類是一種對(duì)本質(zhì)相同事物的抽象，人類軟件開發(fā)技術(shù)的發(fā)展歷史，就是還事物以本源的歷史，開發(fā)技術(shù)、名詞越來越接近世界的真實(shí)，“面向?qū)ο?rdquo;、“類”就是這樣的產(chǎn)物。被解救向大家介紹一下UML靜態(tài)建模中類和對(duì)象的概念。

UML靜態(tài)建模：類和對(duì)象

同類相從，同聲相應(yīng)，固天之理也。——《莊子·漁父》
類是一種對(duì)本質(zhì)相同事物的抽象，人類軟件開發(fā)技術(shù)的發(fā)展歷史，就是還事物以本源的歷史，開發(fā)技術(shù)、名詞越來越接近世界的真實(shí)，“面向?qū)ο?rdquo;、“類”就是這樣的產(chǎn)物。

3.1類圖

在UML靜態(tài)建模中，類圖顯示了一組類、接口、協(xié)作以及它們之間的關(guān)系。在UML的靜態(tài)機(jī)制中類圖是一個(gè)重點(diǎn)，它不但為設(shè)計(jì)人員所關(guān)心，更為實(shí)現(xiàn)人員所關(guān)注，建模工具也主要依據(jù)類圖來產(chǎn)生代碼（正向）工程。因此，類圖在UML的各種圖中占據(jù)了相當(dāng)重要的地位。

類

在類圖中類用矩形框來表示，它的屬性和操作分別列在分格中，若不需要表達(dá)詳細(xì)信息時(shí)，分格可以省略。一個(gè)類可能出現(xiàn)在好幾個(gè)圖中。同一個(gè)類的屬性和操作只在一種圖中列出，在其他圖中可省略。圖3.1給出Student類和MFC中的CObject類。

圖3.1類的表示

類間關(guān)系

在UML靜態(tài)建模的類圖中，除了需要描述單獨(dú)的類的名稱、屬性和操作外，我們還需要描述類之間的聯(lián)系，因?yàn)闆]有類是單獨(dú)存在的，它們通常需要和別的類協(xié)作，創(chuàng)造比單獨(dú)工作更大的語義。在UML類圖中，關(guān)系用類框之間的連線來表示，連線上和連線端頭處的不同修飾符表示不同的關(guān)系。類之間的關(guān)系有繼承（泛化）、關(guān)聯(lián)、聚合和組合。

（1）繼承：指的是一個(gè)類（稱為子類）繼承另外的一個(gè)類（稱為基類）的功能，并增加它自己的新功能的能力，繼承是類與類之間最常見的關(guān)系。類圖中繼承的表示方法是從子類拉出一條閉合的、單鍵頭（或三角形）的實(shí)線指向基類。例如，圖3.2給出了MFC中CObject類和菜單類CMenu的繼承關(guān)系。

圖3.2類的繼承

類的繼承在C++中呈現(xiàn)為：
classB{}
classA:publicB{}

（2）關(guān)聯(lián)：指的是模型元素之間的一種語義聯(lián)系，是類之間的一種很弱的聯(lián)系。UML靜態(tài)建模中關(guān)聯(lián)可以有方向，可以是單向關(guān)聯(lián)，也可以是雙向關(guān)聯(lián)?？梢越o關(guān)聯(lián)加上關(guān)聯(lián)名來描述關(guān)聯(lián)的作用。關(guān)聯(lián)兩端的類也可以以某種角色參與關(guān)聯(lián)，角色可以具有多重性，表示可以有多少個(gè)對(duì)象參與關(guān)聯(lián)?？梢酝ㄟ^關(guān)聯(lián)類進(jìn)一步描述關(guān)聯(lián)的屬性、操作以及其他信息。關(guān)聯(lián)類通過一條虛線與關(guān)聯(lián)連接。對(duì)于關(guān)聯(lián)可以加上一些約束，以加強(qiáng)關(guān)聯(lián)的含義。
關(guān)聯(lián)在C++中呈現(xiàn)為：
classA{...}
classB{...}
A::Function1(B&b)//或A::Function1(Bb)//或A::Function1(B*b)
即一個(gè)類作為另一個(gè)類方法的參數(shù)。

（3）聚合：指的是整體與部分的關(guān)系。通常在定義一個(gè)整體類后，再去分析這個(gè)整體類的組成結(jié)構(gòu)。從而找出一些組成類，該整體類和組成類之間就形成了聚合關(guān)系。例如一個(gè)航母編隊(duì)包括?？漳概?、驅(qū)護(hù)艦艇、艦載飛機(jī)及核動(dòng)力攻擊潛艇等。需求描述中“包含”、“組成”、“分為…部分”等詞常意味著聚合關(guān)系。

