靜態(tài)結構模型類圖PPT

1、關于靜態(tài)結構模型類圖第一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月面向對象的分析分析業(yè)務領域，找出問題解決方案，發(fā)現對象，分析對象的內部構成和外部關系，建立軟件系統(tǒng)的對象模型。著重分析業(yè)務領域和系統(tǒng)責任，建立獨立于實現的OOA模型，暫時忽略與系統(tǒng)實現有關的問題。主要使用5種圖描述完整的系統(tǒng)需求：用例圖類圖時序圖協作圖狀態(tài)圖第二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月面向對象的分析模型功能模型：從用戶的角度獲取功能需求，由用例模型表示(已在上堂課學習過)；靜態(tài)結構模型(分析對象模型)：描述系統(tǒng)的概念實體，由類圖表示；動態(tài)行為模型：描述對象之間的交互行為，由狀態(tài)圖和順序圖表示。第三張，PPT共七

2、十一頁，創(chuàng)作于2022年6月面向對象的分析模型第四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月面向對象的分析模型第五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月面向對象分析的過程 第一階段：業(yè)務領域分析 分析應用領域的業(yè)務范圍、業(yè)務規(guī)則和業(yè)務處理過程，確定系統(tǒng)的責任、范圍和邊界，確定系統(tǒng)的需求。 在分析中需要著重對系統(tǒng)與外部的用戶和其他系統(tǒng)的交互進行分析，確定交互的內容、步驟和順序。用例模型第六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二階段：發(fā)現和定義對象和類識別對象和類，確定它們的內部特征：屬性與服務操作。 這是一個從現實世界到概念模型的抽象過程，而抽象是面向對象分析的基本原則。第三階段：識

3、別對象的外部聯系在發(fā)現和定義對象和類的過程中，需要同時識別對象與對象、類與類之間的各種外部聯系，如一般與特殊、整體與部分、實例連接(關聯)、消息連接等聯系。對象和類是現實世界中的事物的抽象，它們之間的聯系也要從分析現實世界事物的各種真實的聯系中獲得。第七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第四階段：建立系統(tǒng)的靜態(tài)結構模型分析系統(tǒng)的行為，建立系統(tǒng)的靜態(tài)結構模型，并將其用圖形和文字說明表示出來，如繪制類圖、對象圖、系統(tǒng)與子系統(tǒng)結構圖等，編制相應的說明文檔。第五階段：建立系統(tǒng)的動態(tài)行為模型分析系統(tǒng)的行為，建立系統(tǒng)的動態(tài)行為模型，并將其用圖形和文字說明表示出來，如繪制用例圖、交互圖、活動圖、狀態(tài)

4、圖等，編制相應的說明文檔。第八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月建立靜態(tài)結構模型基本的分析過程：Step 1：從用例模型入手，識別概念類；Step 2：描述各個類的屬性；Step 3：定義各個類的操作；Step 4：建立類之間的關系；Step 5：繪制類圖(class diagram)第九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月識別概念類如何從用戶的需求陳述中找到“概念類”？ 名詞驅動的識別方法對用戶需求陳述進行“語法分析”，找出所有的名詞或名詞短語，對其標注下劃線；合并同義詞；將最終得到的每一個名詞映射為一個類；動詞映射為類的操作，形容詞/名詞映射為類的屬性。第十張，PPT共七十一

5、頁，創(chuàng)作于2022年6月借書用例第十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月借書用例描述用例描述如下：1圖書管理員將讀者借書卡提供給系統(tǒng)；2系統(tǒng)驗證讀者身份和借書條件；3圖書管理員將讀者所借圖書輸入系統(tǒng)；4系統(tǒng)記錄借書信息，并且修改圖書的狀態(tài)和此種書的可借數量；5系統(tǒng)修改讀者的可用限額；6重復3-5，直到圖書管理員確認全部圖書登記完畢；7系統(tǒng)打印借書清單，交易成功完成。第十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月借書用例描述用例描述如下：1圖書管理員將讀者借書卡提供給系統(tǒng)；2系統(tǒng)驗證讀者身份和借書條件；3圖書管理員將讀者所借圖書輸入系統(tǒng)；4系統(tǒng)記錄借書信息，并且修改圖書的狀態(tài)和此種書的

