface//接口類的聲明{//下面兩條語句聲明兩個接口函數(shù)（純虛函數(shù)）virtualintiFunction()=0;virtualintiMethod()=0;};classCRealizeInterface:publicIInterface//實現(xiàn)接口類的定義，繼承接口類{public://實現(xiàn)接口部分

intiFunction(){Function();return0;}intiMethod(){Method();return0;}private://內(nèi)部工作部分

voidFunction(){printf("%s\n","通過接口IInterface::iFunction()調(diào)用CRealizeInterface::Function()成功!");

}voidMethod(){

printf("%s\n","通過接口IInterface::iMethod()調(diào)用CRealizeInterface::Method()成功！");}};上述關(guān)系圖的C++實現(xiàn)：#include<unknwn.h>//此頭文件中有31classCVisitRealizeInterface//通過“接口類”訪問“實現(xiàn)接口類”的類的定義{public:voidVFunction_Method(){IInterface*IPoint;IPoint=newCRealizeInterface;IPoint->iFunction();IPoint->iMethod();}};intmain()//主函數(shù){CVisitRealizeInterfacevri;vri.VFunction_Method();return0;}classCVisitRealizeInterface32實現(xiàn)的運行結(jié)果：實現(xiàn)的運行結(jié)果：33§3.3類圖建模技術(shù)

一、為機制（較大范圍的協(xié)作）建模機制：代表了需要被模擬的部分系統(tǒng)的功能和行為，這些功能和行為是由類、接口等元素交互作用產(chǎn)生的。機制建模步驟：1．確定要為之建模的機制。2．對于每個機制，確定參與這個機制的類、接口和其他的機制。3．確定這些元素間的關(guān)系。4．根據(jù)機制的腳本，發(fā)現(xiàn)遺漏的模型部分，以及簡單的語義錯誤。腳本是描述機制的對象間動態(tài)行為的圖,如狀態(tài)圖等5．確定對象的屬性和操作。

例：基于“圖書管理系統(tǒng)”的用例圖我們按步驟進(jìn)行分析§3.3類圖建模技術(shù)一、為機制（較大范圍的協(xié)作）建模34邊界邊界Query

(查詢)邊界邊界邊界Query邊界351.確定機制。根據(jù)機制（協(xié)作）的定義（模擬部分系統(tǒng)的功能和行為），顯然可得到如下機制（協(xié)作）：總體機制讀者機制工作人員機制管理人員機制2.確定參與每個機制的類

⑴考慮系統(tǒng)邊界，基于“用例圖之“參與者─>用例”建立邊界類

基于業(yè)務(wù)人員機制，邊界類有:業(yè)務(wù)員登錄窗口業(yè)務(wù)窗口：為操作“借書”和“還書”用例設(shè)置的邊界類基于讀者機制，邊界類有:查詢窗口：為操作“查詢圖書”和“查詢借閱情況”用例設(shè)置的邊界類基于管理人員機制，邊界類有:管理員登錄窗口管理窗口：為操作“維護(hù)圖書”和“維護(hù)讀者”用例設(shè)置的公共邊界類

1.確定機制。根據(jù)機制（協(xié)作）的定義（模擬部分系統(tǒng)的功能和36⑵考慮問題域，建立實體類（數(shù)據(jù)庫/文件）借閱者：教工借閱者、學(xué)生借閱者借閱圖書文件圖書圖書借閱明細(xì)借閱歷史檔案

工作人員⑶考慮系統(tǒng)責(zé)任，基于“用例圖---用例”建立控制類

借書業(yè)務(wù)：實現(xiàn)“借書”用例操作控制類還書業(yè)務(wù)：實現(xiàn)“還書”用例操作控制類

查詢：實現(xiàn)“查詢”用例操作控制類注冊圖書、更新圖書：實現(xiàn)“維護(hù)圖書”用例操作控制類注冊讀者、注冊讀者：實現(xiàn)“維護(hù)讀者”用例操作控制類注意：用子窗體/對話框來實現(xiàn)

