类图和对象图
T4_类图及对象图
类的关系——泛化
泛化的表示
表示
类的关系——泛化
例子
类的关系
下面几个模型图中，（ ）能够正确地表示出“一个雇员 最多有一个经理，经理可以管理多个雇员，也可以不管理 一个雇员”这样的意思
类的关系
下面对类之间关系的描述，（ ）是正确的。
A B C D 聚集关系中的部分只属于一个整体； 组合关系中的部分可能属于整体； 关联是表示对象之间的关系； 泛化是表示对象之间的关系。
下面说法错误的是: A B C D 泛化表示一般和特殊的关系 用例之间存在泛化关系 参与者之间存在泛化关系 参与者和用例之间存在泛化关系
回顾
下面说法错误的是: A B C D 参与者是与所建立系统交互的人或物 参与者可以是人,也可以是其他系统 参与者是系统的一部分,是用例图的重要组成部分 参与者之间存在泛化关系
类的关系——聚集和组合
计算机由CPU、内存、软盘、硬盘、显示器、键盘、鼠标 组成，用类图表示这种关系。
类的关系——聚集和组合
举出一个具有聚合关系的类图的例子。
类的关系——泛化
泛化的含义
泛化（generalization）：表示事物之间的一般与特殊的关系。 也可以称为继承关系。 泛化关系除了表示类与类之间的关系之外，还可以表示参与者、 用例、包、构件、接口等建模元素之间的关系。
类的定义——类的操作
指出下面操作名的含义
+setName(String:name) +getName():String +creatbook()
类的定义——类的类型
边界类
边界类位于系统与外界的交界处,承担系统与外界的信息功能。
边界类处在用例图中,参与者与用例的关联处,可以根据用例图发现 边界类。
第五章 类图和对象图(UML)
＋
size
:integer
=(100)
9
第 五 章 类 图 和 对 象 图
５.１ 类的定义
说明：
３、属性还有取值范围。类型表示该属性的种类。 它可以是基本数据类型,例如整数、实数、布尔 型和枚举型等,也可以是用户自定义的类型。一 般它由所涉及的程序设计语言确定必须为其指定 数据类型。当一个类的属性被完整定义后，它的 任何一个对象的状态都由这些属性的特性值所决 定。
20
第 五 章 类 图 和 对 象 图
５.２ 类之间的关系
1、关联
关联是一种结构关系，它指明一个事物的对象与 另一个事物的对象间的联系 例如,一个人为一家公司工作,一家公司有许多办 公室。我们就认为人和公司、公司和办公室之间 存在某种语义上的联系。在分析设计的类图模型 中,则在对应人类和公司类、公司类和办公室类 之间建立关联关系
改变的因素：１.一个类向另一个类发送消息。 ２.一个类是另一个类的数据成员类型 ３.一个类是另一个类的操作的参数类型 注：如果两个类之间有关联，那么这两个类就有依赖关 系，但是我们一般不标出依赖关系。
37
第 五 章 类 图 和 对 象 图
５.２ 类之间的关系
３、泛化（generalization）关系
泛化关系：定义了一般元素和特殊元素之间的分类关系。 也就是一种继承关系。继承是在现有类的基础上定义和 实现一个新类的技术，刻画了类的一般性和特殊性。被 继承的类称为父类或超类，继承的类称为子类。 表示形式：用空心三角箭头实心线表示
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第 五 章 类 图 和 对 象 图
５.２ 类之间的关系
1、关联
角色：当一个类处于关联的某一端时，该类就在 这个关系中扮演着一个特定的角色。角色就是关 联关系中一个类对另一个类所表现的职责
UML对象图与类图的选择原则与对比分析详解
UML对象图与类图的选择原则与对比分析详解UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发过程中的标准建模语言，它提供了一套丰富的图形符号和规范，帮助开发人员更好地理解和描述软件系统的结构和行为。
在UML中，对象图和类图是两种常用的建模工具，它们各自有着不同的特点和适用场景。
本文将对UML对象图和类图进行选择原则和对比分析，帮助读者更好地理解它们的应用。
一、UML对象图UML对象图是描述系统中对象之间的静态关系的一种图形表示方式。
它主要用于展示系统中对象的实例以及它们之间的关系。
对象图通常用于详细描述系统的某个特定状态或者场景，它能够清晰地展示对象之间的交互和依赖关系。
对象图的主要特点是直观、具体，能够很好地展示对象的属性和方法。
它适用于需求分析和系统设计的初期阶段，帮助开发人员更好地理解系统的需求和设计方案。
对象图可以帮助开发人员发现系统中的潜在问题和矛盾，从而提前进行调整和优化。
然而，对象图的局限性在于它只能展示系统的某个特定状态或者场景，不能全面地描述系统的整体结构和行为。