6、可借數量；5系統(tǒng)修改讀者的可用限額；6重復3-5，直到圖書管理員確認全部圖書登記完畢；7系統(tǒng)打印借書清單，交易成功完成。第十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月圖書館系統(tǒng)的對象名詞類別概念類列表顯而易見的對象讀者 借書卡 圖書 借書信息 借書清單明顯無意義的對象讀者身份不確定類別的對象借書條件 圖書狀態(tài) 可借數量 可用限額圖書狀態(tài)總是和具體的圖書聯系在一起，不是一個獨立的對象。同理，借書數量、可用限額是讀者屬性?？山钄盗渴悄硞€圖書品種的特性，每本圖書歸屬于一個圖書品種，圖書品種是一個隱含概念借書條件是一種規(guī)則，可以作為對象嗎？第十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月練習閱讀用例

7、描述，找出概念類用例名：購買商品參與者：出納員描述：顧客帶著所要購買的商品來到收款處。出納員記錄下商品信息并收款。付款完成后，顧客帶著所購買的商品和收據離開。第十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月練習閱讀用例描述，找出概念類用例名：購買商品參與者：出納員描述：顧客帶著所要購買的商品來到收款處。出納員記錄下商品信息并收款。付款完成后，顧客帶著所購買的商品和收據離開。明顯無意義的對象:收款處第十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月用例名稱：預定房間涉及的參與者：酒店前臺正常事件流：1) 前臺人員向系統(tǒng)提供需要預定房間的類型、時間和預定天數。2) 系統(tǒng)確認有相應檔次的空閑房間，并計

8、算出總費用和定金。3) 前臺人員向系統(tǒng)提供旅客信息（姓名、地址、聯系電話、證件號等）。4) 系統(tǒng)記錄旅客信息。5) 前臺人員確認已經交納定金。6) 系統(tǒng)記錄房間已經預定，工作完成。第十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月用例名稱：預定房間涉及的參與者：酒店前臺正常事件流：1) 前臺人員向系統(tǒng)提供需要預定房間的類型、時間和預定天數。2) 系統(tǒng)確認有相應檔次的空閑房間，并計算出總費用和定金。3) 前臺人員向系統(tǒng)提供旅客信息（姓名、地址、聯系電話、證件號等）。4) 系統(tǒng)記錄旅客信息。5) 前臺人員確認已經交納定金。6) 系統(tǒng)記錄房間已經預定，工作完成。第十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于202

9、2年6月不同類別的概念人員：系統(tǒng)需要保存或管理其信息的人員（如錄像商店的會員、圖書館的讀者），或在系統(tǒng)中中扮演一定角色的人員（如錄像商店的職員、論文評閱教師）。組織：在系統(tǒng)中發(fā)揮一定作用的組織機構（如錄像商店的連鎖店，醫(yī)療保險系統(tǒng)中的醫(yī)院，學校中的系）。物品：需要由系統(tǒng)管理的各種物品（如錄像商店的商品、圖書），包括無形事物（如學校的一門課程、畢設題目）。設備：在系統(tǒng)中被使用或由系統(tǒng)進行監(jiān)控的設備、儀器等，系統(tǒng)運行中的硬件設備（如打印機）除外。事件：需要由系統(tǒng)長期記憶的事件（如在自動柜員機上的每次取款事件、每次借書事件）。第十九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月不同類別的概念（續(xù)）規(guī)格說

10、明：系統(tǒng)中關于對象的規(guī)格信息的描述。如圖書品種，每種圖書有一個唯一的館藏號，同時該圖書還包含一些描述信息，如書號、價格、作者、出版社等，多本圖書對象共用這些規(guī)格說明。這是一種經過了抽象的概念，應該識別為概念類。業(yè)務規(guī)則或政策：系統(tǒng)中經常使用的業(yè)務規(guī)則或政策的文字描述。業(yè)務規(guī)則通常會在用例文檔之外以其他條款說明。如圖書館系統(tǒng)中，對不同違規(guī)行為指定不同的罰款金額，商店對不同顧客或產品有不同的折扣策略等。如果這些規(guī)則無法并入到其他對象中，則可以作為概念類建立。通常規(guī)則可能僅有屬性，或者僅有操作，比如折扣策略可能是一個純粹的計算類。第二十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月圖書館系統(tǒng)的概念類所屬