⑷考慮同外部系統(tǒng)或組件的聯(lián)系，確定接口類無?、瓶紤]問題域，建立實體類（數(shù)據(jù)庫/文件）37類類名類類名邊界類：實體類：業(yè)務(wù)員登錄窗口LibrarianLogin借閱者ReaderInf管理員登錄窗口AdministratorLogin教工借閱者TeacherInf業(yè)務(wù)窗口LibrarianWin學(xué)生借閱者StudentInf維護(hù)窗口MaintainWin圖書BookInf查詢窗口QueryWin借閱圖書文件BorroweBookFileInf控制類：圖書借閱明細(xì)BookBorroweStatisticsInf借書業(yè)務(wù)LendbookForm借閱歷史檔案BorrowehistoryInf

還書業(yè)務(wù)ReturnbookForm工作人員WorkerInf維護(hù)圖書RegisterbookFormUpdatebookForm維護(hù)讀者RegisterBorrowerFormUpdateBorrowerForm機制機制名總體機制TotalCollaboration讀者機制ReaderCollaboration業(yè)務(wù)人員機制LibrarianCollaboration管理人員機制ManagerCollaboration類信息表類類名類類名邊界類：實體類：業(yè)務(wù)員登錄窗口Librari383.確定類之間的關(guān)系（構(gòu)造類圖）

⑴基于工作人員機制之類圖

注意：類與包之間是依賴關(guān)系3.確定類之間的關(guān)系（構(gòu)造類圖）注意：類與包之間是依賴關(guān)39

⑵基于讀者機制之類圖⑵基于讀者機制之類圖40⑶基于管理人員機制之類圖⑶基于管理人員機制之類圖41⑷基于總機制之類圖說明：機制在設(shè)計、實現(xiàn)時體現(xiàn)在：1.在系統(tǒng)外部由獨立的子系統(tǒng)來實現(xiàn)2.在系統(tǒng)內(nèi)部由主菜單來實現(xiàn)⑷基于總機制之類圖說明：機制在設(shè)計、實現(xiàn)時體現(xiàn)在：42⑸基于實體類，為數(shù)據(jù)庫模式建模使用UML：⑸基于實體類，為數(shù)據(jù)庫模式建模43使用SQLServer：使用SQLServer：444．根據(jù)機制的腳本，發(fā)現(xiàn)遺漏的模型部分有：讀者機制之類圖中查詢包含兩項獨立的對象（互不相干），它們分別是“查詢圖書信息”、“查詢借閱信息”，且在查詢借閱信息前應(yīng)該先“登錄”，所以應(yīng)追加三個類且建立相應(yīng)的關(guān)系。更新成4．根據(jù)機制的腳本，發(fā)現(xiàn)遺漏的模型部分有：讀者機制之類圖中更45類類名類類名邊界類：實體類：業(yè)務(wù)員登錄窗口LibrarianLogin借閱者ReaderInf管理員登錄窗口AdministratorLogin教工借閱者TeacherInf業(yè)務(wù)窗口LibrarianWin學(xué)生借閱者StudentInf維護(hù)窗口MaintainWin圖書BookInf查詢窗口QueryWin借閱圖書文件BorroweBookFileInf控制類：圖書借閱明細(xì)BookBorroweStatisticsInf借書業(yè)務(wù)LendbookForm借閱歷史檔案BorrowehistoryInf

