类图和对象图.ppt

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1、类图和对象图类图和对象图静态图：类图、对象图静态图：类图、对象图v类和对象的基本概念；类和对象的基本概念；v三个层次的观点；三个层次的观点；v类图和对象图的基本要素；类图和对象图的基本要素；v小小 结。结。华华 南南 理理 工工 大大 学学2 2软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模 I 类和对象的基本概念类和对象的基本概念v引引 言；言；v对象和类；对象和类；v类和对象的实例；类和对象的实例；v类和对象的表示；类和对象的表示；v三个层次的观点。三个层次的观点。华华 南南 理理 工工 大大 学学3 3软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 引引 言言v类图类图技术

2、是技术是OOOO方法的核心技术，应用非方法的核心技术，应用非常广泛，其中类、对象以及它们之间的关常广泛，其中类、对象以及它们之间的关系是最基本的建模元素。类模型和对象模系是最基本的建模元素。类模型和对象模型揭示了系统的结构。型揭示了系统的结构。v分类可以有效地使复杂问题简化。分类可以有效地使复杂问题简化。建立类建立类模型的过程，是把现实世界中与问题有关模型的过程，是把现实世界中与问题有关的各种对象及其相互关系进行抽象和分类的各种对象及其相互关系进行抽象和分类的过程。的过程。华华 南南 理理 工工 大大 学学4 4软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 对象和类对象和类v对象对象

3、是指某个事物，大多对应于真实世界中的是指某个事物，大多对应于真实世界中的某个客观实体；但有些对象在真实世界中没有某个客观实体；但有些对象在真实世界中没有直接的对应物，是人们对某个事物的一种抽象直接的对应物，是人们对某个事物的一种抽象描述。描述。v所有的对象都是有唯一标识的独立实体。对象所有的对象都是有唯一标识的独立实体。对象之间的区别是由它们固有的存在性所决定的，之间的区别是由它们固有的存在性所决定的，而与它们的特征是否相同无关。对象的基本特而与它们的特征是否相同无关。对象的基本特征可以归纳为对象的征可以归纳为对象的属性属性和和行为行为两类。两类。华华 南南 理理 工工 大大 学学5 5软软

4、件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模v类是指对一组具有类是指对一组具有相同特征相同特征的对象的抽象的对象的抽象描述；任何对象都是某个类的实例。描述；任何对象都是某个类的实例。v我们采用类的概念来研究系统的构成，划我们采用类的概念来研究系统的构成，划分问题域中涉及到的各种对象。类之间的分问题域中涉及到的各种对象。类之间的继承关系是继承关系是OOOO方法中的一个重要概念。方法中的一个重要概念。华华 南南 理理 工工 大大 学学6 6软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 类和对象的实例类和对象的实例u在在 一一 个个 信信 息息 系系 统统 中中：客客 户户(Custom

5、er)(Customer)、合合 同同(Agreement)(Agreement)、发发票票(Invoice)(Invoice)、债债务务(Debt)(Debt)、资资产产(Asset)(Asset)、报价单报价单(Quotation)(Quotation)u在在一一个个技技术术系系统统中中：感感应应器器(Sensor)(Sensor)、显显示示器器(Display)(Display)、输入输出卡输入输出卡(I/O Card)(I/O Card)、按键按键(Button)(Button)u在在软软件件系系统统中中：文文件件(File)(File)、执执行行程程序序(Executable(Exe

6、cutable program)program)、设设备备(Device)(Device)、图图标标(Icon)(Icon)、窗窗口口(Window)(Window)、滚动条滚动条(Scrollbar).(Scrollbar).u在在人人类类社社会会中中：社社团团、俱俱乐乐部部、大大学学、公公司司、商商店、企业店、企业.华华 南南 理理 工工 大大 学学7 7软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模例例:客户类的表示客户类的表示华华 南南 理理 工工 大大 学学8 8软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 类和对象的表示类和对象的表示：类图和对象图类图和对象图u类类

