全面認識UML類圖元素

1、全面認識UML類圖元素開發(fā)Java應(yīng)用程序時，開發(fā)者要想有效地利用統(tǒng)一建模語言（UML），必須全面理解UML元素以及這些元素如何映射到Java。本文重點討論 UML類圖中的元素。類圖是最常用的UML圖，它用于描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計。其中包括類關(guān)系以及與每個類關(guān)聯(lián)的屬性及行為。類圖能出色地表示繼承與合成關(guān) 系。為了將類圖作為一種高效的溝通工具使用，開發(fā)者必須理解如何將類圖上出現(xiàn)的元素轉(zhuǎn)換到Java中。下面來進一步探索這一轉(zhuǎn)換過程。 元素 類（Class）類（圖A）是對象的藍圖，其中包含3個組成部分。第一個是Java中定義的類名。第二個是屬性（attributes）。第三個是該類提供的方法。屬 性和

2、操作之前可附加一個可見性修飾符。加號（+）表示具有公共可見性。減號（-）表示私有可見性。#號表示受保護的可見性。省略這些修飾符表示具有 package（包）級別的可見性。如果屬性或操作具有下劃線，表明它是靜態(tài)的。在操作中，可同時列出它接受的參數(shù)，以及返回類型，如圖A的“Java” 區(qū)域所示。 圖A包（Package）包（圖B）是一種常規(guī)用途的組合機制。UML中的一個包直接對應(yīng)于Java中的一個包。在Java中，一個包可能含有其他包、類或者 同時含有這兩者。進行建模時，你通常擁有邏輯性的包，它主要用于對你的模型進行組織。你還會擁有物理性的包，它直接轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)中的Java包。每個包的名 稱對這個包

3、進行了惟一性的標(biāo)識。圖B接口（Interface）接口（圖C）是一系列操作的集合，它指定了一個類所提供的服務(wù)。它直接對應(yīng)于Java中的一個接口類型。接口既可用圖C的那個圖標(biāo)來表示，也可由附加了<<interface>>的一個標(biāo)準(zhǔn)類來表示。通常，根據(jù)接口在類圖上的樣子，就能知道與其他類的關(guān)系。圖C關(guān)系后面的例子將針對某個具體目的來獨立地展示各種關(guān)系。雖然語法無誤，但這些例子可進一步精煉，在它們的有效范圍內(nèi)包括更多的語義。依賴（Dependency）實體之間一個“使用”關(guān)系暗示一個實體的規(guī)范發(fā)生變化后，可能影響依賴于它的其他實例（圖D）。 更具體地說，它可轉(zhuǎn)換為對不在實例作

4、用域內(nèi)的一個類或?qū)ο蟮娜魏晤愋偷囊?。其中包括一個局部變量，對通過方法調(diào)用而獲得的一個對象的引用（如下例所 示），或者對一個類的靜態(tài)方法的引用（同時不存在那個類的一個實例）。也可利用“依賴”來表示包和包之間的關(guān)系。由于包中含有類，所以你可根據(jù)那些包中的 各個類之間的關(guān)系，表示出包和包的關(guān)系。圖D關(guān)聯(lián)（Association）實體之間的一個結(jié)構(gòu)化關(guān)系表明對象是相互連接的。箭頭是可選的，它用于指定導(dǎo)航能力。如果沒有箭頭，暗示是一種雙向的導(dǎo)航能力。在Java中，關(guān)聯(lián)（圖E） 轉(zhuǎn)換為一個實例作用域的變量，就像圖E的“Java”區(qū)域所展示的代碼那樣?？蔀橐粋€關(guān)聯(lián)附加其他修飾符。多重性（Multiplic

5、ity）修飾符暗示 著實例之間的關(guān)系。在示范代碼中，Employee可以有0個或更多的TimeCard對象。但是，每個TimeCard只從屬于單獨一個 Employee。圖E聚合（Aggregation）聚合（圖F）是關(guān)聯(lián)的一種形式，代表兩個類之間的整體/局部關(guān)系。聚合暗示著整體在概念上處于比局部更高的一個級別，而關(guān)聯(lián)暗示兩個類在概念上位于相同的級別。聚合也轉(zhuǎn)換成Java中的一個實例作用域變量。關(guān)聯(lián)和聚合的區(qū)別純粹是概念上的，而且嚴(yán)格反映在語義上。聚合還暗示著實例圖中不存在回路。換言之，只能是一種單向關(guān)系。圖F合成（Composition）合成 （圖G）是聚合的一種特殊形式，暗示“局部”在“整

6、體”內(nèi)部的生存期職責(zé)。合成也是非共享的。所以，雖然局部不一定要隨整體的 銷毀而被銷毀，但整體要么負責(zé)保持局部的存活狀態(tài)，要么負責(zé)將其銷毀。局部不可與其他整體共享。但是，整體可將所有權(quán)轉(zhuǎn)交給另一個對象，后者隨即將承擔(dān)生 存期職責(zé)。Employee和TimeCard的關(guān)系或許更適合表示成“合成”，而不是表示成“關(guān)聯(lián)”。圖G泛化（Generalization）泛化（圖H）表示一個更泛化的元素和一個更具體的元素之間的關(guān)系。泛化是用于對繼承進行建模的UML元素。在Java中，用extends關(guān)鍵字來直接表示這種關(guān)系。圖H實現(xiàn)（Realization）實例（圖I）關(guān)系指定兩個實體之間的一個合同。換言之，一個實體定義一個合同，而另一個實體保證履行該合同。對Java應(yīng)用程序進行建模時，