還書業(yè)務(wù)ReturnbookForm工作人員WorkerInf維護(hù)圖書RegisterbookFormUpdatebookForm維護(hù)讀者RegisterBorrowerFormUpdateBorrowerForm查詢QuerybookFormQueryBorroweForm、BorrowerLoginForm機制機制名總體機制TotalCollaboration讀者機制ReaderCollaboration業(yè)務(wù)人員機制LibrarianCollaboration管理人員機制ManagerCollaboration更新的類信息表類類名類類名邊界類：實體類：業(yè)務(wù)員登錄窗口Librari465.按類圖的3個層次進(jìn)一步分析和設(shè)計，添加屬性、方法和細(xì)節(jié)等。參見下一節(jié)“§3.4類圖的層次劃分”注意：在這期間就需要動態(tài)模型協(xié)助設(shè)計5.按類圖的3個層次進(jìn)一步分析和設(shè)計，添加屬性、方法和細(xì)47§3.4類圖的層次劃分說明：雖然在軟件開發(fā)的不同階段都使用類圖，但這些類圖描述了不同層次的抽象。1．概念層概念層類圖：最高層次的抽象類圖，描述了問題域中的概念，一般這些概念和類有自然的聯(lián)系（即類可以從問題域的概念中得出），一個概念模型應(yīng)獨立于實現(xiàn)它的軟件和程序設(shè)計語言。說明：概念層類圖中的類一般只有一個類名在分析階段，類圖是所研究的問題域中的概念；在設(shè)計階段，類圖描述類與類之間的接口；（相當(dāng)于概要設(shè)計）在實現(xiàn)階段，類圖描述軟件系統(tǒng)中類的實現(xiàn)。（相當(dāng)于詳細(xì)設(shè)計）§3.4類圖的層次劃分1．概念層說明：概念層類圖中的類一482．說明層說明層類圖：描述軟件的接口部分，而不是軟件的實現(xiàn)部分。說明：說明層類圖中的類一般有類名、屬性名和方法名，但對屬性名不說明，方法亦不指明其參數(shù)和返回值類型。如：

3.實現(xiàn)層實現(xiàn)層類圖：真正考慮類的實現(xiàn)問題，提供了實現(xiàn)細(xì)節(jié)，它與軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)和程序設(shè)計語言有關(guān)，即從軟件的實現(xiàn)角度建立類圖。說明：實現(xiàn)層類圖中一般應(yīng)給出屬性和方法的說明。如：2．說明層3.實現(xiàn)層49§3.5對象圖

對象圖：表示一組對象及它們之間的聯(lián)系，是參與交互的各個對象在交互過程中某一時刻的狀態(tài)，常用于表示復(fù)雜的類圖的一個實例。其中：1.對象只有兩個分欄：名稱和屬性2.對象名稱有以下2種形式：完整表示：“對象名：類名”匿名對象表示：“：類名”

3.屬性名包含當(dāng)前值

4.關(guān)聯(lián)關(guān)系沒有多重性，所有的鏈接都是一對一的

§3.5對象圖對象圖：表示一組對象及它們之間的聯(lián)系，50說明：對象圖的使用相當(dāng)有限，主要用于表達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例，以及了解系統(tǒng)在某個特定時刻的具體情況等。例：關(guān)聯(lián)對象：

注:可在協(xié)作圖中建立對象圖11:n說明：對象圖的使用相當(dāng)有限，主要用于表達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示例，關(guān)51第3章類圖和對象圖第3章類圖和對象圖52§3.1類及其表示

一、類的定義“類”是面向?qū)ο笾邢到y(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的核心。它是對一組具有相同屬性、行為、關(guān)系和語義的事物的抽象。這些事物包括了現(xiàn)實世界中的物理實體、邏輯事物、應(yīng)用事物、行為事物和甚至純粹的概念事物等。在UML中“類”被表述成具有相似結(jié)構(gòu)、行為和關(guān)系的一組對象的描述符，所用的屬性和操作都被附加在類中?！邦悺钡膱D形表示如下：類名屬性操作§3.1類及其表示一、類的定義類名53其中：1．在UML中類的命名分simplename和pathname兩種形式如：simplename：ClassApathname:Package1::ClassB2．屬性基本格式：[可見性]屬性名[：類型][=初始值]如：+name:string-age:integer#max:integer=1003．方法基本格式：[可見性]方法名[（參數(shù)列表）][：返回類型]如：+pa():boolean說明：在ROSE中+、–、#分別采用直觀的圖形符號來表示注：C++中三種不同的繼承方式的基類和派生類特性參見下表：公有(public)保護(hù)(protected)私有(private)公有(public)繼承+(public)#(protected)×私有(private)繼承-(private)-(private)×保護(hù)(protected)繼承#(protected)#(protected)×其中：注：C++中三種不同的繼承方式的基類和派生類特性參見下54例如：

