第三章：類圖

概念

• 類圖的概念：類圖是描述類、接口以及它們之間關(guān)系的圖，它顯示了系統(tǒng)中各個(gè)類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，是一種靜態(tài)模型。
• 分類可以有效地使復(fù)雜問題簡(jiǎn)化。建立類模型的過程，是把現(xiàn)實(shí)世界中與問題有關(guān)的各種對(duì)象及其相互關(guān)系進(jìn)行抽象和分類的過程。

類圖的組成

2類元素（接口、類），4種關(guān)系

• 對(duì)象：是人們對(duì)某個(gè)事物的一種抽象描述。對(duì)象的基本特征可以歸納為對(duì)象的屬性和行為兩類。

• 類：類是指對(duì)一組具有相同特征的對(duì)象的抽象描述；任何對(duì)象都是某個(gè)類的實(shí)例。

• 關(guān)聯(lián)關(guān)系：

概念：關(guān)聯(lián)用來表示來表示兩個(gè)（或多個(gè)）類的對(duì)象之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，它在代碼中表現(xiàn)為一個(gè)類以屬性的形式包含對(duì)另一個(gè)類的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的引用。

表示：用一條無向線段表示，是一種雙向關(guān)系。例如客戶和訂單的關(guān)聯(lián)：從客戶看，訂單是他提交的；從訂單看，它有一個(gè)客戶。用一條有向線段表示，是一種單向關(guān)系。

名稱：關(guān)聯(lián)的名稱表達(dá)了關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，一般使用動(dòng)賓結(jié)構(gòu)短語。關(guān)聯(lián)的名稱僅有語義作用，不轉(zhuǎn)換為代碼

可見性：用可見性修飾角色名稱，以說明該角色名稱可以在哪些范圍內(nèi)被訪問。

• 泛化關(guān)系：

概念：泛化關(guān)系(繼承關(guān)系)定義類和包之間的一般元素和特殊元素之間的分類關(guān)系。泛化也稱之為繼承或派生。

區(qū)別：
泛化(Generalization): 抽象化
特化(Specialization): 實(shí)例化

• 依賴關(guān)系：

概念：依賴表示一個(gè)類以某種形式依賴于其他類。當(dāng)兩個(gè)類處于依賴關(guān)系中時(shí)，其中一個(gè)類的改變可能會(huì)影響另一個(gè)類。

在程序代碼中，依賴關(guān)系意味著一個(gè)類的對(duì)象出現(xiàn)在另一個(gè)類的操作當(dāng)中。常見的有兩種情況：一個(gè)類將另一個(gè)類的對(duì)象作為自己某個(gè)操作的參數(shù)（形參），或者是操作的局部變量。
區(qū)別：

• 依賴關(guān)系VS關(guān)聯(lián)關(guān)系

從符號(hào)上

從語義上：
當(dāng)一個(gè)類的實(shí)例與另一個(gè)類的一些特定實(shí)例存在固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)，這兩個(gè)系統(tǒng)之間為關(guān)聯(lián)關(guān)系。只要一個(gè)類用到另一個(gè)類，但是和另一個(gè)類的關(guān)系不是太明顯的時(shí)候（可以說是“uses”了那個(gè)類），就可以把這種關(guān)系看成是依賴，依賴也可說是一種偶然的關(guān)系。
“我在某個(gè)方法中偶然用到了它，但在現(xiàn)實(shí)中我和它并沒多大關(guān)系”。

• 實(shí)現(xiàn)關(guān)系：

• 聚合與組合：

概念：
對(duì)于聚合：
聚合表示類之間的整體與部分的關(guān)系。聚合意味著一個(gè)類擁有但共享另一個(gè)類的對(duì)象。
當(dāng)整體類不存在時(shí)，部分類仍可能存在。部分類被銷毀時(shí)，整體類也將能夠存在。
對(duì)于組合：
組合是一種特殊形式的聚合。與聚合相比，它有兩個(gè)特點(diǎn)：
一個(gè)部分類最多只能屬于一個(gè)整體類
當(dāng)整體類不存在時(shí)，部分類將同時(shí)被銷毀。