因此，在系统设计的后期阶段，开发人员通常会使用类图来更全面地描述系统的结构和行为。
二、UML类图UML类图是描述系统中类之间的静态关系的一种图形表示方式。
它主要用于展示系统的整体结构和类之间的关系。
类图是UML中最常用的一种图形表示方式，它能够清晰地展示类的属性、方法和关联关系。
类图的主要特点是抽象、概括，能够很好地展示系统的整体结构和类之间的关系。
类图适用于系统的整体设计和架构描述，它能够帮助开发人员更好地理解系统的总体设计思路和模块划分。
与对象图相比，类图具有更高的抽象层次和更全面的描述能力。
它能够展示系统的整体结构和行为，帮助开发人员更好地理解和分析系统的复杂性。
因此，在系统设计的后期阶段，开发人员通常会使用类图作为主要的建模工具。
三、选择原则与对比分析在实际的软件开发过程中，开发人员需要根据具体的需求和场景选择合适的建模工具。
UML中对象图与类图的对比与选择
UML中对象图与类图的对比与选择在软件开发中，UML（统一建模语言）是一种常用的图形化建模工具，用于描述和设计软件系统的结构和行为。
其中，对象图和类图是两种常见的图形表示方式。
本文将对这两种图进行比较，并讨论在不同情况下的选择。
一、对象图对象图是一种表示系统中对象实例的图形化表示方式。
它展示了对象之间的关系和属性。
对象图通常用于描述系统的运行时状态，可以显示对象的属性值和方法的调用。
对象图的优点在于它能够直观地展示对象之间的关系，帮助开发人员更好地理解系统的运行时行为。
通过对象图，可以清晰地看到对象之间的交互和依赖关系，从而更好地设计和调整系统的结构。
然而，对象图也存在一些局限性。
首先，对象图通常只能展示系统的某个特定状态，无法全面地描述系统的整体结构。
其次，对象图的复杂度随着系统规模的增大而增加，可能会导致图形过于复杂，难以理解。
二、类图类图是一种表示系统中类和类之间关系的图形化表示方式。
它展示了类的属性、方法和关联关系。
类图通常用于描述系统的静态结构，可以显示类之间的继承、关联和依赖关系。
类图的优点在于它能够全面地描述系统的结构，包括类的属性、方法和关联关系。
通过类图，可以清晰地看到类之间的继承关系、关联关系和依赖关系，从而更好地设计和组织系统的结构。
然而，类图也存在一些局限性。
首先，类图无法展示系统的运行时行为，只能描述系统的静态结构。
其次，类图的复杂度也会随着系统规模的增大而增加，可能会导致图形过于复杂，难以理解。
三、选择对象图还是类图？在实际应用中，选择使用对象图还是类图应根据具体情况而定。
如果需要描述系统的运行时状态和对象之间的交互关系，那么对象图是一个更好的选择。
对象图可以帮助开发人员更好地理解系统的运行时行为，从而进行系统调整和优化。
如果需要描述系统的静态结构和类之间的关系，那么类图是一个更好的选择。
类图可以帮助开发人员更好地设计和组织系统的结构，从而提高系统的可维护性和可扩展性。
UML类图对象图两者之间的异同
Person employee
employer Company
Worksfor
❖ 多重性
关联的多重性是指有多少对象可以参与该关联，多重 性可以用来表达一个取值范围、特定值、无限定的 范围或一组离散值。
在UML中，多重性是用数字范围来表示的
每个数字范围是一对由圆点分割开来的整数，如0..9 可用特殊的符号*来表示一个没有上界的范围，也即可以
❖ 接口之间可以存在泛化关系，因此接口实质上和不具有属性 和方法、仅具有抽象操作的抽象类很相似
❖ 与类一样，接口也可以参与泛化、关联、依赖和实现关系
❖ 实现关系将一种元素（如类）与另一种模型元素（如接口） 连接起来，其中接口只是行为的说明而不是结构或实现。
❖ 可用两种方法来表示接口
简化形式。把接口和实现关系画成一个从类伸出 的、且一端带有小圆圈的直线
1
M ailM es s ag e
*
1 Header
1 Body
* Attachment
4、实现关系
❖ 实现关系通常在两种情况下被使用：
① 在接口与实现该接口的类之间
② 在用案以及实现该用案的协作之间。
Hashable * contents
Comp arable
HashTable <<use>>
实现关系(扩展形式)
<<interface>> Comp arable
isEqual(String) : Boolean hash() : Integer
三、类之间的关系
❖ 依赖关系（Dependency） 表示类之间的使用关系
❖ 在UML中，关联关系用一条连接两个类的实现表示。
UML中包括九种图
UML中包括九种图：用例图、类图、对象图、状态图、时序图、协作图、活动图、组件图、配置图。
