第6章-圖書管理系統(tǒng)靜態(tài)建模

第6章圖書管理系統(tǒng)靜態(tài)建模主編：劉志成

寧云智

林東升本章學(xué)習(xí)導(dǎo)航本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)識(shí)別軟件系統(tǒng)中的類識(shí)別軟件系統(tǒng)類之間的關(guān)系在RationalRose2003中繪制類圖在RationalRose2003中繪制對(duì)象圖教學(xué)課時(shí)：8課時(shí)任務(wù)1了解靜態(tài)模型的基本功能和基本圖形組成任務(wù)目標(biāo)

小組討論法資料查詢法模仿實(shí)踐學(xué)習(xí)方法任務(wù)1

UML的靜態(tài)建模就需要借助于類圖和對(duì)象圖，使用UML進(jìn)行靜態(tài)建模，就是通過類圖和對(duì)象圖從一個(gè)相對(duì)靜止的狀態(tài)來分析系統(tǒng)中所包含的類和對(duì)象，以及他們之間的關(guān)系等。靜態(tài)建模概述類圖是用來描述軟件系統(tǒng)中類和它們之間的關(guān)系的一種圖示，是從靜態(tài)角度表示系統(tǒng)的，因此類圖屬于一種靜態(tài)模型。類圖是構(gòu)建其它圖的基礎(chǔ)，如果沒有類圖，就沒有狀態(tài)圖、順序圖和協(xié)作圖等，也就無(wú)法表示軟件系統(tǒng)的其它各個(gè)側(cè)面。類圖概述任務(wù)1長(zhǎng)方形分成上、中、下三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域用不同的名字標(biāo)識(shí)，用以代表類的各個(gè)特征，上面的區(qū)域內(nèi)標(biāo)識(shí)類的名字，中間的區(qū)域內(nèi)標(biāo)識(shí)類的屬性，下面的區(qū)域內(nèi)標(biāo)識(shí)類的操作方法（即行為），這三部分作為一個(gè)整體描述某個(gè)類。類圖概述實(shí)體類、邊界類、控制類任務(wù)2閱讀系統(tǒng)文檔和用例模型，確定圖書管理系統(tǒng)中的類，并繪制類圖任務(wù)目標(biāo)

