類圖及其應用

第4章類圖及其應用《RationalRose2003基礎教程》配套電子教案1內(nèi)容基本概念類圖操作類規(guī)范與類的應用屬性規(guī)范與應用操作規(guī)范與應用關(guān)聯(lián)規(guī)范與應用泛化規(guī)范與應用依賴規(guī)范與應用聚合規(guī)范與應用邏輯包規(guī)范與應用2引言類圖是邏輯視圖的重要組成部分，用于對系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模，涉及到具體的實現(xiàn)細節(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)行為的實體的職責；在系統(tǒng)設計階段，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、和其他對象有相同關(guān)系、有相同表現(xiàn)的對象描述類具有屬性和操作圖形表示類名、屬性、操作可以簡化表示1基本概念51.1類屬性一般描述類的某個特征，可以確定并區(qū)分對象以及對象的狀態(tài)完整的語法表示[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，表示類提供的服務完整的語法表示[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類對象對象是一個類的實例，對象的每一個屬性都有具體的值圖形表示John是對象名，Person是類名對象在交互圖和狀態(tài)機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)

定義兩個類在概念上有連接關(guān)系時，類之間的連接稱為關(guān)聯(lián)；提供了不同類的對象可以相互作用的連接圖形表示用一根連接類的實線表示，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，多個部分類處于并列的層次圖形表示尾端帶一個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)系是繼承機制中產(chǎn)生的類與類之間的關(guān)系“isapartof”關(guān)系：一個事物是另一個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）依賴定義兩個元素之間的一種關(guān)系，其中一個元素（提供者)的變化將影響另一個元素（客體)，或向它提供所需信息顯示一個類引用另一個類圖形表示用兩個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）實現(xiàn)

定義類和接口之間的關(guān)系是實現(xiàn)關(guān)系，表示類實現(xiàn)接口提供的操作顯示一個類引用另一個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，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刪除一幅類圖：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”對話框中，選擇相應的工具圖標，然后單擊“添加”或“刪除”將選定的工具圖標添加至窗口的工具箱中，或從工具箱中移走。153類規(guī)范與類的應用3.1類規(guī)范8個標簽General標簽Detail標簽Operation標簽Attributes標簽Relations標簽Components標簽Nested標簽Files標簽163類規(guī)范與類的應用3.1類規(guī)范1）General標簽名稱（Name)構(gòu)造型（Stereotype)輸出控制（ExportControl)選項含義Public系統(tǒng)中所有其它類都能訪問這個類Protected這個類可以在嵌套類、友元或同一個類中訪問Private這個類可以在友元或同一個類中訪問Implementation這個類只能由同一包中的其它類訪問173類規(guī)范與類的應用3.1類規(guī)范1）General標簽構(gòu)造型（Stereotype)構(gòu)造型Actor參與者boundary邊界Businessactor業(yè)務參與者Businessentity業(yè)務實體Businessworker業(yè)務工人Control控制Domain域Entity實體Interface接口Table表格View視圖183類規(guī)范與類的應用3.1類規(guī)范2）Detail標簽多重性（Multiplicity)存儲需求（Space)并發(fā)性（Concurrency)類型描述Sequential默認設置。當只有一個控制線程時，類能正常工作；有多個控制線程時，不能保證類能否正常工作Guarded存在多個控制線程時，類正常工作但不同種的類應相互協(xié)作，保證不會互相干擾Active類有自己的控制線程Synchronous存在多個控制線程時，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)范與類的應用3.1類規(guī)范3）Attributes標簽4）Operation標簽5）Relations標簽6）Nested標簽創(chuàng)建嵌套類右單擊標簽中任一空白處，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)范與類的應用3.1類規(guī)范7）Components標簽顯示用于實現(xiàn)系統(tǒng)中類的構(gòu)件復選標記框“Showallcomponents”表示是否要顯示模型中的所有構(gòu)件；如果選中該標記，則顯示系統(tǒng)中的所有構(gòu)件；否則，只顯示實現(xiàn)所選類的構(gòu)件顯示構(gòu)件時，同時還顯示構(gòu)件所屬的包，以及實現(xiàn)所采用的編程語言213.2類的操作添加一個類單擊工具箱中的類圖標；在模型圖任一位置單擊，新類取名為NewClass；輸入新的類名。刪除一個類