１）用例图（Use Case Diagram）它是UML中最简单也是最复杂的一种图。
说它简单是因为它采用了面向对象的思想，又是基于用户视角的，绘制非常容易，简单的图形表示让人一看就懂。
说它复杂是因为用例图往往不容易控制，要么过于复杂，要么过于简单。
用例图表示了角色和用例以及它们之间的关系。
２）类图（Class Diagram）是最常用的一种图，类图可以帮助我们更直观的了解一个系统的体系结构。
通过关系和类表示的类图，可以图形化的方式描述一个系统的设计部分。
３）对象图（）对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。
它们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例，而不是实例的类。
一个对象图是类图的一个实例。
由于对象存在生命周期，因此对象图只能在系统某一时间段存在。
４）状态图描述一个实体基于事件反应的动态行为，显示了该实体如何根据当前所处的状态对不同的时间做出反应的。
通常创建一个UML状态图是为了以下的研究目的：研究类、角色、子系统、或组件的复杂行为。
５）时序图又称顺序图，描述了对象之间动态的交互关系，着重体现对象间消息传递的时间顺序。
顺序图由一组对象构成，每个对象分别带有一条竖线，称作对象的生命线，它代表时间轴，时间沿竖线向下延伸。
顺序图描述了这些对象随着时间的推移相互之间交换消息的过程。
消息用从一务垂直的对象生命线指向另一个对象的生命线的水平箭头表示。
图中还可以根据需要增加有关时间的说明和其他注释。
６）协作图协作图用于显示组件及其交互关系的空间组织结构，它并不侧重于交互的顺序。
协作图显示了交互中各个对象之间的组织交互关系以及对象彼此之间的链接。
与序列图不同，协作图显示的是对象之间的关系。
另一方面，协作图没有将时间作为一个单独的维度，因此序列号就决定了消息及并发线程的顺序。
协作图是一个介于符号图和序列图之间的交叉产物，它用带有编号的箭头来描述特定的方案，以显示在整个方案过程中消息的移动情况。
UML：图的分类及作用（共5类图,有9种图形）
UML：图的分类及作⽤（共5类图,有9种图形）第⼀类：⽤例图：从⽤户⾓度描述系统功能,并指出各功能的操作者。
第⼆类：静态图：包括类图、对象图和包图。
1、类图：表⽰类之间的联系如关联、依赖、聚合等，包括类的内部结构（类的属性和操作）。
在系统的整个⽣命周期都是有效的 2、对象图：表⽰类图的⼀个实例，对象图只能在系统某⼀时间段存在。
3、包图：表⽰包与包之间的关系。
包图⽤于描述系统的分层结构。
第三类：⾏为图：状态图、活动图。
描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。
1、状态图：是对类图的补充，描述类的对象所有可能的状态以及事件发⽣时状态的转移条件。
在实⽤上并不需要为所有的类画状态图,仅为那些有多个状态其⾏为受外界环境的影响并且发⽣改变的类画状态图。
2、描述满⾜⽤例要求所要进⾏的活动以及活动间的约束关系,有利于识别并⾏活动。
第四类：交互图：包括顺序图 ,协作图（即合作图） 1、顺序图:强调的是时间和顺序的关系 2、协作图:强调的是上下级关系第五类：实现图：构件图，描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系。
从应⽤的⾓度看,当采⽤⾯向对象技术设计系统时,⾸先是描述需求;其次根据需求建⽴系统的静态模型,以构造系统的结构;第三步是描述系统的⾏为。
其中在第⼀步与第⼆步中所建⽴的模型都是静态的,包括⽤例图、类图(包含包)、对象图、组件图和配置图等五个图形,是标准建模语⾔UML的静态建模机制。
其中第三步中所建⽴的模型或者可以执⾏,或者表⽰执⾏时的时序状态或交互关系。
它包括状态图、活动图、顺序图和合作图等四个图形,是标准建模语⾔UML的动态建模机制。
因此,标准建模语⾔UML的主要内容也可以归纳为静态建模机制和动态建模机制两⼤类。
总结：1、静态图：包括⽤例图、类图(包含包)、对象图、组件图和配置图等五个图形，⾸先是描述需求;其次根据需求建⽴系统的静态模型,以构造系统的结构; 2、动态图：包括状态图、活动图、顺序图和合作图等四个图形，是描述系统的⾏为；。
第五章 UM对象图和类图
① 关联名
关联名
★如果关联关系已经清楚，就无需关联名
② 关联的角色
关联的角色
★ 在关联的每一个端点上有一个角色。每一个角色具
有一个名字，用来描述其类被其他的类看作是什么： 把它称为角色名，如果类名与角色名相同，则不
标出角色名。类关系通过添加角色来进一步丰 富。在类图中使用角色可以帮助读者理解第一 个类对于第二个类的作用。
1.3 接口