7、图图描描述述系系统统中中的的类类及及其其相相互互之之间间的的各各种种关关系系，反反映映了了系系统统中中包包含含的的各各种种对对象象的的类类型型以以及及对对象象间间的的各各种种静静态态关关系系，主主要要是是：关关联联和和子子类类型型。类类图图也也可可描描述述类类的的属属性性和和行行为为以以及及对模型中各种成分的约束。对模型中各种成分的约束。u对对象象图图是是类类图图的的实实例例，描描述述系系统统中中各各种种对对象象(类的实例类的实例)以以及对象之间的各种静态关系。及对象之间的各种静态关系。华华 南南 理理 工工 大大 学学9 9软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u类类图图(和和

8、对对象象图图)中中各各个个区区间间的的文文法法：独独立立于于实实现现时时所所使使用用的的程程序序设设计计语语言言，也也可可以以选选用某种语言的文法规则，如用某种语言的文法规则，如C+C+，JavaJava，。u类类中中的的一一个个操操作作可可以以有有多多种种不不同同的的实实现现，每一个实现称作一个方法。每一个实现称作一个方法。华华 南南 理理 工工 大大 学学1010软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 类和对象的表示类和对象的表示(续续)：类图和对象图类图和对象图类类 名名(Class Name)类类 名名属属 性性 （Attributes）类类 名名属属 性性（Attri

9、butes）操作操作(Operations)类的表示类的表示对象名对象名(Object Name)对象名对象名属性属性值值（AValues）对象名对象名属性属性值值 （AValues）方法方法(Methods)对象的表示对象的表示华华 南南 理理 工工 大大 学学1111软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 三个层次的观点u画画类类图图和和理理解解类类图图时时都都应应采采用用三三个个层层次次的的观观点点。这些观点也适用于其它模型。这些观点也适用于其它模型。u三三个个层层次次的的观观点点不不是是UMLUML的的组组成成部部分分，但但对对建建造造模型或评价模型都非常有用，且都可应

10、用于模型或评价模型都非常有用，且都可应用于UMLUML。u三个层次：三个层次：u概念层概念层u说明层说明层u实现层实现层华华 南南 理理 工工 大大 学学1212软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u概概念念层层描描述述应应用用域域中中的的概概念念，是是对对现现实实世世界界的的直直接接描描述述，与与实实现现它它们们的的类类有有关关，但但与实现方案和实现语言无关。与实现方案和实现语言无关。u说说明明层层描描述述软软件件的的接接口口，而而不不是是软软件件的的实实现现。一一个个类类型型描描述述一一个个接接口口，但但可可能能有有多多种实现。种实现。u实实现现层层从从实实现现的的角角度度

11、定定义义类类及及其其实实现现，揭揭示了软件实现体的构成情况。示了软件实现体的构成情况。华华 南南 理理 工工 大大 学学1313软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模II 类类图图和和对象对象图的基本要素图的基本要素u关关 联；联；u属属 性；性；u操操 作；作；u泛泛 化；化；u授授 权；权；u约束规则。约束规则。华华 南南 理理 工工 大大 学学1414软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模II.1 关关 联联u一个典型的类图；一个典型的类图；u基本概念；基本概念；u角色及其命名；角色及其命名；u角色的多元性；角色的多元性；u三个层次中的关联；三个层次中的关联；

12、u导航特性。导航特性。华华 南南 理理 工工 大大 学学1515软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 一个典型的类图一个典型的类图多重性：限制性多重性：限制性的的1*0.1雇员雇员销售代表销售代表多重性：选择多重性：选择关联关联订单订单客户客户nameaddress泛化泛化类类团体客户团体客户个人客户个人客户多重性：多值多重性：多值产品产品1 项项*角色名称角色名称1订单项订单项关联关联*华华 南南 理理 工工 大大 学学1616软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模个人客户信用卡号数量:Integer价格:Money确认:Boolean定货单收到日期预付款数量

13、价格发货()结束()客户姓名地址信用等级():String集团客户联系人姓名信用等级信用限额余额()月帐单(Integer)信用等级()=低定单栏目雇员产品*1*110.1采购员if 定货单.客户.信用等级=低then 定货单.预付款 必须是 真 栏目华华 南南 理理 工工 大大 学学1717软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 关联的表示关联的表示u关联关联的表示：的表示：u用用一一条条无无向向线线段段表表示示，是是一一种种双双向向关关系系。例例如如客客户户和和订订单单的的关关联联：从从客客户户看看，订订单单是他提交的；从订单看，它有一个客户。是他提交的；从订单看，它有一个

