统一建模语言UML轻松入门之类和对象

同类相从，同声相应，固天之理也。——《庄子·渔父》

字串8

　　类是一种对本质相同事物抽象，人类软件开发技术发展历史，就是还事物以本源历史，开发技术、名词越来越接近世界真实，“面向对象”、“类”就是这样产物。

　　3.1类图

　　在UML中，类图显示了一组类、接口、协作以及它们之间关系。在UML静态机制中类图是一个重点，它不但为设计人员所关心，更为实现人员所关注，建模工具也主要依据类图来产生代码（正向）工程。因此，类图在UML各种图中占据了相当重要地位。

　　类

字串7

　　在类图中类用矩形框来表示，它属性和操作分别列在分格中，若不需要表达详细信息时，分格可以省略。一个类可能出现在几个图中。同一个类属性和操作只在一种图中列出，在其他图中可省略。图3.1给出Student类和MFC中CObject类。

字串4

　　图3.1类表示 字串8

　　类间关系

字串9

　　在类图中，除了需要描述单独类名称、属性和操作外，我们还需要描述类之间联系，因为没有类是单独存在，它们通常需要和别类协作，创造比单独工作更大语义。在UML类图中，关系用类框之间连线来表示，连线上和连线端头处不同修饰符表示不同关系。类之间关系有继承（泛化）、关联、聚合和组合。 字串9

字串7

　　（1）继承：指是一个类（称为子类）继承另外一个类（称为基类）功能，并增加它自己新功能能力，继承是类与类之间最常见关系。类图中继承表示方法是从子类拉出一条闭合、单键头（或三角形）实线指向基类。例如，图3.2给出了MFC中CObject类和菜单类CMenu继承关系。

　　图3.2 类继承

字串8

　　类继承在C 中呈现为：

字串8

　　class B { }

　　class A : public B{ }

字串8

　　（2）关联：指是模型元素之间一种语义联系，是类之间一种很弱联系。关联可以有方向，可以是单向关联，也可以是双向关联。可以给关联加上关联名来描述关联作用。关联两端类也可以以某种角色参与关联，角色可以具有多重性，表示可以有多少个对象参与关联。可以通过关联类进一步描述关联属性、操作以及其他信息。关联类通过一条虚线与关联连接。对于关联可以加上一些约束，以加强关联含义。 字串9

　　关联在C 中呈现为：

字串5

　　class A{...} 字串3

　　class B{ ...} 字串3

　　A::Function1(B &b) //或A::Function1(B b) //或A::Function1(B *b)

　　即一个类作为另一个类方法参数。 字串5

　　（3）聚合：指是整体与部分关系。通常在定义一个整体类后，再去分析这个整体类组成结构。从而找出一些组成类，该整体类和组成类之间就形成了聚合关系。例如一个航母编队包括海空母舰、驱护舰艇、舰载飞机及核动力攻击潜艇等。需求描述中“包含”、“组成”、“分为…部分”等词常意味着聚合关系。

字串7

　　图3.3 类聚合

字串9

（4）组合：也表示类之间整体和部分关系，但是组合关系中部分和整体具有统一生存期。一旦整体对象不存在，部分对象也将不存在。部分对象与整体对象之间具有共生死关系。 字串2

　　聚合和组合区别在于：聚合关系是“has-a”关系，组合关系是“contains-a”关系；聚合关系表示整体与部分关系比较弱，而组合比较强；聚合关系中代表部分事物对象与代表聚合事物对象生存期无关，一旦删除了聚合对象不一定就删除了代表部分事物对象。组合中一旦删除了组合对象，同时也就删除了代表部分事物对象。 字串1

　　我们用浅显例子来说明聚合和组合区别。“国破家亡”，国灭了，家自然也没有了，“国”和“家”显然也是组合关系。而相反，计算机和它外设之间就是聚合关系，因为它们之间关系相对松散，计算机没了，外设还可以独立存在，还可以接在别计算机上。在聚合关系中，部分可以独立于聚合而存在，部分所有权也可以由几个聚合来共享，比如打印机就可以在办公室内被广大同事共用。

字串4

　　在C 语言中，从实现角度讲，聚合可以表示为：

字串3

　　class A {...}

字串1

　　class B { A* a; .....}

字串4

　　即类B包含类A指针； 字串2

　　而组合可表示为： 字串1

　　class A{...} 字串3

　　class B{ A a; ...}

字串9

　　即类B包含类A对象。

字串6

　　准确UML类图中用空心和实心菱形对聚合和组合进行了区分。 字串9

　　图3.4 聚合和组合

　　图3.5 银行管理系统类图 字串9

　　图3.5给出了一个典型银行管理系统类图，基本上一看就懂：

　　银行类聚合了账号库（AccountSet）、客户库（EmployeeSet）和员工库（EmployeeSet）；

字串6

　　账号库中包含了n个账号（Account）、客户库中包含了n个客户（Employee），员工库包含了n个员工（Employee）；

　　员工类和客户类都继承自人(Person)类，而员工类中又有一种特殊员工，即员工管理者类（EmployeeAdmin）；

　　账号类和客户类之间体现出一种关联关系； 字串2

　　单独元素PersonSex定义了枚举类，其中包括Male和Female两种性别。 字串4

　　我们再给出一个类图实例（图3.6），它来源于软件无线电SCA（软件通讯架构）标准。软件无线电技术是目前电信产品、军用电台中研究大热门，在其定义SCA体系中，核心框架即以类图形式呈现，它定义了应用程序基本框架和标准控制服务接口。 字串4

　　实际上，软件无线电核心框架即由类以及类之间继承、关联和聚合关系组成。 字串2

　　图3.6 软件无线电核心框架

　　接下来，我们给出建立类图步骤： 字串6

　　（1）研究分析问题领域确定系统需求；

　　类识别是一个需要大量技巧工作，寻找类一些技巧包括