• 在没有给出对象的实现和状态的情况下对对象行为 的描述。 • 包含操作但不包含属性。 • 没有对外界可见的关联。 • 一个类可以实现一个或多个接口。
1.3 接口
• 接口类：
1.4 类之间的关系
• • • • • 1 2 3 4 5 关联关系 聚合和组合关系 泛化关系 依赖关系 实现关系
案例分析
• 创建一个类图。下面给出创建类图所需的信息。 • 学生（student）可以是在校生（undergraduate）或者 毕业生（graduate）。 • 在校生可以是助教（tutor）。 • 一名助教指导一名学生。 • 教师和教授属于不同级别的教员。 • 一名教师助理可以协助一名教师和一名教授，一名教师只 能有一名教师助理，一名教授可以有5名教师助理。 • 教师助理是毕业生。
(2)聚合 聚集和组合
• 聚合(aggregation): 表示类之间一种松散的整体与部分的组成关 系，是一种特殊的关联。表示“整体/部分”的关联关系。“has a ”，表示聚合中的每一个部分可以属于其它整体。 • 被表示为在整体的一端用一个空心菱形修饰的简单关联
聚合
组合
• 组合(composition): 表示类之间一种紧密的整体与部分的组成 关系，也是一种特殊的关联。表示组合中的每一个部分只能属 于一个整体 • 组合确实只是一种特殊的关联，用整体端有实心菱形箭头的简单 关联修饰它。
第章面向对象分析与设计类图和对象图
学校工作总结本学期，我校工作在全体师生的大力支持下，按照学校工作计划及行事历工作安排，紧紧围绕提高教育教学质量的工作思路，不断强化学校内部管理，着力推进教师队伍建设，进一步提高学校办学水平，提升学校办学品位，取得了显著的成绩。
现将我校一学期来的工作总结如下：一、德育工作本学期我校德育工作围绕学校工作中心，精心安排了“文明守纪”、“良好习惯养成”、“光辉的旗帜”、“争先创优”等主题教育月活动，从培养学生的行为规范，狠抓养成教育入手，注重务实，探索途径，加强针对性、实效性和全面性，真正把德育工作落到实处。
1.强化学生养成教育，培养学生良好习惯。
本学期，我校德育工作十分注重学生的常规管理，尤其重视对学生的养成教育。
一是利用班队会、红领巾广播站、国旗下演讲对学生进行品德熏陶。
二是以文明监督岗为阵地，继续强化了“文明班集体”的创建评比活动，通过卫生、纪律、两操等各项常规的评比，增强了学生的竞争意识，同时也规范了学生的行为。
三是继续加大值周检查的力度，要求值周领导、教师、学生按时到岗，在校门口检查、督促学生有秩序出入校园，从而使学生的行为规范时时有人抓，处处有人管，形成了良好的局面。
2.抓好班主任队伍建设，营造全员育人氛围。
班主任是学校德育工作最重要的力量，为了抓好班主任队伍建设，提高班主任素质水平，学校在第十二周组织开展了班主任工作讲座，在学期末举行了班主任工作交流，在活动中探索行之有效的工作方法，总结经验，交流心得，使班级管理工作更上新台阶。
3.充分发挥主题班队会的教育功能。
主题班队会,是对学生进行德育教育的一种特殊而卓见成效的方式之一。
为了充分发挥主题班队会的教育意义，第十三周，四（3）中队举行了“祖国美，家乡好”主题队会观摩活动，有效规范了我校主题中队会程序，强化了主题队会对学生的思想教育作用。
二、学校管理工作1.建立健全规章制度。
学期初，学校制定了出明确的目标计划及管理措施，做到了目标明确、工作具体，有效地增强了全体教师参与学校管理的主人翁意识，充分调动了全体教师的工作积极性，保障了教育教学工作的顺利开展。
UML：对象图和类图的区别
UML：对象图和类图的区别对象图(Object Diagram)描述的是参与交互的各个对象在交互过程中某⼀时刻的状态。
对象图可以被看作是类图在某⼀时刻的实例。
在UML中，对象图使⽤的是与类图相同的符号和关系，因为对象就是类的实例。
下图显⽰了对象图的模型。
其中节点可以是对象也可以是类，连线表⽰对象之间的关系：⼆、类图和对象图的区别类图对象图类具有3个分栏：名称、属性和操作对象只有两个分栏：名称和属性在类的名称分栏中只有类名对象的名称形式为“对象名：类名”，匿名对象的名称形式为“：类名”类的属性分栏定义了所有属性的特征对象则只定义了属性的当前值，以便⽤于测试⽤例或例⼦中类中列出了操作对象图中不包括操作，因为对于同属于同⼀个类的对象⽽⾔，其操作是相同的类使⽤关联连接，关联使⽤名称、⾓⾊、多重性以及约束等特征定义。
类代表的是对对象的分类所以必须说明可以参与关联的对象的数⽬对象使⽤链连接、链拥有名称、⾓⾊，但是没有多重性。
对象代表的是单独的实体，所有的链都是⼀对⼀的，因此不涉及到多重性。
对象图建模技术⼀、对对象结构建模对系统的设计视图建模时，可以使⽤⼀组类图完整地描述抽象的语义以及它们之间的关系。
