類圖及其應(yīng)用

第4章類圖及其應(yīng)用《RationalRose2003基礎(chǔ)教程》配套電子教案1內(nèi)容基本概念類圖操作類規(guī)范與類的應(yīng)用屬性規(guī)范與應(yīng)用操作規(guī)范與應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)范與應(yīng)用泛化規(guī)范與應(yīng)用依賴規(guī)范與應(yīng)用聚合規(guī)范與應(yīng)用邏輯包規(guī)范與應(yīng)用2引言類圖是邏輯視圖的重要組成部分，用于對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模，涉及到具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

在系統(tǒng)分析階段，類圖主要用于顯示角色和提供系統(tǒng)行為的實(shí)體的職責(zé)；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，類圖主要用于捕捉組成系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的類結(jié)構(gòu)；在系統(tǒng)編碼階段，根據(jù)類圖中的類及它們之間的關(guān)系實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。3類圖的地位和作用41.1類定義類是一組具有相同屬性、相同行為、和其他對(duì)象有相同關(guān)系、有相同表現(xiàn)的對(duì)象描述類具有屬性和操作圖形表示類名、屬性、操作可以簡(jiǎn)化表示1基本概念51.1類屬性一般描述類的某個(gè)特征，可以確定并區(qū)分對(duì)象以及對(duì)象的狀態(tài)完整的語(yǔ)法表示[可見性]屬性名[多重性][：類型]＝[初值][{特殊串}]操作操作是與類相關(guān)聯(lián)的行為，表示類提供的服務(wù)完整的語(yǔ)法表示[可見性]操作名[(參數(shù)表)][：返回類型][{特殊串}]1基本概念61基本概念1.1類對(duì)象對(duì)象是一個(gè)類的實(shí)例，對(duì)象的每一個(gè)屬性都有具體的值圖形表示John是對(duì)象名，Person是類名對(duì)象在交互圖和狀態(tài)機(jī)中使用接口一組可重用的操作，描述類的部分行為圖形表示兩種表示方法71基本概念1.2關(guān)系1）關(guān)聯(lián)（association)

定義兩個(gè)類在概念上有連接關(guān)系時(shí)，類之間的連接稱為關(guān)聯(lián)；提供了不同類的對(duì)象可以相互作用的連接圖形表示用一根連接類的實(shí)線表示，用箭頭表示關(guān)聯(lián)的方向；如果不明確指明方向，則默認(rèn)關(guān)聯(lián)是雙向的81基本概念1.2關(guān)系2）聚合（aggregation)定義類之間的一種整體與部分的關(guān)系體現(xiàn)了一種層次結(jié)構(gòu)，整體類位于部分類的上層，多個(gè)部分類處于并列的層次圖形表示尾端帶一個(gè)菱形的單箭頭直線菱形指向整體部分91基本概念1.2關(guān)系3）泛化（generalization)定義泛化關(guān)系是繼承機(jī)制中產(chǎn)生的類與類之間的關(guān)系“isapartof”關(guān)系：一個(gè)事物是另一個(gè)事物的種類圖形表示一條帶有空心大箭頭的有向?qū)嵕€，箭頭指向父類101基本概念1.2關(guān)系4）依賴定義兩個(gè)元素之間的一種關(guān)系，其中一個(gè)元素（提供者)的變化將影響另一個(gè)元素（客體)，或向它提供所需信息顯示一個(gè)類引用另一個(gè)類圖形表示用兩個(gè)模型元素之間帶箭頭的虛線表示，箭尾處的模型元素（客戶)依賴于箭頭處的模型元素（提供者)111基本概念1.2關(guān)系5）實(shí)現(xiàn)