4.在ROSE中類有三種表達(dá)方式:選中類圖標(biāo)(菜單項的)FormatSuppressAttributes/Opration(制止屬性/操作)例如：4.在ROSE中類有三種表達(dá)方式:選中類圖標(biāo)(菜55說明：ROSE中可見性有以下4種：公有（Public）+受保護(hù)（Protected）#私有（Private）–包內(nèi)公有（Package）~分別采用空白、鑰匙、鎖和榔頭表示。例如：注意：Option-->ShowVisibility:顯示/隱藏可見性。例如：

說明：ROSE中可見性有以下4種：注意：Option-->S56軟件開發(fā)方法與技術(shù)(靜態(tài)模型—類圖對象圖)課件57

二、類的種類及一些符號表示(1)邊界類（BoundaryClass）邊界類：代表了系統(tǒng)和系統(tǒng)外的一些實體（人或設(shè)備）之間的交互的類，它是系統(tǒng)與外界交換信息的媒介，并將系統(tǒng)與系統(tǒng)環(huán)境中的變化隔離開來。例如：窗口、報表、打印機、掃描儀等硬件的界面邊界類UML符號表示有如下3種：二、類的種類及一些符號表示58邊界類在Sterotype(構(gòu)造型)中的設(shè)置：邊界類在Sterotype(構(gòu)造型)中的設(shè)置：59(2)實體類（EntityClass）實體類：是模擬必須被永久存儲的信息和關(guān)聯(lián)行為的類如：文件、數(shù)據(jù)庫等

UML符號表示有如下3種：注：實體類的設(shè)置參照邊界類的設(shè)置,即Sterotype(Entity)(2)實體類（EntityClass）注：實體類的設(shè)置參60

其中：控制類所提供的行為具有以下特點：①確定用例中的控制邏輯(事件順序)和事務(wù)②使用或規(guī)定若干實體類的內(nèi)容，協(xié)調(diào)這些實體類的行為

說明：①每個用例通常有一個控制類，控制用例中的事件順序②控制類一般可采用窗體(Forms)/對話框(Dialog)來實現(xiàn)(3)控制類（ControlClass）控制類：是用來為特定于一個或幾個用例的控制行為的類?？刂祁怳ML符號表示有如下3種：注：控制類的設(shè)置參照邊界類的設(shè)置，即Sterotype(Control)其中：控制類所提供的行為具有以下特點：(3)控制類（Co61(4)接口（Interface）是兩個不相關(guān)的實體（系統(tǒng)或構(gòu)件）提供交流途徑的設(shè)備（一組操作的集合

）

其UML符號表示有如下：

作用：幫助類圖中的類與其他系統(tǒng)或組件或外部設(shè)備進(jìn)行通信。注：接口的設(shè)置參照邊界類的設(shè)置，即Sterotype(Interface)(4)接口（Interface）作用：幫助類圖中的類與其62§3.2類圖（ClassDiagram）

一、類圖的定義類圖是描述類、接口、協(xié)作以及它們之間關(guān)系的圖，用來顯示系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。