但是使⽤对象图不能完整地描述系统的对象结构。
对于⼀个个体类，可能存在多个实例，对于相互之间存在关系的⼀组类，对象间可有的配置可能是相当多的。
所以，在使⽤对象图时，只能在⼀定意义上显⽰感兴趣的具体或原型对象集。
这就是对对象结构建模，即⼀个对象图显⽰了某⼀时刻相互联系的⼀组对象。
对对象结构建模，要遵循以下策略：(1)、识别将要使⽤的建模机制。
该机制描述了⼀些正在建模的部分系统的功能和⾏为，它们由类、接⼝和其他元素的交互⽽产⽣。
(2)、对于各种机制，识别参与协作的类、接⼝和其他元素，同时也要识别这些事物之间的关系。
(3)、考虑贯穿这个机制的脚本。
冻结某⼀时刻的脚本，并且汇报每个参与这个机制的对象。
(4)、按照需要显⽰出每个对象的状态和属性值，以便理解脚本。
类图和对象图
应用系统根据关键字对数据集作查询，常用到受限关联。引 入限定符的一个目的就是把多重性从n降到1或0..1，则查询 结果是单个对象，效率高。 如果引入限定符后，另一端的多重性仍为n，则意义不大。
关联
关联的种类 (1) 自返关联 (2) 二元关联 (3) N元关联
+display(): Location +hide() #create() -attachXWindow(xwing: XwindowPtr)
类之间的关系
常见的类之间的关系包括: 关联、聚集、组合、泛化、 依赖、实现.
关联
关联(association)表示类与类之间的关系
链(link)表示的是对象与对象之间的关系，链是关联的实例。 一个关联可以有两个或多个关联端（association end），每个关 联端连接到一个类。 关联可以是单向的uni-directional 或 双向的bi-directional
0..n
关联
关联角色的多重性（multiplicity）
多重性表示可以有多少个对象参与该关联 非负整数的子集表示 0 表示没有实例的关联，一般不用 0..1 0..n
一个教师可开设1到3门课程，一门课程可以有1到多个教师
1 即1..1
3..6 1..n
teacher的 多重性 course的 多重性
关联
关联名
关联名
Company
Employ
Person
用于明确表达关联的含义。客户？雇员？老板？ 可有可无 动词短语 斜体
导航性（方向性）
从一个类（对象）可以访问到另一个，反过来却不行，
Rational Rose建模 第6章 类图和对象图
类图和对象图的概念
4. 对象图在项目开发中的作用
对象图作为系统在某一时刻的快照，是类图中的各个 类在某一个时间点上的实例及其关系的静态写照，可 以通过以下几个方面来说明它的作用： (1)说明复杂的数据结构。对于复杂的数据结构，有时 候很难对其进行抽象成类表达之间的交互关系。使用 对象描绘对象之间的关系可以帮助我们说明复杂的数 据结构某一时刻的快照，从而有助于对复杂数据结构 的抽象。 (2)表示快照中的行为。通过一系列的快照，可以有效 表达事物的行为。
使用Rose创建类图
1. 创建类
(1)在图形编辑工具栏中， 选择 按钮，此时光标变为 “＋”号。 (2)在类图中单击选择任意 一个位置，系统在该位置创 建一个新类。系统产生的默 认名称为“NewClass”。 (3)在类的名称栏中，显示 了当前所有的类的名称，我 们可以选择清单中的现有类， 这样便把在模型中存在的该 类添加到类图中。如果创建 新类，将“NewClass”重新命 名成新的名称即可。
类图的组成
1. 类
类是面向对象系统组织结构的核心。类是对一组具有相同属性、操作、 关系和语义的事物的抽象。 在UML的图形表示中，类的表示法是一个矩形，这个矩形由三个部分 构成，分别是：类的名称（Name）、类的属性（Attribute）和类的操 作（Operation）。
类图的组成
类的名称是每个类的图形中所必须拥有的元素，用于 同其它类进行区分。类的名称通常来自于系统的问题 域，并且尽可能地明确表达要描述的事物，不会造成 类的语义冲突。
类图和对象图的概念
在类图中，具 体来讲它一共 包含了以下几 种模型元素， 分别是：类、 接口、依赖关 系、泛化关系、 关联关系以及 实现关系。 类图可以创建 约束、注释和 包等。
uml术语表
UML术语表UML（统一建模语言）是一种用于软件系统设计和开发的图形化建模语言。
它提供了一组丰富的符号和标记，用于描述软件系统的结构、行为和交互。
为了更好地理解UML术语，下面是一个详细的UML术语表。
1. 类图（Class Diagram）类图是UML中最常用的图之一，用于描述系统中的类、接口、关系和依赖关系等。
它显示了类之间的静态结构，包括属性、方法和关联关系等。
2. 对象图（Object Diagram）对象图是类图的实例化表示，它展示了系统中特定时间点上对象之间的静态关系。