11、類目概念類舉例人員讀者 圖書管理員組織暫無物品圖書 借書卡 書目 借書清單設備暫無事件借書 還書 逾期規(guī)格說明圖書品種 政策或規(guī)則罰款細則第二十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月圖書館系統(tǒng)的第1張類圖第二十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月Step 2：識別屬性屬性是描述對象靜態(tài)特征的一個數據項。發(fā)現屬性的策略：如何為對象做一般性的描述？比如人，一般的描述信息有姓名、性別、出生日期、身高、體重等。在當前問題域，對象還具備那些特定描述項？比如人作為門診系統(tǒng)的患者，還需要考慮血型、藥物過敏、家族病史等。對象的責任是什么？在系統(tǒng)中對象還需要了解或提供哪些信息？比如圖書館要實現催還

12、功能，與該責任相關的就需要為書籍或借書事項定義借書日期和期限。對象可能處于什么狀態(tài)？對象的狀態(tài)不同，則可能執(zhí)行的操作也不同。比如出租物品就有在庫、出租、維修三個狀態(tài)。 第二十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月屬性的表示借書記錄borrowDate:DatereturnDate:Date屬性的有關說明：屬性的名稱和解釋：有些屬性只適用于該問題域，是專業(yè)術語，晦澀難懂；有些常用詞語在特定環(huán)境下字面的含義有所修改，為了提高清晰度，需要對這些屬性進行定義。屬性的數據類型：分析時使用簡單類型，如整數、實數、字符串、日期、數組、布爾等，分析階段因為不考慮技術實現，所以不需要考慮具體語言能支持的數

13、據類型。其他要求：如取值范圍、缺省值等。 第二十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月定義領域類屬性的原則僅定義與系統(tǒng)責任和系統(tǒng)目標有關的屬性。使用簡單數據類型來定義屬性。如數字、字符串、日期、布爾、文本等。還包含多種特征或規(guī)則的數據，可考慮作為獨立的對象類。一般不使用可導出的屬性。( 出生年月年齡)不為對象關聯定義屬性。屬性只用于體現對象本身的內在性質，關聯屬性來實現，但那是設計階段的問題，應推遲考慮。如畢業(yè)設計題目與教師和學生存在關聯，但題目中不應定義“教師姓名”、“學號”之類的屬性。第二十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月圖書館系統(tǒng)的第2張類圖第二十六張，PPT共七十一頁

14、，創(chuàng)作于2022年6月Step 4：建立類之間的關系 五種關系：泛化(generalization)關聯(association)組合(composition)聚合(aggregation)依賴(dependency)第二十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月銷售項Sale銷售項條目SalesLineItem包含11.*關聯名稱多重性第二十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月描述關聯的要素關聯名稱對象在關聯中的角色多重性導向性第二十九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、關聯名稱多數關聯是二元的（即只存在于兩個類的實例之間），在圖中表示為連接兩個類符號的實線路徑。使用關

15、聯名稱，應該反映該關系的目的，并且應該是一個動詞詞組。比如教師對象和課程對象的關聯名稱就是“講授”，醫(yī)生和處方單的關系是“書寫處方”。關聯名稱應放置在關聯路徑上或其附近。第三十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、關聯角色(Role)關聯所聯系的每一端叫做一個角色角色名稱應該是一個名詞，能夠表達被關聯對象在關聯中所充當的角色，角色名稱緊鄰關聯線的末端。 貸款客戶客戶0.1 擔保人貸款人 11*第三十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、關聯的多重性(Multiplicity)定義了一個類A的實例在一段特定的時間內能夠和多少個類B的實例發(fā)生關聯。借書記錄*一個讀者可以有0個或多

16、個借書記錄圖書1.*一個圖書品種館藏1本或多本圖書處方條目1.6一個處方可以開出1個到6個處方條目足球隊員11一個足球隊正好由11個隊員組成借書記錄0.1一本圖書可以有0個或1個借書記錄第三十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4、關聯的導向性(Navigability)角色的導向性特征表示可以通過關聯從源類導向到目標類上。也就是說給定關聯一端的對象就能夠容易并直接地得到另一端的對象。識別關聯的導向可以推遲，與設計實現有關。通常是源對象存儲了對目標對象的一些引用讀者Reader借書記錄Loan1 登記 1.*導航箭頭說明Reader對象可單向訪問到Loan對象Reader很可能有一個指

17、向Loan對象的屬性第三十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月實例連接：關聯關系class Course class Student private Course selectedCourses;class Teacher private Student students;class Student private Teacher teacher;StudentCourse- selectedCourses5.*Teacher1- studentsStudent- teacher0.*第三十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月關聯類 關聯類：class Company clas

