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UML类图详解

    了解基础重要性

    在 UML 2 中,了解类图的基础更为重要。这是因为类图为所有的其他结构图提供基本的构建块。如组件或对象图(仅仅是举了些例子)。

    超过基础

    到此为止,我已经介绍了类图的基础,但是请继续往下读!在下面的部分中,我将会引导你到你会使用的类图的更重要的方面。这些包括UML 2 规范中的接口,其它的三种关联类型,可见性和其他补充。

    接口

    在本文的前面,我建议你以类来考虑分类器。事实上,分类器是一个更为一般的概念,它包括数据类型和接口。

    关于何时、以及如何高效地在系统结构图中使用数据类型和接口的完整讨论,不在本文的讨论范围之内。既然这样,我为什么要在这里提及数据类型和接口呢?你可能想在结构图上模仿这些分类器类型,在这个时候,使用正确的记号来表示,或者至少知道这些分类器类型是重要的。不正确地绘制这些分类器,很有可能将使你的结构图读者感到混乱,以后的系统将不能适应需求。

    一个类和一个接口不同:一个类可以有它形态的真实实例,然而一个接口必须至少有一个类来实现它。在 UML 2 中,一个接口被认为是类建模元素的特殊化。因此,接口就象类那样绘制,但是长方形的顶部区域也有文本“interface”,如图 10 所示5

    
     图 10:Professor类和Student类实现Person接口的类图实例

    在图 10 中显示的图中,Professor和Student类都实现了Person的接口,但并不从它继承。我们知道这一点是由于下面两个原因:1) Person对象作为接口被定义 -- 它在对象的名字区域中有“interface”文本,而且我们看到由于Professor和Student对象根据画类对象的规则(在它们的名字区域中没有额外的分类器文本)标示,所以它们是 类对象。 2) 我们知道继承在这里没有被显示,因为与带箭头的线是点线而不是实线。如图 10 所示,一条带有闭合的单向箭头的点 线意味着实现(或实施);正如我们在图 4 中所见到的,一条带有闭合单向箭头的实线表示继承。

    更多的关联
    在上面,我讨论了双向关联和单向关联。现在,我将会介绍剩下的三种类型的关联。

    关联类
    在关联建模中,存在一些情况下,你需要包括其它类,因为它包含了关于关联的有价值的信息。对于这种情况,你会使用 关联类 来绑定你的基本关联。关联类和一般类一样表示。不同的是,主类和关联类之间用一条相交的点线连接。图 11 显示一个航空工业实例的关联类。

    
    图 11:增加关联类 MileageCredit

    在图 11 中显示的类图中,在Flight类和 FrequentFlyer 类之间的关联,产生了称为 MileageCredit的关联类。这意味当Flight类的一个实例关联到 FrequentFlyer 类的一个实例时,将会产生 MileageCredit 类的一个实例。

    聚合
    聚合是一种特别类型的关联,用于描述“总体到局部”的关系。在基本的聚合关系中, 部分类 的生命周期独立于 整体类 的生命周期。

    举例来说,我们可以想象,车 是一个整体实体,而 车轮 轮胎是整辆车的一部分。轮胎可以在安置到车时的前几个星期被制造,并放置于仓库中。在这个实例中,Wheel类实例清楚地独立地Car类实例而存在。然而,有些情况下, 部分 类的生命周期并 不 独立于 整体 类的生命周期 -- 这称为合成聚合。举例来说,考虑公司与部门的关系。 公司和部门 都建模成类,在公司存在之前,部门不能存在。这里Department类的实例依赖于Company类的实例而存在。

    让我们更进一步探讨基本聚合和组合聚合。

    基本聚合
    有聚合关系的关联指出,某个类是另外某个类的一部分。在一个聚合关系中,子类实例可以比父类存在更长的时间。为了表现一个聚合关系,你画一条从父类到部分类的实线,并在父类的关联末端画一个未填充棱形。图 12 显示车和轮胎间的聚合关系的例子。

    
    图 12: 一个聚合关联的例子

    组合聚合
    组合聚合关系是聚合关系的另一种形式,但是子类实例的生命周期依赖于父类实例的生命周期。在图13中,显示了Company类和Department类之间的组合关系,注意组合关系如聚合关系一样绘制,不过这次菱形是被填充的。

    
    图 13: 一个组合关系的例子

    在图 13 中的关系建模中,一个Company类实例至少总有一个Department类实例。因为关系是组合关系,当Company实例被移除/销毁时,Department实例也将自动地被移除/销毁。组合聚合的另一个重要功能是部分类只能与父类的实例相关(举例来说,我们例子中的Company类)。

    反射关联
    现在我们已经讨论了所有的关联类型。就如你可能注意到的,我们的所有例子已经显示了两个不同类之间的关系。然而,类也可以使用反射关联与它本身相关联。起先,这可能没有意义,但是记住,类是抽象的。图 14 显示一个Employee类如何通过manager / manages角色与它本身相关。当一个类关联到它本身时,这并不意味着类的实例与它本身相关,而是类的一个实例与类的另一个实例相关。

    
    14:一个反射关联关系的实例

    图14:描绘的关系说明一个Employee实例可能是另外一个Employee实例的经理。然而,因为“manages”的关系角色有%200..*的多重性描述;一个雇员可能不受任何其他雇员管理。

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