其中：協(xié)作（Collaboration）：一個用例或一組用例的工作（實現(xiàn)）視圖。協(xié)作的UML符號表示用Stereotype是

use-caserealization類型的用例來表示如下：§3.2類圖（ClassDiagram）一、類圖的63一個協(xié)作包含以下3部分：（1）名稱（2）結(jié)構(gòu)部分：一般用類圖來描述，說明共同工作完成協(xié)作的類、接口和其它元素（3）行為部分：說明關(guān)于這些元素如何交互的動態(tài)特征可用UML的交互圖來描述：順序圖：強調(diào)消息的時間順序協(xié)作圖：強調(diào)對象之間的結(jié)構(gòu)順序

說明：協(xié)作包含的視圖通過在“協(xié)作”的Specification（規(guī)格）→Diagrams（圖）視窗中點擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇插入注：協(xié)作視圖的建立參見下圖。一個協(xié)作包含以下3部分：注：協(xié)作視圖的建立參見下圖。64軟件開發(fā)方法與技術(shù)(靜態(tài)模型—類圖對象圖)課件65二、關(guān)系：

?依賴（Dependence）表示兩個模型元素之間的語義（借用目標(biāo)元素的功能，而不是結(jié)構(gòu)）關(guān)系，它說明一個模型元素的變化可能影響到使用它的另一個模型元素。

例如：設(shè)X、Y是兩個類，如果修改Y的定義可能會導(dǎo)致對X的修改，則稱類X依賴類Y。依賴關(guān)系圖形表示為：例如：充電電池和充電器，充電電池通過充電器來充電自行車和打氣筒，自行車通過打氣筒來充氣則Bicycle類與Pump類的類圖：二、關(guān)系：例如：充電電池和充電器，充電電池通過充電器來充電66classCPeople//人類{public:CBicyclemyBicycle;CPumpmyPump;voidPumpToBicycle(){myBicycle.Expand(&myPump);}}

說明：依賴關(guān)系在實現(xiàn)中，目標(biāo)對象不出現(xiàn)在源對象的屬性結(jié)構(gòu)中，通常采用目標(biāo)對象作為源對象方法的參數(shù)來使用。例如，上例的模擬實現(xiàn)代碼為：classCBicycle//自行車類classCPump//打氣筒類{{public:/*給輪胎充氣*/public:/*打氣筒充氣*/

voidExpand(CPump*Pp)voidBlow(){{Pp->Blow();//使用該打氣筒給自行車充氣

}}}}classCPeople//人類說明：classCBi67classCPump//打氣筒類{public:/*打氣筒充氣*/

voidBlow(){

printf（"

%s\n","…使用該打氣筒給自行車充氣…");}}

#include"stdafx.h"#include"People.h"intmain(){CPeoplePbe;Pbe.PumpToBicycle();return0;}編寫主函數(shù)main()如下：

如果把CPump類改寫成：運行結(jié)果classCPump//打氣筒類#include"68?泛化（Generalization）同前是一般到特殊之間的關(guān)系（派生/繼承關(guān)系）

說明：泛化關(guān)系是在現(xiàn)有類的基礎(chǔ)上定義和實現(xiàn)一個新類的技術(shù)（復(fù)用技術(shù)）。泛化關(guān)系圖形表示為：例如：即：?泛化（Generalization）例如：即：69C++描述如下：

classCAutomobile{……}classCCar:CAutomobile{……}classCLorry:CAutomobile{……}C++描述如下：classCAutomobi70關(guān)聯(lián)關(guān)系（Association）關(guān)聯(lián)關(guān)系表示兩個類之間“結(jié)構(gòu)+語義（行為）”的關(guān)系

其圖形表示為：雙向關(guān)聯(lián)單向關(guān)聯(lián)

例如：關(guān)聯(lián)關(guān)系（Association）例如：71classClassWclassClassA

classClassB{{{………………

public:public:public:

ClassAa；voidaFun()voidbFun()

ClassB*b;{{…………

……public:}}voidwFun()…………｛}}a.aFun();b=new(ClassB);b->bFun();