小組討論法資料查詢法模仿實(shí)踐學(xué)習(xí)方法任務(wù)2具體類有自己的具體對(duì)象的類稱為具體類。具體類中的操作都有具體實(shí)現(xiàn)的方法。具體類和抽象類沒有具體對(duì)象的類稱為抽象類。抽象類一般為父類，用于描述其它類（子類）的公共屬性和行為（操作）。任務(wù)2包是一種組合機(jī)制，把各種各樣的模型元素通過內(nèi)在的語(yǔ)義連在一起成為一個(gè)整體就叫做包。接口和包接口通常被描述為抽象操作，也就是只用標(biāo)識(shí)（返回值、操作名稱、參數(shù)表）說明它的行為，而真正實(shí)現(xiàn)部分放在使用該接口的對(duì)象中。任務(wù)2圖書管理系統(tǒng)中的類任務(wù)2類的屬性是類的一個(gè)組成部分，描述了類在軟件系統(tǒng)中所代表的一個(gè)事物的特性。在繪制類圖時(shí)，類的屬性放在類名字的下方，用來描述該類的對(duì)象所具有的特征。帶屬性的類任務(wù)2在UML中，類屬性的語(yǔ)法為：[可見性]屬性名[：類型][=初始值][{屬性字符串}]（1）可見性用于描述類的屬性、類的方法對(duì)于其它的類或包是否可以訪問的特性。（2）屬性名用來區(qū)別于類中的其他屬性。（3）屬性的類型用來說明該屬性是什么數(shù)據(jù)類型。（4）初始值是指屬性最初獲得的賦值。（5）屬性字符串用來指定關(guān)于屬性的其他信息。帶屬性的類任務(wù)2（1）打開工程book.mdl（2）新建類圖。（3）添加類（4）編輯類（5）添加屬性（6）設(shè)置屬性的數(shù)據(jù)類型（7）設(shè)置屬性的可見性繪制圖書管理系統(tǒng)中的類圖(不含方法)教師現(xiàn)場(chǎng)演示操作過程任務(wù)2在UML中，類操作的語(yǔ)法為：[可見性]操作名[（參數(shù)表）][：返回值類型][{屬性字符串}]（1）可見性用于描述類的屬性、類的方法對(duì)于其它的類或包是否可以訪問的特性。（2）方法名是用來描述所屬類的行為的動(dòng)詞或動(dòng)詞短語(yǔ)。（3）參數(shù)表是一些按順序排列的屬性，這些屬性定義了方法的輸入。（4）返回類型是可選的，即方法不一定必須有返回類型。（5）屬性字符串用來在定義中加入一些預(yù)定義元素之外的信息。帶操作的類任務(wù)2帶操作的類最終繪制的圖書管理系統(tǒng)的Admin類圖任務(wù)2圖書管理系統(tǒng)最終類圖(帶屬性和方法)任務(wù)2邊界類和控制類邊界類圖控制類圖任務(wù)2Java語(yǔ)言中的類課堂實(shí)踐1（1）通過學(xué)習(xí)小組討論和上網(wǎng)查詢資料形式完成。（2）指定類的屬性和方法的可見性。操作提示（1）討論類圖在軟件系統(tǒng)建模中的重要作用？（2）確定B-C電子商務(wù)系統(tǒng)中的類？（3）繪制B-C電子商務(wù)系統(tǒng)的類圖（不含屬性和方法）？（4）在步驟（3）繪制的類圖基礎(chǔ)上添加類的屬性和方法。操作要求任務(wù)3確定圖書管理系統(tǒng)中的類之間的關(guān)系，并在類圖中表現(xiàn)這些關(guān)系任務(wù)目標(biāo)小組討論法資料查詢法模仿實(shí)踐學(xué)習(xí)方法任務(wù)3關(guān)聯(lián)關(guān)系是一種結(jié)構(gòu)關(guān)系，它指明一個(gè)對(duì)象與另一個(gè)對(duì)象之間的聯(lián)系。關(guān)聯(lián)關(guān)系讀者使用借書證的關(guān)系，即讀者使用借書證。Reader可以有1個(gè)Card對(duì)象。同時(shí)，每個(gè)Card對(duì)象只從屬于單獨(dú)一個(gè)Reader。任務(wù)3關(guān)聯(lián)可以使用名稱、角色、多重性和導(dǎo)航性等來進(jìn)行修飾。（1）名稱：在關(guān)聯(lián)的一個(gè)方向上為關(guān)聯(lián)起一個(gè)名字。（2）角色：是關(guān)聯(lián)關(guān)系中一個(gè)類對(duì)另一個(gè)類所表現(xiàn)出來的職責(zé)。（3）多重性：關(guān)聯(lián)的多重性是用來在類圖中圖示關(guān)聯(lián)中的數(shù)量關(guān)系。（4）導(dǎo)航性：描述的是一個(gè)對(duì)象通過導(dǎo)航訪問另一個(gè)對(duì)象。關(guān)聯(lián)關(guān)系任務(wù)3（1）在類圖繪制工具欄上選擇圖標(biāo)，在源類上單擊鼠標(biāo)左鍵，拖放鼠標(biāo)到目標(biāo)類上，添加從源類到目標(biāo)類的關(guān)系。（2）右鍵單擊這個(gè)關(guān)系，打開【openspecification】對(duì)話框，選擇【Multiplicy】列表框，設(shè)置多重性。如圖6-28所示。（3）選擇【Navigable】復(fù)選框設(shè)置關(guān)聯(lián)關(guān)系的導(dǎo)航性。