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UML 基础: 类图

  既然我们已经覆盖了基础和高级主题,我们将覆盖一些由UML 1. x增加的类图的新记号。

  实例

  当一个系统结构建模时,显示例子类实例有时候是有用的。为了这种结构建模,UML 2 提供 实例规范 元素,它显示在系统中使用例子(或现实)实例的值得注意的信息。

  实例的记号和类一样,但是取代顶端区域中仅有的类名,它的名字是经过拼接的:

1  Instance Name : Class Name

  举例来说:

1 Donald : Person
2

  因为显示实例的目的是显示值得注意的或相关的信息,没必要在你的模型中包含整个实体属性及操作。相反地,仅仅显示感兴趣的属性及其值是完全恰当的。如图16所描述。

  图 16:Plane类的一个实例例子(只显示感兴趣的属性值)

  然而,仅仅表现一些实例而没有它们的关系不太实用;因此,UML 2 也允许在实体层的关系/关联建模。绘制关联与一般的类关系的规则一样,除了在建模关联时有一个附加的要求。附加的限制是,关联关系必须与类图的关系相一致,而且关联的角色名字也必须与类图相一致。它的一个例子显示于图 17 中。在这个例子中,实例是图 6 中类图的例子实例。

  图 17:图 6 中用实例代替类的例子

  图 17 有Flight类的二个实例,因为类图指出了在Plane类和Flight类之间的关系是 0或多。因此,我们的例子给出了两个与NX0337 Plane实例相关的Flight实例。

  角色

  建模类的实例有时比期望的更为详细。有时,你可能仅仅想要在一个较多的一般层次做类关系的模型。在这种情况下,你应该使用 角色 记号。角色记号类似于实例记号。为了建立类的角色模型,你画一个方格,并在内部放置类的角色名及类名,作为实体记号,但是在这情况你不能加下划线。图 18 显示一个由图 14 中图描述的雇员类扮演的角色实例。在图 18 中,我们可以认为,即使雇员类与它本身相关,关系确实是关于雇员之间扮演经理及团队成员的角色。

  图 18:一个类图显示图14中扮演不同角色的类

  注意,你不能在纯粹类图中做类角色的建模,即使图 18显示你可以这么做。为了使用角色记号,你将会需要使用下面讨论的内部结构记号。

  内部的结构

  UML 2 结构图的更有用的功能之一是新的内部结构记号。它允许你显示一个类或另外的一个分类器如何在内部构成。这在 UML 1. x 中是不可能的,因为记号限制你只能显示一个类所拥有的聚合关系。现在,在 UML 2 中,内部的结构记号让你更清楚地显示类的各个部分如何保持关系。

  让我们看一个实例。在图 18 中我们有一个类图以表现一个Plane类如何由四个引擎和两个控制软件对象组成。从这个图中省略的东西是显示关于飞机部件如何被装配的一些信息。从图 18 的图,你无法说明,是每个控制软件对象控制两个引擎,还是一个控制软件对象控制三个引擎,而另一个控制一个引擎。

  图 19: 只显示对象之间关系的类图

  绘制类的内在结构将会改善这种状态。开始时,你通过用二个区域画一个方格。最顶端的区域包含类名字,而较低的区域包含类的内部结构,显示在它们父类中承担不同角色的部分类,角色中的每个部分类也关系到其它类。图 19 显示了Plane类的内部结构;注意内部结构如何澄清混乱性。

  

  图 20:Plane类的内部结构例子。

  在图 20 中Plane有两个 ControlSoftware 对象,而且每个控制二个引擎。在图左边上的 ControlSoftware(control1)控制引擎 1 和 2 。在图右边的 ControlSoftware(control2)控制引擎 3 和 4 。

  结论

  至少存在两个了解类图的重要理由。第一个是它显示系统分类器的静态结构;第二个理由是图为UML描述的其他结构图提供了基本记号。开发者将会认为类图是为他们特别建立的;但是其他的团队成员将发现它们也是有用的。业务分析师可以用类图,为系统的业务远景建模。正如我们将会在本系列关于 UML 基础的文章中见到的,其他的图 -- 包括活动图,序列图和状态图——参考类图中的类建模和文档化。

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