}……}

對應(yīng)的C++實現(xiàn)有以下兩種方式：classClassW72說明：在類的方法（函數(shù)）內(nèi)部臨時聲明類對象之討論classClassWclassClassA

classClassB{{{………………

public:public:public:

ClassAa；//關(guān)聯(lián)voidaFun()voidbFun()

……{{public:……

……voidwFun()}}｛…………ClassBb;}}a.aFun();b.bFun();

}……}顯然，這是一種介于關(guān)聯(lián)和依賴關(guān)系之間的編碼方式，在建模中既可使用關(guān)聯(lián)關(guān)系也可使用依賴關(guān)系，我們規(guī)定使用“依賴關(guān)系”//依賴說明：在類的方法（函數(shù)）內(nèi)部臨時聲明類對象之討論cl73關(guān)聯(lián)的修飾：⑴名稱：用來描述關(guān)聯(lián)的性質(zhì)。說明：關(guān)聯(lián)名稱應(yīng)使用動詞短語，因為它表明源對象正在目標(biāo)對象上執(zhí)行動作。關(guān)聯(lián)名稱的添加如圖：關(guān)聯(lián)的修飾：74作用：為未來如下設(shè)計做鋪墊classStudent classUniversity{ {public:public:

University

u;void

uTeach();//教師授課…………voidsStudy();//學(xué)生學(xué)習(xí)}

…… }voidStudent::sStudy(){……u.uTeach();//學(xué)生通過大學(xué)里的教師授課來學(xué)習(xí)

……}作用：為未來如下設(shè)計做鋪墊classStudent75⑵角色：一個類在關(guān)聯(lián)中所扮演的角色說明：角色名稱應(yīng)使用名詞或名詞短語。關(guān)聯(lián)角色的添加如圖：作用:為未來如下分析做鋪墊:

為未來如下設(shè)計做鋪墊⑵角色：一個類在關(guān)聯(lián)中所扮演的角色為未來如下設(shè)計做鋪76

⑶多重性多重性表示一個類的一個實例與另一個類的幾個實例相關(guān)聯(lián)。多重性語法表示：

修飾語義0..10或11恰為10..n或0..*0或更多1..n或1..*1或更多n或*0或更多1..51至5個例如：⑶多重性修飾語義077多重性的添加如圖：作用:為未來如下分析、設(shè)計做鋪墊多重性的添加如圖：作用:為未來如下分析、設(shè)計做鋪墊78聚合關(guān)系（Aggregation）

聚合關(guān)系表示類間的關(guān)系是整體與部分的結(jié)構(gòu)關(guān)系。C++描述：classClassW{……private:classClassU{……}u;classClassV{……

}v;……}UML描述：例：聚合關(guān)系（Aggregation）C++描述：class79實現(xiàn)（Realize）：

是一種語義關(guān)系，表示一個事物只繼承另一個事物的行為，而不繼承結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)關(guān)系圖形表示如下：

說明：

⑴UML用實現(xiàn)關(guān)系來建立接口和實現(xiàn)接口的類或組件之間的關(guān)系或：或：實現(xiàn)（Realize）：說明：或：或：80⑵而通過“接口”訪問“實現(xiàn)接口的類”的類和接口之間的關(guān)系是依賴關(guān)系?？匆粋€例子：注意：在這里實現(xiàn)接口的類自動繼承了接口類的函數(shù)⑵而通過“接口”訪問“實現(xiàn)接口的類”的類和接口之間的關(guān)系81#include<unknwn.h>//此頭文件中有interface定義interfaceIInterface//接口類的聲明{//下面兩條語句聲明兩個接口函數(shù)（純虛函數(shù)）virtualintiFunction()=0;virtualintiMethod()=0;};classCRealizeInterface:publicIInterface//實現(xiàn)接口類的定義，繼承接口類{public://實現(xiàn)接口部分

intiFunction(){Function();return0;}intiMethod(){Method();return0;}private://內(nèi)部工作部分

voidFunction(){printf("%s\n","通過接口IInterface::iFunction()調(diào)用CRealizeInterface::Function()成功!");