14、客户。u用一条有向线段表示，是一种单向关系用一条有向线段表示，是一种单向关系u关关联联的的命命名名：可可以以用用动动词词词词组组或或名名词词命命名名。但但只只要要这这个个关关联联的的含含义义明明确确，则则可可省省略略这这个个名字。名字。华华 南南 理理 工工 大大 学学1818软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 角色及其命名u关关联联的的两两端端与与类类之之间间(或或与与类类的的实实例例之之间间)的的接接口口表表示示该该类类(或或该该类类的的实实体体)在在这这个个关关联中的行为，称之为角色。联中的行为，称之为角色。u每每个个关关联联有有两两个个角角色色。例例如如，对对于于客

15、客户户和订单之间的关联是：客户和订单。和订单之间的关联是：客户和订单。华华 南南 理理 工工 大大 学学1919软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u可可将将引引出出角角色色的的类类称称作作源源，将将引引入入角角色色的的类类称称作作目目标标。例例如如，从从订订单单到到客客户户的的角角色色的的源源是是订订单单，目标是客户。目标是客户。u为为了了明明确确对对象象在在关关联联中中的的角角色色，可可以以为为角角色色命命名名。例例如从订单到订单项方向上的角色可以命名为项。如从订单到订单项方向上的角色可以命名为项。u如如果果在在关关联联上上没没有有标标出出角角色色名名，则则隐隐含含地地用用

16、该该角角色色的的目目标标类类的的名名称称作作为为它它的的名名称称。例例如如，从从订订单单到到客客户户的的角色应叫做客户。角色应叫做客户。华华 南南 理理 工工 大大 学学2020软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 角色的多角色的多元元性性u角角色色可可具具有有多多元元性性(一一个个角角色色可可以以有有多多个个对对象象来来扮扮演演)。例如，每个客户对象可以有零或多个订单对象。例如，每个客户对象可以有零或多个订单对象。u多多元元性性的的表表示示。1 1 表表示示 1.1 1.1；*代代表表零零到到无无穷穷；0.10.1是是选选择择符符，表表示示没没有有或或仅仅有有1 1个个；一

17、一个个数数；一一个个范范围围；数字和范围不连续的组合。数字和范围不连续的组合。*B A表示表示 A 和零个、一个或多个和零个、一个或多个 B 关联。关联。0.1 B A表示表示 A 和零个或一个和零个或一个 B 关联关联1.*A A表示表示 A 和一个或多个和一个或多个 B 关联关联1 B A表示表示 A 和一个和一个 B 关联关联华华 南南 理理 工工 大大 学学2121软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模v（1 1）关联的名称）关联的名称v（2 2）端点）端点v（3 3）多重性）多重性v（4 4）有序）有序v（5 5）多元关联）多元关联华华 南南 理理 工工 大大 学学22

18、22软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模三个层面中，关联性意味着什么？三个层面中，关联性意味着什么？v概念层概念层：在应用域中两类对象之间存在的某种关：在应用域中两类对象之间存在的某种关系系v说明层说明层：表示一种职责：表示一种职责(Responsibility),(Responsibility),一方向另一一方向另一方请求或发送某种消息或服务方请求或发送某种消息或服务,但并不涉及实现但并不涉及实现这种服务的具体方法这种服务的具体方法(methods)(methods)例例,定单的一个职责是记住和报告它的所有者定单的一个职责是记住和报告它的所有者是谁是谁v实现层实现层：意味着：

19、意味着(用指针来用指针来)建立某种关联性。建立某种关联性。华华 南南 理理 工工 大大 学学2323软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 实现层实现层中的关联（续）中的关联（续）v对双向关联：相关联的两个类中都有指向对方的对双向关联：相关联的两个类中都有指向对方的指针。指针。例如，订单有一个指针集指向订单项，有一个例如，订单有一个指针集指向订单项，有一个指针指向客户。指针指向客户。Class Order Class Order private Customer _customer;private Customer _customer;private Vector _priva