繪制關(guān)聯(lián)關(guān)系任務(wù)3聚合是關(guān)聯(lián)的特例。如果類與類之間的關(guān)系具有“整體與部分”的特點(diǎn)，則把這樣的關(guān)聯(lián)稱為聚合。聚合關(guān)系描述了“hasa”的關(guān)系。聚合關(guān)系表示圖書由不同種類的圖書組成任務(wù)3（1）右鍵單擊類間的關(guān)系，打開【openspecification】對(duì)話框，選擇【RoleBDetail】選項(xiàng)卡。如圖6-31所示。（2）選擇【Aggregate】復(fù)選框，即可繪制共享聚合關(guān)系（空心菱形）繪制聚合關(guān)系任務(wù)3組合關(guān)系是聚合關(guān)系中的復(fù)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(gòu)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(fù)合聚合或組合。組合關(guān)系任務(wù)3泛化表示一個(gè)更泛化的元素和一個(gè)更具體的元素之間的關(guān)系。泛化是用于對(duì)繼承進(jìn)行建模的UML元素。在Java中，用extends關(guān)鍵字來直接表示這種關(guān)系。泛化關(guān)系任務(wù)3類的繼承關(guān)系可以是多層的。在泛化關(guān)系如果附加一個(gè)約束條件（多重、不相交、完全和不完全），則會(huì)對(duì)繼承進(jìn)行限制。根據(jù)這些約束條件的不同，繼承的類型可以分為多重繼承、不相交繼承、完全繼承和不完全繼承。泛化關(guān)系父類中的屬性和操作又稱作成員，不同可見性的成員在子類中用法不同；父類中公有的成員在被繼承的類中仍然是公有的，而且可以在子類中隨意使用；父類中的私有成員在子類中也是私有的，但是子類的對(duì)象不能存取父類中的私有成員；一個(gè)類中的私有成員都不允許外界元素對(duì)其作任何操作，這就達(dá)到了保護(hù)數(shù)據(jù)的目的；如果既需要保護(hù)父類的成員（相當(dāng)于私有的），又需要讓其子類也能存取父類的成員，那么父類的成員的可見性應(yīng)設(shè)為保護(hù)的。擁有保護(hù)可見性的成員只能被具有繼承關(guān)系的類存取和操作；泛化針對(duì)類型，而不針對(duì)實(shí)例。即只能是一個(gè)類繼承另一個(gè)類，而不是一個(gè)對(duì)象繼承另一個(gè)對(duì)象。任務(wù)3實(shí)現(xiàn)關(guān)系指定兩個(gè)實(shí)體之間的一個(gè)合同。換言之，一個(gè)實(shí)體定義一個(gè)合同，而另一個(gè)實(shí)體保證履行該合同。在Java語(yǔ)言中，實(shí)現(xiàn)關(guān)系可直接用implements關(guān)鍵字來表示。實(shí)現(xiàn)關(guān)系任務(wù)3依賴關(guān)系描述的是兩個(gè)或多個(gè)模型元素（類、用例等）之間的語(yǔ)義上的連接關(guān)系。依賴關(guān)系任務(wù)3確定圖書管理系統(tǒng)中類之間的關(guān)系任務(wù)3圖書管理系統(tǒng)完整類圖課堂實(shí)踐2（1）通過學(xué)習(xí)小組討論和上網(wǎng)查詢資料形式完成。（2）根據(jù)類間關(guān)系的定義，確定類之間的關(guān)系。操作提示（1）分析并確定B-C電子商務(wù)系統(tǒng)中的類之間的關(guān)系。（2）在【課堂實(shí)踐6-1】繪制的B-C電子商務(wù)系統(tǒng)的類圖基礎(chǔ)上添加類之間的關(guān)系。（3）根據(jù)B-C電子商務(wù)系統(tǒng)頁(yè)面導(dǎo)航情況，繪制系統(tǒng)的邊界類圖。操作要求任務(wù)4確定并繪制圖書管理系統(tǒng)中的對(duì)象圖任務(wù)目標(biāo)小組討論法資料查詢法模仿實(shí)踐學(xué)習(xí)方法任務(wù)4對(duì)象圖則表示在某一時(shí)刻這些類的具體實(shí)例和這些實(shí)例之間的具體連接關(guān)系。類圖中就包含了對(duì)象，所以只有對(duì)象而無(wú)類的類圖就是一個(gè)“對(duì)象圖”。對(duì)象圖對(duì)象名有下列三種表示格式。（1）第一種格式形如：對(duì)象名：類名即對(duì)象名在前，類名在后，中間用冒號(hào)連接。（2）第二種格式形如：：類名這種格式用于尚未給對(duì)象命名的情況，注意，類名前的冒號(hào)不能省略。（3）第三種格式形如：對(duì)象名任務(wù)4對(duì)象圖主要用來加深對(duì)類圖的理解，在實(shí)際系統(tǒng)建模過程中并不常用，但在UML2.0中仍然保留；使用Rose工具不能繪制對(duì)象圖，因此使用Word進(jìn)行繪制，目的是方便讀者理解。類圖VS對(duì)