18、s Person class Job public Person employee; public Company employer;String description; Date dateHired; double salary;第三十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月(4) 消息連接：依賴關系 消息連接 消息連接是對象之間的通信聯系，它表現了對象行為的動態(tài)聯系。 一個對象需要另一個對象的服務，便向它發(fā)出請求服務的消息，接收消息的 對象響應消息，觸發(fā)所要求的服務操作。 消息連接也稱為“依賴關系”(Dependency)。依賴第三十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月(4)

19、 消息連接：依賴關系Air依賴(Dependency)： use a. 依賴是一種使用關系，一個類A使用到了另一個類B，而這種使用關系是偶 然性的、臨時性的、非常弱的，但是B類的變化會影響到A。 類的依賴可能由各種原因引起，例如： 一個類是另一個類的某個操作的參數 一個類在另一個類的某個操作中被使用 class Air Humanclass Human public void breath(Air air) ;第三十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月5、整體-部分關聯（Whole-Part）如果對象a是對象b的一個組成部分，則稱b為a的整體對象，a為b的部分對象，二者對應的關聯形式稱

20、為整體-部分關聯。這種結構可以用b “has a” a進行驗證。整體-部分關聯是關聯中使用較頻繁的一種模式，用于對模型元素之間的組裝關系進行建模。組成關系在現實生活中可以表現為以下幾種形式： 客觀上或邏輯上的整體事物和它的組成部分（機器和零件、人體和器官、書和章節(jié)、圖和元素）組織機構和它的下級組織及部分（公司和子公司、醫(yī)院和科室）團體（組織）和成員（科室和醫(yī)生、班級和學生）空間上的容器事物和其包容物（車間和機器/工人、教室和設備）第三十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月整體-部分關聯舉例（一個窗口）FormControl*ButtonEditCheckBox第三十九張，PPT共七十一

21、頁，創(chuàng)作于2022年6月整體/部分關聯聚集聚集（aggregation）是用于為整體-部分關系建模的一種關聯，使用連接線和菱形表達，菱形一端的對象是整體對象。整體-部分關聯有兩種類型組合聚集(composition aggregation ) 共享聚集 (shared aggregation) 第四十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月共享聚集(shared aggregation)描述整體-部分的關系，部分可能同時屬于多個整體對象。關聯路徑的末端有一個空心菱形，用來表示聚集關系。班級與學生之間的生命周期是獨立的。班級學生15.*第四十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月定義兩個

22、類：class Student class CourseClass private Student students; /學生數組public addStudent ( ) s=new Student();/創(chuàng)建學生對象studtents.append(s);測試類：Public class TestClass Public static oid main （String args） CourseClass ooad=new CourseClass(); /創(chuàng)建班級對象，創(chuàng)建時沒有創(chuàng)建學生對象 第四十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月組合聚集(composition aggregat

23、ion )組合聚集具有很強的歸屬關系，部分只能是一個組合對象的成員，而且部分對象的存在是依賴于整體對象，與整體同生共死。整體端的重數不會超過 1（即它無法被多個整體對象共享）,關系建立后是不可變更。關聯路徑的末端有一個實心菱形，用來表示組合關系。Person1-heartHeart第四十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月整體-部分關聯的實現(一)Person 對象tom創(chuàng)建后立即創(chuàng)建內含的Heart對象class Heart class Person private Heart heart = new Heart();Person tom=new Person();Person1-h

24、eartHeart第四十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月整體-部分關聯的實現(二)汽車類和遙控器類及發(fā)動機類的關系如圖，寫出代碼第四十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月小結：對象之間的聯系 繼承/泛化：一般與特殊的關系is akind of 組合：部分與整體的關系，彼此不可分is part of 聚合：部分與整體的關系，但彼此可分owns a 關聯：對象之間的長期靜態(tài)聯系has a 依賴：對象之間的動態(tài)的、臨時的通信聯系use a 類間聯系的強度：繼承組合聚合 關聯 依賴第四十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月通用關聯分類表分 類舉 例A在物理上是B的一部分零件