20、te Vector _orderLinesorderLines;.Class Customer private Vector _orders;.华华 南南 理理 工工 大大 学学2424软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 导航特性1导航导航订订 单单*收到日期收到日期预付款预付款数量数量价格价格发货（）发货（）结束（）结束（）客客 户户姓名姓名地址地址信用等级（）信用等级（）:String产产 品品1*1 项项*订单项订单项数量：数量：Integer价格：价格：Money确认：确认：Boolean华华 南南 理理 工工 大大 学学2525软软 件件 需需 求求 分分 析析

21、与与 建建 模模u 导航特性(续)v箭头表示箭头表示导航导航特性。如果只在一个方向上特性。如果只在一个方向上有导航表示，称作有导航表示，称作单向关联单向关联。如果在两个。如果在两个方向上都有导航表示，称作方向上都有导航表示，称作双向关联双向关联。如。如果不带箭头，表示未知或尚未确定。果不带箭头，表示未知或尚未确定。v单向关联时，说明模型中的订单指出它是单向关联时，说明模型中的订单指出它是由哪个客户发出的；实现模型中的订单包由哪个客户发出的；实现模型中的订单包含一个指向客户的指针。含一个指向客户的指针。v对双向关联的限制是两个角色必须互逆。对双向关联的限制是两个角色必须互逆。华华 南南 理理 工

22、工 大大 学学2626软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模 II.2 属 性v在三个层面中的属性；在三个层面中的属性；v属性的语法；属性的语法；v补充说明。补充说明。华华 南南 理理 工工 大大 学学2727软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 在三个层面中的属性v在在概念层概念层，描述类具有的一些属性，描述类具有的一些属性(客户客户对象的名字属性表示客户有名字对象的名字属性表示客户有名字)。v在在说明层说明层，规定类对象属性的值并给出设，规定类对象属性的值并给出设定这些值的方法定这些值的方法(表示客户对象的名字并表示客户对象的名字并有一些设置名字的方法有一些

23、设置名字的方法)。v在在实现层实现层，设置一个物理存储区来保存属，设置一个物理存储区来保存属性的值性的值(也可称做一个实例变量或一个数也可称做一个实例变量或一个数据成员据成员)。华华 南南 理理 工工 大大 学学2828软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 属性的语法 UML规定其语法为：规定其语法为：可见性可见性 名称名称 多重性多重性:类型类型 =缺省值缺省值 约束特性约束特性 v可见性可见性：表示该属性对类外的元素是否可见。：表示该属性对类外的元素是否可见。v 常用的有常用的有公有、受保护和私有公有、受保护和私有三种。三种。v名称名称：属性的名称，：属性的名称，是一个字

24、符串。是一个字符串。v多重性多重性：任选项，用多值表达式表示，表达格式为：任选项，用多值表达式表示，表达格式为“低值低值.高值。（低值、高值、高值。（低值、高值、0.*0.*、1.11.1）v类型类型：定义属性的种类：定义属性的种类(基本数据类型或用户自定义的类型基本数据类型或用户自定义的类型)。v缺省值缺省值：属性的初始值。：属性的初始值。v约束特性约束特性：描述对属性的约束。：描述对属性的约束。华华 南南 理理 工工 大大 学学2929软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 补充说明u客户属性的名称可以定义为一个单独的类：定义客户属性的名称可以定义为一个单独的类：定义名字的

25、属性及其相关的操作；然后在客户类和该名字的属性及其相关的操作；然后在客户类和该属性名称类之间建立关联。属性名称类之间建立关联。u对于任何一个对象，其每个属性都具有一个确定对于任何一个对象，其每个属性都具有一个确定的值。而且，一般来讲，属性总是单值的。的值。而且，一般来讲，属性总是单值的。u目前只须将属性看成是一个小而简单的类，诸如目前只须将属性看成是一个小而简单的类，诸如字符串、日期、资金对象以及非对象的值字符串、日期、资金对象以及非对象的值(例如例如整型和实型整型和实型)。华华 南南 理理 工工 大大 学学3030软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模类的派生属性类的派生属性人