圖3.3類的聚合

（4）組合：也表示類之間整體和部分的關(guān)系，但是組合關(guān)系中部分和整體具有統(tǒng)一的生存期。一旦整體對(duì)象不存在，部分對(duì)象也將不存在。部分對(duì)象與整體對(duì)象之間具有共生死的關(guān)系。
UML靜態(tài)建模中聚合和組合的區(qū)別在于：聚合關(guān)系是“has-a”關(guān)系，組合關(guān)系是“contains-a”關(guān)系；聚合關(guān)系表示整體與部分的關(guān)系比較弱，而組合比較強(qiáng)；聚合關(guān)系中代表部分事物的對(duì)象與代表聚合事物的對(duì)象的生存期無關(guān)，一旦刪除了聚合對(duì)象不一定就刪除了代表部分事物的對(duì)象。組合中一旦刪除了組合對(duì)象，同時(shí)也就刪除了代表部分事物的對(duì)象。
我們用淺顯的例子來說明聚合和組合的區(qū)別。“國(guó)破家亡”，國(guó)滅了，家自然也沒有了，“國(guó)”和“家”顯然也是組合關(guān)系。而相反的，計(jì)算機(jī)和它的外設(shè)之間就是聚合關(guān)系，因?yàn)樗鼈冎g的關(guān)系相對(duì)松散，計(jì)算機(jī)沒了，外設(shè)還可以獨(dú)立存在，還可以接在別的計(jì)算機(jī)上。在聚合關(guān)系中，部分可以獨(dú)立于聚合而存在，部分的所有權(quán)也可以由幾個(gè)聚合來共享，比如打印機(jī)就可以在辦公室內(nèi)被廣大同事共用。
在C++語言中，從實(shí)現(xiàn)的角度講，聚合可以表示為：
classA{...}
classB{A*a;.....}
即類B包含類A的指針；
而組合可表示為：
classA{...}
classB{Aa;...}
即類B包含類A的對(duì)象。
準(zhǔn)確的UML類圖中用空心和實(shí)心菱形對(duì)聚合和組合進(jìn)行了區(qū)分。#p#

圖3.4聚合和組合

圖3.5銀行管理系統(tǒng)類圖

圖3.5給出了一個(gè)典型的銀行管理系統(tǒng)的類圖，基本上一看就懂：
銀行類聚合了賬號(hào)庫(kù)（AccountSet）、客戶庫(kù)（EmployeeSet）和員工庫(kù)（EmployeeSet）；
賬號(hào)庫(kù)中包含了n個(gè)賬號(hào)（Account）、客戶庫(kù)中包含了n個(gè)客戶（Employee），員工庫(kù)包含了n個(gè)員工（Employee）；
員工類和客戶類都繼承自人(Person)類，而員工類中又有一種特殊的員工，即員工管理者類（EmployeeAdmin）；
賬號(hào)類和客戶類之間體現(xiàn)出一種關(guān)聯(lián)關(guān)系；
單獨(dú)的元素PersonSex定義了枚舉類，其中包括Male和Female兩種性別。
我們?cè)俳o出一個(gè)類圖實(shí)例（圖3.6），它來源于軟件無線電SCA（軟件通訊架構(gòu)）標(biāo)準(zhǔn)。軟件無線電技術(shù)是目前電信產(chǎn)品、軍用電臺(tái)中研究的大熱門，在其定義的SCA體系中，核心框架即以類圖的形式呈現(xiàn)，它定義了應(yīng)用程序基本框架和標(biāo)準(zhǔn)控制服務(wù)接口。
實(shí)際上，軟件無線電核心框架即由類以及類之間的繼承、關(guān)聯(lián)和聚合關(guān)系組成。

圖3.6軟件無線電核心框架

接下來，我們給出建立類圖的步驟：
（1）研究分析問題領(lǐng)域確定系統(tǒng)需求；
類的識(shí)別是一個(gè)需要大量技巧的工作，尋找類的一些技巧包括：名詞識(shí)別法；根據(jù)用例描述確定類；使用CRC分析法；根據(jù)邊界類、控制類、實(shí)體類的劃分來幫助分析系統(tǒng)中的類；參考設(shè)計(jì)模式確定類；對(duì)領(lǐng)域進(jìn)行分析或利用已有領(lǐng)域分析結(jié)果得到類；利用RUP中如何在分析和設(shè)計(jì)中尋找類的步驟。
（2）確定類，明確類的含義和職責(zé)、確定屬性和操作；
（3）確定類之間的關(guān)系。#p#

3.2對(duì)象圖

UML靜態(tài)建模中對(duì)象圖顯示某時(shí)刻對(duì)象和對(duì)象之間的關(guān)系，是類圖的變化，一個(gè)對(duì)象圖可看成一個(gè)類圖的示例(example)，對(duì)象圖表示的是類的對(duì)象實(shí)例而不是真實(shí)的類。由于對(duì)象存在生命周期，因此對(duì)象圖只能在系統(tǒng)某一時(shí)間段存在。
對(duì)象圖中并無新的表示法（除了對(duì)象名下要加下劃線以外），與類圖中的表示法一樣，可以認(rèn)為，只有對(duì)象而無類的類圖就是一個(gè)“對(duì)象圖”。

圖3.7對(duì)象圖

在對(duì)象圖中，對(duì)象名可以有三種表示形式：
（1）對(duì)象名：類名
（2）：類名
（3）對(duì)象名
圖3.7中的是第1種，即“對(duì)象名：類名”格式。

實(shí)質(zhì)上，對(duì)象圖幾乎很少被用到（它包含的信息量太小，僅僅用于呈現(xiàn)某一時(shí)刻對(duì)象的值，對(duì)軟件的設(shè)計(jì)幾乎沒有太大的幫助），使用遠(yuǎn)沒有類圖廣泛。我們可以這樣類比類圖和對(duì)象圖之間的關(guān)系：
“動(dòng)詞+名詞”構(gòu)成“動(dòng)名詞”，例如動(dòng)詞“愛”+名詞“國(guó)”構(gòu)成動(dòng)名詞“愛國(guó)”。
我們可以看到，“動(dòng)名詞”的信息量很大，很抽象，而作為動(dòng)名詞的例子的“愛國(guó)”信息量很小，具體程度很高。
動(dòng)名詞　―――――>類圖
愛國(guó)　　―――――>　對(duì)象圖
把“動(dòng)名詞”看作類圖，把“愛國(guó)”看作對(duì)象圖，很明顯，對(duì)象圖就是類圖的一個(gè)example而已。
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