定義類和接口之間的關(guān)系是實(shí)現(xiàn)關(guān)系，表示類實(shí)現(xiàn)接口提供的操作顯示一個(gè)類引用另一個(gè)類圖形表示因接口的表示方法而異122.1創(chuàng)建新的類圖步驟右單擊瀏覽器中的邏輯視圖名稱“LogicalView”；單擊快捷菜單中的New>Classdiagram；輸入新類圖的名稱。2類圖操作132.2刪除類圖刪除類圖時(shí)，類圖中的類并不刪除，它們?nèi)匀辉跒g覽器和其它模型圖中要?jiǎng)h除一幅類圖：右單擊瀏覽器中的類圖；單擊快捷菜單中的Delete。2類圖操作142類圖操作2.3類圖工具箱常用工具如圖可以定制工具箱右單擊工具箱；單擊快捷菜單中的“Customize……”；在彈出的“自定義工具欄”對(duì)話框中，選擇相應(yīng)的工具圖標(biāo)，然后單擊“添加”或“刪除”將選定的工具圖標(biāo)添加至窗口的工具箱中，或從工具箱中移走。153類規(guī)范與類的應(yīng)用3.1類規(guī)范8個(gè)標(biāo)簽General標(biāo)簽Detail標(biāo)簽Operation標(biāo)簽Attributes標(biāo)簽Relations標(biāo)簽Components標(biāo)簽Nested標(biāo)簽Files標(biāo)簽163類規(guī)范與類的應(yīng)用3.1類規(guī)范1）General標(biāo)簽名稱（Name)構(gòu)造型（Stereotype)輸出控制（ExportControl)選項(xiàng)含義Public系統(tǒng)中所有其它類都能訪問這個(gè)類Protected這個(gè)類可以在嵌套類、友元或同一個(gè)類中訪問Private這個(gè)類可以在友元或同一個(gè)類中訪問Implementation這個(gè)類只能由同一包中的其它類訪問173類規(guī)范與類的應(yīng)用3.1類規(guī)范1）General標(biāo)簽構(gòu)造型（Stereotype)構(gòu)造型Actor參與者boundary邊界Businessactor業(yè)務(wù)參與者Businessentity業(yè)務(wù)實(shí)體Businessworker業(yè)務(wù)工人Control控制Domain域Entity實(shí)體Interface接口Table表格View視圖183類規(guī)范與類的應(yīng)用3.1類規(guī)范2）Detail標(biāo)簽多重性（Multiplicity)存儲(chǔ)需求（Space)并發(fā)性（Concurrency)類型描述Sequential默認(rèn)設(shè)置。當(dāng)只有一個(gè)控制線程時(shí)，類能正常工作；有多個(gè)控制線程時(shí)，不能保證類能否正常工作Guarded存在多個(gè)控制線程時(shí)，類正常工作但不同種的類應(yīng)相互協(xié)作，保證不會(huì)互相干擾Active類有自己的控制線程Synchronous存在多個(gè)控制線程時(shí)，類的正常工作不需要與其他類相互協(xié)作，類本身能處理互斥情形193類規(guī)范與類的應(yīng)用3.1類規(guī)范3）Attributes標(biāo)簽4）Operation標(biāo)簽5）Relations標(biāo)簽6）Nested標(biāo)簽創(chuàng)建嵌套類右單擊標(biāo)簽中任一空白處，從快捷菜單中選擇Insert，輸入嵌套類名稱；按一般方法創(chuàng)建父類和嵌套類：在瀏覽器中，將嵌套類拖放到父類。203類規(guī)范與類的應(yīng)用3.1類規(guī)范7）Components標(biāo)簽顯示用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中類的構(gòu)件復(fù)選標(biāo)記框“Showallcomponents”表示是否要顯示模型中的所有構(gòu)件；如果選中該標(biāo)記，則顯示系統(tǒng)中的所有構(gòu)件；否則，只顯示實(shí)現(xiàn)所選類的構(gòu)件顯示構(gòu)件時(shí)，同時(shí)還顯示構(gòu)件所屬的包，以及實(shí)現(xiàn)所采用的編程語(yǔ)言213.2類的操作添加一個(gè)類單擊工具箱中的類圖標(biāo)；在模型圖任一位置單擊，新類取名為NewClass；輸入新的類名。刪除一個(gè)類

