實(shí)例解析UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)
本節(jié)向大家介紹一下UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用，通過開發(fā)俄羅斯方塊這一實(shí)例向大家介紹，相信通過本節(jié)的介紹你對(duì)UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用有深刻的認(rèn)識(shí)。
基于UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)俄羅斯方塊?
1.1系統(tǒng)描述與規(guī)劃并建立用例圖?
俄羅斯方塊的功能需求是，提供一個(gè)界面顯示當(dāng)前生成的方塊狀態(tài)、下落及下一個(gè)方塊，接收用戶輸入以控制下落和旋轉(zhuǎn)，調(diào)整到***位置，當(dāng)下落終止后判斷是否產(chǎn)生滿行，如果有滿行則消行并設(shè)置分?jǐn)?shù)，當(dāng)分?jǐn)?shù)達(dá)到一定要求時(shí)給用戶增加等級(jí)和下降速度，之后產(chǎn)生新方塊，重復(fù)執(zhí)行此操作，直到方塊無法被消去而阻止新方塊的產(chǎn)生。?
根據(jù)系統(tǒng)描述我們可以抽象出9個(gè)用例：用戶輸入系統(tǒng)、圖像顯示系統(tǒng)、方塊動(dòng)作、新方塊生成、消行、方塊死亡、分?jǐn)?shù)設(shè)置、等級(jí)設(shè)置、下降速度控制。抽取出兩個(gè)角色：用戶和控制系統(tǒng)。
?
用例圖用簡(jiǎn)單的圖形符號(hào)表示出系統(tǒng)的活動(dòng)者，用例以及它們之間的聯(lián)系，準(zhǔn)確的表達(dá)了活動(dòng)者與系統(tǒng)的交互情況和系統(tǒng)所能提供的服務(wù)。在實(shí)際問題中提取出用例是系統(tǒng)的一個(gè)基本任務(wù)，把系統(tǒng)的功能需求用用例圖清楚、準(zhǔn)確的表達(dá)出來，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行對(duì)象模型的分析與設(shè)計(jì)。在開發(fā)過程中要不斷的修改和完善用例模型，推動(dòng)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)不斷精化，努力達(dá)到系統(tǒng)預(yù)定目標(biāo)。?
1.2系統(tǒng)靜態(tài)分析、類圖及順序圖?
UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)中系統(tǒng)分析主要是對(duì)領(lǐng)域問題及其解決方案的一個(gè)分析和設(shè)計(jì)過程，關(guān)鍵是要準(zhǔn)確找出現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象和類之間的關(guān)系，把他們映射成系統(tǒng)中的對(duì)象類和類之間的聯(lián)系，并加以設(shè)計(jì)和調(diào)整，最終用圖形表示出來。?
本系統(tǒng)中主要類有窗口類、圖形顯示類和方塊類。窗口是操作的載體，圖形顯示是與用戶進(jìn)行交互的媒介，方塊類是操作的對(duì)象執(zhí)行具體的動(dòng)作。窗口類是整個(gè)系統(tǒng)的載體，操作顯示等都在其上完成；圖形顯示類提供了將方塊的布局及產(chǎn)生的新方塊和下一個(gè)方塊顯示給用戶，以告知用戶當(dāng)前狀態(tài)。具體的動(dòng)作是由方塊執(zhí)行，方塊接收用戶的控制消息，執(zhí)行動(dòng)作，同時(shí)刷新圖形。我們要處理的關(guān)鍵是方塊，這里方塊共7種圖形，要是建立七個(gè)單一的類，則系統(tǒng)編寫起來會(huì)非常復(fù)雜，這時(shí)可以根據(jù)系統(tǒng)的共性，得到一個(gè)基類。因?yàn)楦鞣N不同的方塊的動(dòng)作是一樣的，都有下降、旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)三種動(dòng)作，同時(shí)各種方塊的組成相同，即4個(gè)小方塊，可以統(tǒng)一存儲(chǔ)。這樣我們創(chuàng)建一個(gè)虛基類，它本身不創(chuàng)建實(shí)際對(duì)象，只提供操作和存儲(chǔ)功能，不同形狀的方塊對(duì)象由各子類創(chuàng)建。創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，由子類的構(gòu)造函數(shù)給類的屬性賦值，決定了類對(duì)象的形狀。類圖和具體方塊的形狀如圖2類圖及實(shí)例對(duì)象模型所示。?