对象图可以帮助开发人员更好地理解类之间的实例化关系。
3. 顺序图（Sequence Diagram）顺序图描述了对象之间按照时间顺序进行交互的动态行为。
它展示了消息在对象之间传递时的顺序，并显示了每个对象在交互过程中执行的操作。
4. 活动图（Activity Diagram）活动图描述了系统中各个活动（或操作）之间流转控制的过程。
它展示了活动之间的依赖关系和并发执行等情况，帮助开发人员更好地理解系统的行为。
5. 状态图（Statechart Diagram）状态图描述了系统中对象的生命周期和状态转换。
它展示了对象在不同状态之间的转换条件和动作，帮助开发人员更好地理解系统的状态变化。
6. 用例图（Use Case Diagram）用例图描述了系统中的各个用例和参与者之间的关系。
它展示了系统的功能需求和用户角色，帮助开发人员更好地理解系统的功能范围。
7. 包图（Package Diagram）包图描述了系统中各个包（或命名空间）之间的关系和依赖关系。
它展示了包之间的层次结构和引用关系，帮助开发人员更好地组织代码结构。
8. 组件图（Component Diagram）组件图描述了系统中各个组件之间的关系和依赖关系。
它展示了组件之间的接口、依赖和协作等，帮助开发人员更好地设计和实现模块化的软件系统。
9. 部署图（Deployment Diagram）部署图描述了系统中各个节点之间的物理部署关系。
第3章 类图、对象图和包图
结构的核心。要使用类图，需要了解类和对象之间
的区别。类是对资源的定义，它所包含的信息主要
用来描述某种类型实体的特征以及对该类型实体的
使用方法。对象是具体的实体，它遵守类制定的规
则。从软件的角度看，程序通常包含的是类的集合
以及类所定义的行为，而实际创建信息和管理信息
的是遵守类的规则的对象。
•
类定义了一组具有状态和行为的对象，这些对
象具有相同的属性、操作、关系和语义。其中，属
性和关联用来描述状态。属性通常用没有身份的数
据值表示，如数字和字符串。关联则用有身份的对
象之间的关系来表示。行为由操作来描述，方法是
操作的实现。 6
类的绘制 ： 分为上、中、下三层的矩形，上面书写名称，中部书写属 性，下部书写操作。为了图形的清晰和直观，中部和下部可以隐藏 。参见P43，图3-2，图3-3。
4、职责 指类或其他元素的契约或者义务。可以使用一个短语、一 个句子或者若干句子描述类的职责。
5、约束 指明类应该遵守的一个或多个规则。在UML规范中是用花 括号括起来的。 最后，为了添加更多的信息，还可以为类添加注释。
9
3.1.3 定义类
• 由于类是构成类图的基础，所以，在构造类图之前，首先要定义 类，也就是将系统要处理的数据抽象为类的属性，将处理数据的 方法抽象为类的操作。要准确地定义类，需要对问题域有透彻准 确地理解。在定义类时，通常应当使用问题域中的概念，并且， 类的名字要用类实际代表的事物进行命名。
protected: 在子类（派生类）中查看，使用和更新；
private： 类的内部查看，使用和更新。
其他可见性由程序开发语言定义。
在UML中可见性相应的符号：
public
uml 基础教程 第四章-类图和对象图
• 操作名列表放在属性名列表之下，两者之间用分隔线
隔开，如图所示：
WashingMachine
brandName modelName serialNumber capacity addClothes( ) removeClothes( ) addClothes( ) turnOn( )
4.2.2 操作
• 操作指的是类所能做的事情，或者另一个类能 对类做的事情。类的操作可以根据不同的可见性 由其他任何对象请求以影响其行为。属性是描述 类的对象特性的值，而操作用于操纵属性的值进 行改变或执行其他动作。
• 操作有时被称为函数或方法，在类的图形表示 中它们位于类的底部。一个类可以有零个或多个 操作，并且每个操作只能应用于该类的对象。
其次，为用户提供易用性。设定一些初始值能够有效帮 助用户进行输入，从而能够为用户提供很好的易用性。
• 类的属性在该类对象中都有具体值，如下图：
myWasher: WashingMachine brandName= “ Laundatorium” ‘modelName= “Washmeister”serialNumber= “ GL57774” Capacity=16
3. 返回类型
返回类型指定了由操作返回的数据类型。它可 以是任意有效的数据类型，返回类型至多一个。 如果操作没有返回值，在具体编程语言中一般要 加上一个关键字void来表示，也就是其返回类型 必须是void。
4. 属性字符串