單擊模型圖中要?jiǎng)h除的類；選擇Edit>DeletefromModel。3類規(guī)范與類的應(yīng)用224.1屬性規(guī)范3個(gè)標(biāo)簽：General標(biāo)簽Detail標(biāo)簽DDL標(biāo)簽4屬性規(guī)范與應(yīng)用234屬性規(guī)范與應(yīng)用4.1屬性規(guī)范1）General標(biāo)簽屬性數(shù)據(jù)類型（Type)屬性構(gòu)造型（Stereotype)屬性的初值（Initial)輸出控制（ExportControl)選項(xiàng)含義Public公共屬性。任何其它類都可以瀏覽或修改屬性的之值Protected保護(hù)屬性。類及其派生類可以訪問該屬性Private專用屬性。其他類不能訪問該屬性Implemented實(shí)現(xiàn)屬性。只能被同一包中的類訪問244.1屬性規(guī)范2)Detail標(biāo)簽屬性控制（Containment)Byvalue：按數(shù)值Byreference：按引用Unspecified：未指定靜態(tài)屬性（Static)派生屬性（Derived)4屬性規(guī)范與應(yīng)用254屬性規(guī)范與應(yīng)用4.2屬性操作增加一個(gè)屬性右單擊瀏覽器或類圖中的類，選擇New>Attribute，用Name:DataType=InitialValue格式，輸入屬性名?；蛘撸蜷_類的規(guī)范窗口，選擇“Attributes”標(biāo)簽，右單擊屬性區(qū)的任何位置，在快捷菜單中選擇Insert。刪除一個(gè)屬性右單擊瀏覽器某個(gè)屬性，從快捷菜單選擇Delete。或者，選擇類圖中的某個(gè)屬性，用退格鍵刪除模型圖中的屬性名、數(shù)據(jù)類型和初始值，單擊模型圖中任一位置，確認(rèn)刪除。或者，打開屬性類的類規(guī)范窗口，選擇“Attributes”標(biāo)簽，右單擊要輸出的屬性，從快捷菜單中選擇Delete，確認(rèn)刪除。265操作規(guī)范與應(yīng)用5.1操作規(guī)范1）General標(biāo)簽返回值的類型（Return)構(gòu)造型（Stereotype)輸出控制（ExportControl)可見性含義Pulic操作可以被其它類訪問。Protected操作可以被子類、友元類或本身訪問Private操作可以被友元類或本身訪問Implemented操作是公開的，但只被同一包中的類訪問275操作規(guī)范與應(yīng)用5.1操作規(guī)范2）Detail標(biāo)簽

操作變?cè)╝rgument)操作協(xié)議（Protocol)操作限制（Qualification)內(nèi)存長(zhǎng)度（Size)時(shí)間（Time)并發(fā)性（Concurrency)Sequential：只有一個(gè)控制線程時(shí)，操作正常工作。Guarded：存在多個(gè)控制線程時(shí)，不同線程的類相互協(xié)作，操作可正常工作。Synchronous：存在多個(gè)控制線程時(shí)，操作可正常工作。285.1操作規(guī)范3）異常（Exceptions)標(biāo)簽操作可拋出的異常通過(guò)其中的4個(gè)按鈕添加、刪除和上、下移動(dòng)異常5操作規(guī)范與應(yīng)用295.1操作規(guī)范4）前置條件（Preconditions)標(biāo)簽

前置條件（Preconditions)指定操作運(yùn)行之前應(yīng)滿足的條件，即操作的入口行為，通常是不等式交互圖（InteractionDiagram)說(shuō)明操作語(yǔ)義的交互圖5操作規(guī)范與應(yīng)用305.1操作規(guī)范5）語(yǔ)義（Semantics)標(biāo)簽