在產(chǎn)生新對(duì)象時(shí)，只需創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象并把對(duì)象賦給基類對(duì)象指針，就可以用全局基類指針來控制各種動(dòng)作，而不用對(duì)各個(gè)子類單獨(dú)處理。系統(tǒng)只需對(duì)基類對(duì)象指針作移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、下降等操作，而不用關(guān)心當(dāng)前對(duì)象是那個(gè)類創(chuàng)建的。這樣操作和具體對(duì)象分離，就簡(jiǎn)化了程序的控制，使全局的設(shè)計(jì)達(dá)到***化。?
通過發(fā)現(xiàn)類、類對(duì)象，明確他們的含義和責(zé)任，確定屬性和操作，發(fā)現(xiàn)類之間的靜態(tài)聯(lián)系，分析對(duì)象類之間的一般與特殊關(guān)系、部分與整體關(guān)系，研究類的繼承性、多態(tài)性，調(diào)整和精化類之間的聯(lián)系，使其能更準(zhǔn)確地描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征。?
順序圖表示完成某個(gè)行為的對(duì)象類和這些對(duì)象類之間所傳遞的消息的時(shí)間順序。用戶進(jìn)入系統(tǒng)后，通過鍵盤輸入對(duì)方塊做動(dòng)作控制，控制系統(tǒng)根據(jù)輸入或系統(tǒng)等待時(shí)間決定方塊的動(dòng)作，當(dāng)方塊下落到遇到障礙后，控制系統(tǒng)得到消息進(jìn)行消行、分?jǐn)?shù)設(shè)置等，見圖3順序圖。?
1.3動(dòng)態(tài)分析設(shè)計(jì)及狀態(tài)圖?
UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)中狀態(tài)圖用于描述系統(tǒng)的行為，描述類的一個(gè)對(duì)象在其生存周期間的行為，表現(xiàn)為一個(gè)對(duì)象所經(jīng)歷的狀態(tài)序列，引起狀態(tài)或活動(dòng)轉(zhuǎn)移的事件，以及因狀態(tài)或活動(dòng)轉(zhuǎn)移而伴隨的動(dòng)作，可以描述用例及整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。在對(duì)確定的對(duì)象進(jìn)行行為建模時(shí)，所選擇對(duì)象生存期中的狀態(tài)數(shù)量是有限的。對(duì)象處于每個(gè)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間也是有限的。當(dāng)發(fā)生某個(gè)事件，或完成了某個(gè)動(dòng)作或活動(dòng)的執(zhí)行，都會(huì)觸發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。首先選擇初始狀態(tài)和終結(jié)狀態(tài)，然后發(fā)現(xiàn)對(duì)象的各種狀態(tài)，確定狀態(tài)可能發(fā)生的轉(zhuǎn)移，把必要的動(dòng)作加到狀態(tài)或轉(zhuǎn)移上。根據(jù)俄羅斯方塊的系統(tǒng)描述，功能要求，分析得到系統(tǒng)的狀態(tài)圖
總結(jié)?
利用上述方法，設(shè)計(jì)了俄羅斯方塊游戲，并用C++Builder6.0作為開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)，如果需要添加新的方塊形狀只需新建一個(gè)類并在控制中加入新建對(duì)象的過程即可，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的可擴(kuò)充性，可維護(hù)性等。雖然游戲較小，但足可以生動(dòng)的展現(xiàn)了面向?qū)ο骍ML技術(shù)的強(qiáng)大功能，不僅能夠提高開發(fā)效率，提高軟件質(zhì)量，加速開發(fā)過程，而且具有較好的可重用性、可擴(kuò)充性、可維護(hù)性和可移植性。?
【編輯推薦】