25、產品A在邏輯上是B的一部分訂單項訂單A在物理上包含在B中/依賴于B產品倉庫A在邏輯上包含于B中圖書品種圖書A是對B的描述產品規(guī)格產品A是事務B或報告B的一個記錄項購物購物項A為B所知/為B所記錄/錄入到B中借書記錄讀者A是B的一個成員職工部門A是B的一個組織單元分公司集團A使用或管理B醫(yī)生病案；醫(yī)生掛號單A與B相互通信圖書管理員讀者A與一個事務B有關聯圖書借書記錄A是一個事務，B也是一個事務，二者有關聯借書記錄逾期記錄第四十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月6、關聯原則找出問題域中的對象遠遠比找出關聯更為重要注意力集中在那些需要將對象之間的關系信息記憶一段持續(xù)時間的關聯關聯太多不僅不

26、能有效展示概念模型，反而會使概念模型變得混亂要避免關聯之間的信息冗余以及減少派生關聯關聯使用關聯名稱、角色、多重性和導向性來說明 第四十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月圖書館系統(tǒng)的第3張類圖第四十九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月類的泛化泛化（Generalization）是在多個概念之間識別共性，定義超類（一般概念）和子類（特定概念）關系的活動。 如在圖書館系統(tǒng)中，發(fā)現圖書館目前還收藏了其他資源，比如影碟（VCD/DVD）、音樂CD、電子書等品種。它們和圖書一樣可以被任何讀者借出，每個對象都有條碼和狀態(tài)。但它們也有自己的特性，比如屬性項、借閱期限、逾期懲罰不同，必須區(qū)別

27、對待。 第五十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、一般-特殊結構(Generalization-Specialization)如果類A具有類B的全部屬性和行為，而且具有自己特有的某些屬性或服務，則A叫做B的特殊類，B叫做A的一般類。這種關系也稱為一般-特殊關系、泛化-特化關系、繼承關系。特點：可以簡化模型，有效地反映問題空間的分類層次。 必須確認子類一定是父類的一個特殊類型，即可以用“is-a-kind-of”進行驗證 注意控制泛化的粒度，額外的泛化增加復雜性第五十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月圖書館系統(tǒng)的泛化關系第五十二張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、什

28、么時候需要劃分一般-特殊結構類的屬性或行為不適合該類的全部對象如果定義“學生”類有“導師”屬性，有“教學實踐”行為的話，則該類的對象對于本科生不適合，只適合于研究生對象，采用一般-特殊結構重新分類，建立“學生”和“研究生”之間的一般-特殊結構，研究生可以繼承所有學生的特性。屬性和行為相似的類將這些類的共性抽象出來作為超類，各自特性仍舊保留而作為超類的子類。不要將一個對象的狀態(tài)變化設計為多個子類，除非對象的多數行為是由狀態(tài)來決定第五十三張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月病態(tài)的繼承泛化是提高軟件重用性的一種機制，但不能為了重用而濫用泛化。不符合“is a kind of”采用組裝結構，將復

29、用對象作為組成元素第五十四張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、抽象類如果一般類A的每個實例還必須是它的一個特殊類的成員，那么類A就被稱為一個抽象類比如“學生”、“研究生”中，“學生”不是一個抽象類比如“支付”、“現金支付”、“信用卡支付”中，“支付”就是一個抽象類但面向對象的設計原則強調設計抽象類，比如學生，設計一個抽象學生類，然后派生出本科生和研究生抽象類意味著不能創(chuàng)建該類的實例第五十五張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4、多繼承繼承有單繼承和多繼承。多繼承是指一個子類繼承了兩個父類的屬性和行為。第五十六張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月分析模型靜態(tài)模型：類圖對象圖

30、動態(tài)模型：狀態(tài)圖粗略的對象交互圖第五十七張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、類圖類會員會員代號姓名地址電話租借記錄增加租借取全部租借類名屬性服務/操作類的一般-特殊關系(三角形一端是一般類，另一端是特殊類)對象關聯(連接線中間為關聯名稱，兩端為角色和多重性，箭頭為導向性)聚集(菱形一端為整體對象，另一端為部分對象，兩端可表示多重性)組成(聚集的特例，表示整體對象與部分對象緊密依賴的合成關系)第五十八張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月圖書館系統(tǒng)的類圖第五十九張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月類圖的實例第六十張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月首先看“動物”矩形框，它代表一個類。該類圖分為三層，第一層顯示類的名稱，如果是抽象類就要用斜體顯示。第二層是類的特性，通常就是字段和屬性。第三層是類的操作，通常是方法和行為。注意前面的符號，+表示public, 表示private, #表示protected.第六十一張，PPT共七十一頁，創(chuàng)作于2022年6月類圖的實例第六十二張，