語(yǔ)義（Semantics)指定操作的工作在文本框中用偽代碼描述操作邏輯交互圖（InteractionDiagram)說(shuō)明了操作語(yǔ)義的交互圖5操作規(guī)范與應(yīng)用315.1操作規(guī)范6）后置條件（Postconditions)標(biāo)簽后置條件（Postconditions)指定操作運(yùn)行之后要符合的條件，即操作的出口行為，通常是不等式交互圖（InteractionDiagram)說(shuō)明操作語(yǔ)義的交互圖5操作規(guī)范與應(yīng)用325.2操作應(yīng)用增加一個(gè)操作

類似于添加一個(gè)屬性的操作刪除一個(gè)操作

類似于刪除一個(gè)屬性的操作5操作規(guī)范與應(yīng)用336.1關(guān)聯(lián)規(guī)范1）General標(biāo)簽關(guān)系名（Name)一個(gè)動(dòng)詞或動(dòng)詞短語(yǔ)，描述關(guān)系的作用，是可選的關(guān)系名在關(guān)系線上斜體顯示6關(guān)聯(lián)規(guī)范與應(yīng)用346.1關(guān)聯(lián)規(guī)范1）General標(biāo)簽角色（Role)描述類在關(guān)系中的作用通常是名詞或名詞短語(yǔ)，顯示在起這個(gè)作用的類旁邊角色名前帶有一個(gè)加號(hào)“+”，6關(guān)聯(lián)規(guī)范與應(yīng)用356關(guān)聯(lián)規(guī)范與應(yīng)用6.1關(guān)聯(lián)規(guī)范2）Detail標(biāo)簽鏈接元素（LinkElement)鏈接元素也稱為關(guān)聯(lián)類，可以放置與關(guān)聯(lián)相關(guān)的屬性使用限制（Constraints)限制是必須符合的條件。在Rose中可以設(shè)置關(guān)系的限制條件輸入的限制條件在生成代碼時(shí)成為說(shuō)明語(yǔ)句366關(guān)聯(lián)規(guī)范與應(yīng)用6.1關(guān)聯(lián)規(guī)范3）RoleAGeneral和RoleBGeneral標(biāo)簽Rose在生成代碼時(shí)要給關(guān)聯(lián)建立一個(gè)屬性ExportControl字段設(shè)置該屬性的可見性可見性含義Public公共屬性。任何其它類都可以訪問或修改屬性的之值Protected保護(hù)屬性。類及其派生類可以訪問該屬性Private專用屬性。其他類不能訪問該屬性Implemented實(shí)現(xiàn)屬性。只能被同一包中的類訪問376關(guān)聯(lián)規(guī)范與應(yīng)用6.1關(guān)聯(lián)規(guī)范4）RoleADetail和RoleBDetail標(biāo)簽多重性（Multiplicity)表示關(guān)聯(lián)中一個(gè)類的幾個(gè)實(shí)例與另一個(gè)類的一個(gè)實(shí)例相聯(lián)系包容（Containment)設(shè)置關(guān)聯(lián)屬性是按值還是按引用包容Static類所有的實(shí)例共享的屬性Friend表示客戶類能訪問提供者類的非公共屬性和操作選項(xiàng)含義Byvalue按數(shù)值。屬性放在類中Byreference按引用。屬性放在類外，類指向這個(gè)屬性Unspecified未指定。還沒有指定控制類型386關(guān)聯(lián)規(guī)范與應(yīng)用6.2Key/Qualifier規(guī)范定義即限定詞，。在一對(duì)多的關(guān)聯(lián)中，索引范圍很廣，使用限定符可以縮小關(guān)聯(lián)的范圍按下面的步驟可以打開Key/Qualifier規(guī)范窗口：雙擊關(guān)聯(lián)，打開關(guān)聯(lián)規(guī)范窗口；單擊“RoleADetail”標(biāo)簽；雙擊Ke