用来附加一些关于操作的除了预定义元素之外 的信息，方便对操作的一些内容进行说明。
类图及类图中的关系
类图及类图中的关系1.类图和对象图类图(Class Diagram)是显⽰出类、接⼝以及他们之间的静态结构与关系的图。
其中最基本的单元是类或接⼝。
类图不但可以表⽰类(或者接⼝)之间的关系，也可以表⽰对象之间的关系。
下⾯是⼀个典型的类图：类图⼀般分为⼏个部分：类名、属性、⽅法。
下⾯分别讲解。
(1)类名上⾯的Car就是类名，如果类名是正体字，则说明该类是⼀个具体的类，如果类名是斜体字，则说明类是⼀个抽象类abstract。
(2)属性列表属性可以是public、protected、private。
public前⾯的图标是菱形，protected对应的是菱形加钥匙，private对应的是菱形加锁。
当然，这只是⼀种表现⽅式。
我是⽤的是Rational Rose，如果⽤的是别的软件，还可能使⽤+、-、#表⽰：+代表public、-代表private、#代表protected。
(3)⽅法列表⽅法可以是public、protected、private。
public前⾯的图标是菱形，protected对应的是菱形加钥匙，private对应的是菱形加锁。
当然，这只是⼀种表现⽅式。
我是⽤的是Rational Rose，如果⽤的是别的软件，还可能使⽤+、-、#表⽰：+代表public、-代表private、#代表protected。
对于静态属性，属性名会加上⼀条下划线。
如上图所⽰。
此外，类图既能表⽰类之间的关系，还能表⽰对象之间的关系。
⼆者的区别是：对象图中对象名下⾯会加上⼀条下划线。
2.类图中的关系(1)Generalization：泛化、⼀般化Generalization表⽰的是类与类之间的继承关系、接⼝与接⼝之间的继承关系、类与接⼝之间的实现关系。
如果体现到Java语⾔中，那就是反应extends和implements关键字。
其典型类图如下所⽰：(2)Association：关联关系关联关系描述的是类与类之间的连接，他表⽰⼀个类知道另⼀个类的属性和⽅法。
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构造类图时注意
不要试图使用所有的符号. 不要过早陷入细节, 根据阶段、层次逐步细化. 构造完成要将模型与目标问题对照验证其是否合理.
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5.7.2 构造类图
建立类图的步骤
1. 研究分析问题领域, 确定系统需求. 2. 确定类, 明确类的含义和职责, 确定属性和操作. 3. 确定类之间的关系. 4. 调整和细化类及类之间的关系. 5. 绘制类图并增加相应的说明.
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5.9.1 开闭原则
开闭原则指的是一个模块在扩展性方面应该是开放的, 而在更改性方面应该是封闭的.
其目的是在写模块时,应该尽量使得模块可以扩展, 并 且在扩展时不需要对模块的源代码进行修改.
为达到开闭原则, 设计时就尽量使用接口进行封闭, 采 用抽象机制, 并利用OO中的多态性技术.
链(Link)的描述.
{
public B theB; // 类puAb的lic源A码() { } p} ublic class A {// 类B的源码 pupbulibclciclaBssthBeB; { public A() { } } public A theA; // 类puBb的lic源B码() { } p} ublic class B {
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5.2.1 关联
4. 关联的约束
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5.2.1 关联
5. 限定关联
限定符, 关联的属性
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5.2.1 关联
6. 关联的种类 (1) 自反关联
(2) 二元关联 (3) N元关联
-season *
关联类1
public class EnginePart { Team} pub-tlei*acmEnginePa-grotalkt*heeepeEr nginPelaPyear rt[];
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5.8 领域分析
建立类图的过程就是对领域及其解决方案的分析与 设计过程.