單擊模型圖中要刪除的類；選擇Edit>DeletefromModel。3類規(guī)范與類的應用224.1屬性規(guī)范3個標簽：General標簽Detail標簽DDL標簽4屬性規(guī)范與應用234屬性規(guī)范與應用4.1屬性規(guī)范1）General標簽屬性數(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)范與應用254屬性規(guī)范與應用4.2屬性操作增加一個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。或者，打開類的規(guī)范窗口，選擇“Attributes”標簽，右單擊屬性區(qū)的任何位置，在快捷菜單中選擇Insert。刪除一個屬性右單擊瀏覽器某個屬性，從快捷菜單選擇Delete。或者，選擇類圖中的某個屬性，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，確認刪除?；蛘?，打開屬性類的類規(guī)范窗口，選擇“Attributes”標簽，右單擊要輸出的屬性，從快捷菜單中選擇Delete，確認刪除。265操作規(guī)范與應用5.1操作規(guī)范1）General標簽返回值的類型（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)范與應用5.1操作規(guī)范2）Detail標簽

操作變元（argument)操作協(xié)議（Protocol)操作限制（Qualification)內(nèi)存長度（Size)時間（Time)并發(fā)性（Concurrency)Sequential：只有一個控制線程時，操作正常工作。Guarded：存在多個控制線程時，不同線程的類相互協(xié)作，操作可正常工作。Synchronous：存在多個控制線程時，操作可正常工作。285.1操作規(guī)范3）異常（Exceptions)標簽操作可拋出的異常通過其中的4個按鈕添加、刪除和上、下移動異常5操作規(guī)范與應用295.1操作規(guī)范4）前置條件（Preconditions)標簽

前置條件（Preconditions)指定操作運行之前應滿足的條件，即操作的入口行為，通常是不等式交互圖（InteractionDiagram)說明操作語義的交互圖5操作規(guī)范與應用305.1操作規(guī)范5）語義（Semantics)標簽

語義（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)說明了操作語義的交互圖5操作規(guī)范與應用315.1操作規(guī)范6）后置條件（Postconditions)標簽后置條件（Postconditions)指定操作運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)說明操作語義的交互圖5操作規(guī)范與應用325.2操作應用增加一個操作

類似于添加一個屬性的操作刪除一個操作

類似于刪除一個屬性的操作5操作規(guī)范與應用336.1關(guān)聯(lián)規(guī)范1）General標簽關(guān)系名（Name)一個動詞或動詞短語，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)范與應用346.1關(guān)聯(lián)規(guī)范1）General標簽角色（Role)描述類在關(guān)系中的作用通常是名詞或名詞短語，顯示在起這個作用的類旁邊角色名前帶有一個加號“+”，6關(guān)聯(lián)規(guī)范與應用356關(guān)聯(lián)規(guī)范與應用6.1關(guān)聯(lián)規(guī)范2）Detail標簽鏈接元素（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中可以設置關(guān)系的限制條件輸入的限制條件在生成代碼時成為說明語句366關(guān)聯(lián)規(guī)范與應用6.1關(guān)聯(lián)規(guī)范3）RoleAGeneral和RoleBGeneral標簽Rose在生成代碼時要給關(guān)聯(lián)建立一個屬性ExportControl字段設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)范與應用6.1關(guān)聯(lián)規(guī)范4）RoleADetail和RoleBDetail標簽多重性（Multiplicity)表示關(guān)聯(lián)中一個類的幾個實例與另一個類的一個實例相聯(lián)系包容（Containment)設置關(guān)聯(lián)屬性是按值還是按引用包容Static類所有的實例共享的屬性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)范與應用6.2Key/Qualifier規(guī)范定義即限定詞，。在一對多的關(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”標簽；雙擊Ke