}voidMethod(){

printf("%s\n","通過接口IInterface::iMethod()調(diào)用CRealizeInterface::Method()成功！");}};上述關(guān)系圖的C++實現(xiàn)：#include<unknwn.h>//此頭文件中有82classCVisitRealizeInterface//通過“接口類”訪問“實現(xiàn)接口類”的類的定義{public:voidVFunction_Method(){IInterface*IPoint;IPoint=newCRealizeInterface;IPoint->iFunction();IPoint->iMethod();}};intmain()//主函數(shù){CVisitRealizeInterfacevri;vri.VFunction_Method();return0;}classCVisitRealizeInterface83實現(xiàn)的運行結(jié)果：實現(xiàn)的運行結(jié)果：84§3.3類圖建模技術(shù)

一、為機制（較大范圍的協(xié)作）建模機制：代表了需要被模擬的部分系統(tǒng)的功能和行為，這些功能和行為是由類、接口等元素交互作用產(chǎn)生的。機制建模步驟：1．確定要為之建模的機制。2．對于每個機制，確定參與這個機制的類、接口和其他的機制。3．確定這些元素間的關(guān)系。4．根據(jù)機制的腳本，發(fā)現(xiàn)遺漏的模型部分，以及簡單的語義錯誤。腳本是描述機制的對象間動態(tài)行為的圖,如狀態(tài)圖等5．確定對象的屬性和操作。

例：基于“圖書管理系統(tǒng)”的用例圖我們按步驟進(jìn)行分析§3.3類圖建模技術(shù)一、為機制（較大范圍的協(xié)作）建模85邊界邊界Query

(查詢)邊界邊界邊界Query邊界861.確定機制。根據(jù)機制（協(xié)作）的定義（模擬部分系統(tǒng)的功能和行為），顯然可得到如下機制（協(xié)作）：總體機制讀者機制工作人員機制管理人員機制2.確定參與每個機制的類

⑴考慮系統(tǒng)邊界，基于“用例圖之“參與者─>用例”建立邊界類

基于業(yè)務(wù)人員機制，邊界類有:業(yè)務(wù)員登錄窗口業(yè)務(wù)窗口：為操作“借書”和“還書”用例設(shè)置的邊界類基于讀者機制，邊界類有:查詢窗口：為操作“查詢圖書”和“查詢借閱情況”用例設(shè)置的邊界類基于管理人員機制，邊界類有:管理員登錄窗口管理窗口：為操作“維護(hù)圖書”和“維護(hù)讀者”用例設(shè)置的公共邊界類

1.確定機制。根據(jù)機制（協(xié)作）的定義（模擬部分系統(tǒng)的功能和87⑵考慮問題域，建立實體類（數(shù)據(jù)庫/文件）借閱者：教工借閱者、學(xué)生借閱者借閱圖書文件圖書圖書借閱明細(xì)借閱歷史檔案

工作人員⑶考慮系統(tǒng)責(zé)任，基于“用例圖---用例”建立控制類

借書業(yè)務(wù)：實現(xiàn)“借書”用例操作控制類還書業(yè)務(wù)：實現(xiàn)“還書”用例操作控制類

查詢：實現(xiàn)“查詢”用例操作控制類注冊圖書、更新圖書：實現(xiàn)“維護(hù)圖書”用例操作控制類注冊讀者、注冊讀者：實現(xiàn)“維護(hù)讀者”用例操作控制類注意：用子窗體/對話框來實現(xiàn)

⑷考慮同外部系統(tǒng)或組件的聯(lián)系，確定接口類無?、瓶紤]問題域，建立實體類（數(shù)據(jù)庫/文件）88類類名類類名邊界類：實體類：業(yè)務(wù)員登錄窗口LibrarianLogin借閱者ReaderInf管理員登錄窗口Adm