领域分析包括:
通过对某一领域中的已有应用系统、理论、技术、开发历 史等的研究, 来标识、收集、组织、分析和表示领域模型及 软件体系结构的过程;
根据这一过程得到的结果.
用户自义的版型
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5.6 边界类、控制类和实体类
UML中三种主要的类版型 边界类, boundary class 控制类, control class 实体类, entity class
引入多种类版型帮助分析和设计人员确定系统中的类.
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MyAbstractClass
继承
MyDerivedClass att: int myFunction()
package MyPackage; class MyDerivedClass extends MyAbstractClass {
int att; ..... void myFunction( ReferencedClass r ) { . .. } }
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5.9.1 开闭原则
例: 某输出类Output中包含一个output方法, 该方法可能使用多种
不同的打印机, 如: HP、EPSON、Canon，每种打印机都有不同
的print方法。
void output(int printType){
if(printType==1){
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5.7 类图
类加上它们之间的关系就构成类图, 其中包含接口、 包、关系等元素, 同时也可以包含对象、链等实例. 类图描述类和类之间的静态关系.
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5.7.1 类图的抽象层次
概念层类图, 描述应用领域的概念.
说明层类图, 描述软件的接口部分, 不 是实现部分.
}
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5.2.2 聚集与组合
组合(composition)是一种特殊的聚集, 强调整体和部 分具有相同的生命期.
public class Circle{ public int radius; Point center;
}
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public class Style{ int x, y;
UML 符号 ---- 接口的实现描述
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5.5 版型
版型(stereotype)是UML的3种扩展机制之一. 版型是建模人员在已有的构造块上派生出新的构造块, 这些新的构造块与特定问题相关. 版型可以应用于所有类型的模型元素.
系统预定义的版型
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5.1.2 类的操作
[可见性]操作名[(参数列表)][: 返回值类型][{特性}]
可见性 UML
private -
protected #
public
+
Rose
+display(): Location +hide() #create() -attachXWindow(xwing: XwindowPtr)
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5.9 OO设计的原则
开闭原则(Open/Closed Principle, OCP) Liskov替换原则(Liskov Substitution Principle, LSP) 依赖倒置原则(Dependency Inversion Principle, DSP) 接口分离原则(Interface Segregation Principle, ISP)
通常实体类对应数据库中的表, 其属性对应表的字段, 但 实体类与数据库中的表不一定是一一对应关系.
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5.6.3 控制类
控制类是负责管理或控制其他类工作的类.
每个用例通常有一个控制类, 控制用例中的事件顺序, 控制类也可以在多个用例间共用. 控制较少接收消息, 发出较多消息.
属性
操作
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5.2.4 依赖关系
依赖关系也称使用关系. 调用, 一个类调用另一个类的方法 参数, 一个类的方法使用另一个类作为形式参数 发送, 消息的发送者与接收者之间的关系 实例化, 一个类的方法创建了另一个的实例
17 面向对象分析与设计&UML
Hp prt = new Hp();
prt.print(args);
} else if(printType==2){
Epson prt = new Epson();
prt.print(args);
}else{
……
}
设计方案1
…… }
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5.2.1 关联
3. 关联类
9 面向对象分析与设计&UML
//Company.java public class Company {
private String companyName; public Person employee[]; } //Person.java public class Person { private int personName; public Company employer; } //Contract.java public class Contract { private Double salary; }
}
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5.2.3 泛化关系
泛化关系指一般元素和特殊元素之间的分类关系. 在OOPL中称为继承.
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5.2.3 泛化关系
Hale Waihona Puke 类的包 MyPackage
抽象类
package MyPackage; abstract class MyAbstractClass . . . .
5.6.1 边界类
边界类位于系统与外界的交界处,包括:
用户界面类, 如: 窗口、对话框、报表类等 通讯协议类, 如: TCP/IP的类 直接与外部设备交互的类 直接与外部系统交互的类
边界类的UML表示方法:
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5.6.1 边界类
通过用例图可以确定需要的边界类, 每个Actor/User case对至少需要一个边界类.
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5.4 抽象类和接口
抽象类 接口
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5.4 抽象类和接口
interface MyAbstractClass . . . .
class MyClass implements MyInterface {
..... }
public B() { }
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}
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5.2.1 关联
1. 关联名 用来描述关联的作用.
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5.2.1 关联