區(qū)別

• 關(guān)聯(lián)VS聚合（組合）
  關(guān)聯(lián)關(guān)系所涉及的兩個(gè)類是處在同一個(gè)層次上的。比如學(xué)生和課程就是一種關(guān)聯(lián)關(guān)系，而不是聚合關(guān)系，因?yàn)閷W(xué)生不是由課程組成的。聚合關(guān)系涉及的兩個(gè)類處于不平等的層次上，一個(gè)代表整體，一個(gè)代表部分。比如電腦和顯示器、鍵盤、主板、內(nèi)存就是聚合關(guān)系，因?yàn)橹靼宓仁请娔X的組成部分。
• 聚合VS組合
  組合：整體類端的重?cái)?shù)必須是1，部分類的重?cái)?shù)是任意的
  聚合：整體類端的重?cái)?shù)可以大于1，部分類的重?cái)?shù)是任意的

畫圖：
聚合也是表示類和類之間的“整體－部分”關(guān)系，用空心菱形表示。
組合是聚合的一種特殊情形，用實(shí)心菱形表示

• 約束規(guī)則

概念：
在畫類圖的過程中，關(guān)聯(lián)、屬性和操作等基本要素都要為模型加注約束條件。
約束規(guī)則的語法：將約束條件放在括號(hào){ }中，用自然語言或其他常見的設(shè)計(jì)語言來描述，其描述要簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確。
在理想的情況下，在所使用的程序設(shè)計(jì)語言中，規(guī)則應(yīng)該作為斷言來實(shí)現(xiàn)，并在調(diào)試代碼時(shí)調(diào)用它。

• 對(duì)象圖
  

三個(gè)層次的觀點(diǎn)

• 概念層：描述應(yīng)用域中的概念，是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的直接描述，與實(shí)現(xiàn)它們的類有關(guān)，但與實(shí)現(xiàn)方案和實(shí)現(xiàn)語言無關(guān)。
• 說明層：描述軟件的接口，而不是軟件的實(shí)現(xiàn)。一個(gè)類型描述一個(gè)接口，但可能有多種實(shí)現(xiàn)。
• 實(shí)現(xiàn)層：從實(shí)現(xiàn)的角度定義類及其實(shí)現(xiàn)，揭示了軟件實(shí)現(xiàn)體的構(gòu)成情況。

類圖建模分析步驟

（1）尋找出需求中的名詞(候選對(duì)象)。
（2）合并含義相同的名詞，排除范圍以外的名詞，并尋找隱含的名詞。
（3）去掉只能作為類屬性的名詞。
（4）剩下的名詞就是要找的分析類（候選類)。
（5）根據(jù)常識(shí)、問題域、系統(tǒng)責(zé)任確定該類有那些屬性。
（6）補(bǔ)充該類動(dòng)態(tài)屬性，如狀態(tài)、對(duì)象間聯(lián)系（如聚合、關(guān)聯(lián)）等屬性。
（7）從需求中的動(dòng)詞、功能或系統(tǒng)責(zé)任中尋找類的操作（候選操作）。
（8）從狀態(tài)轉(zhuǎn)換，流程跟蹤、系統(tǒng)管理等方面補(bǔ)充類的操作。
（9）對(duì)所尋找的操作進(jìn)行合并、篩選。
（10）對(duì)所尋找的操作在類間進(jìn)行合理分配（職責(zé)分配），形成每個(gè)類候選操作。
（11）補(bǔ)充每個(gè)類的的分析文檔，為類的進(jìn)一步設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

小結(jié)：

類和對(duì)象的表示法
（1）名稱；（2）屬性；（3）行為；

類之間的各種關(guān)系
（1）繼承：子類繼承了超類的所有屬性和行為；
（2）關(guān)聯(lián)：兩個(gè)不同類之間關(guān)聯(lián)，可以單向或雙向；
（3）聚合：強(qiáng)關(guān)聯(lián)關(guān)系，整體與部分的生命周期分開；
（4）組合：強(qiáng)聚合，整體與部分的生命周期相同；

三個(gè)概念層次
（1）概念層；（2）說明層；（3）實(shí)現(xiàn)層

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的软件工程 第三章：类图的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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