26、姓名年龄人姓名生日/年龄年龄=今天-生日personName:Char*BirthDay:Date-age:IntegerAge():Integer华华 南南 理理 工工 大大 学学3131软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模 II.3 操 作u在三个层面中的在三个层面中的 操作；操作；u操作操作 的语法；的语法；u补充说明。补充说明。华华 南南 理理 工工 大大 学学3232软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 在三个层面中的操作 u在在概念层概念层，操作不是定义类的接口，而是，操作不是定义类的接口，而是指出类的主要职责，描述类的动态行为。指出类的主要职责，

27、描述类的动态行为。u在在说明层说明层，主要给出重要的公有操作；然，主要给出重要的公有操作；然而有可能需要指明哪些属性是只读的或是而有可能需要指明哪些属性是只读的或是不可修改的。不可修改的。u在在实现层实现层，给出操作的不同实现方法，有，给出操作的不同实现方法，有可能会显示一些私有的和受保护的操作。可能会显示一些私有的和受保护的操作。操作是施于对象的过程调用，而方法是过操作是施于对象的过程调用，而方法是过程体，是操作的一个具体实现程体，是操作的一个具体实现 。华华 南南 理理 工工 大大 学学3333软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 操作的语法操作的语法 可见性可见性 名称

28、名称(参数表参数表):):返回类型表达式返回类型表达式 约束特性约束特性 v可见性可见性：“+”+”表示公有操作，表示公有操作，“#”#”表示受保表示受保护的操作，护的操作，“-”-”表示私有操作。表示私有操作。v名称：操作的名称，是一个字符串。名称：操作的名称，是一个字符串。v参数表参数表：其语法与属性的参数相同，参数个数：其语法与属性的参数相同，参数个数是任意的。是任意的。v返回类型表达式返回类型表达式(可选项可选项)：依赖于语言的描述。：依赖于语言的描述。v约束特性：用以描述对此操作的约束。约束特性：用以描述对此操作的约束。华华 南南 理理 工工 大大 学学3434软软 件件 需需 求求

29、 分分 析析 与与 建建 模模u 补充说明u两两类类操操作作：不不改改变变类类(对对象象)的的可可见见状状态态的的查查询询操操作作；例例如如，查查询询操操作作仅仅从从类类中中取取值值，但但不不改改变变其其可可见见状状态态。改改变变类类(对对象象)的的可可见见状状态态的的操操作作称称为为修改操作修改操作。u查查询询操操作作可可以以按按任任意意的的顺顺序序执执行行，但但修修改改操操作作的的顺顺序序是是重重要要的的，如如果果不不按按照照预预定定的的顺顺序序执执行行修修改改操操作作，有有可可能能得得到到不不同同的的结结果果。为为了了保保证证这这两两类类操作相互独立，应避免从修改操作中返回值。操作相互独

30、立，应避免从修改操作中返回值。华华 南南 理理 工工 大大 学学3535软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模 XIV 可见性u+(Public)+(Public)：公公有有成成员员在在程程序序的的任任何何位位置置都都是是可可见的，系统中的任何对象都可以使用它。见的，系统中的任何对象都可以使用它。u-(Private)(Private)：私有成员仅可以由定义它的类使用。私有成员仅可以由定义它的类使用。u#(Protected)(Protected)：受受保保护护的的成成员员仅仅可可以以由由定定义义它它的的类和该类的子类中的对象使用。类和该类的子类中的对象使用。对对“PublicP

31、ublic”、“PrivatePrivate”和和“ProtectedProtected”等等三三个个可可见见性性标标识识符符的的含含义义，各各种种语语言言都都有有它它自自己己的的规规定定。UMLUML的定义是：的定义是：华华 南南 理理 工工 大大 学学3636软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模操作操作(Operations)与方法与方法(methods)v操作操作(Operations)(Operations)：界面：界面可见性可见性 名称（参数表）：返回类型表达式名称（参数表）：返回类型表达式 约束特性约束特性 例：例：+Age+Age（Date TodayDate T

32、oday）：）：IntegerIntegerv方法方法(methods)(methods)：操作的一个具体的实现：操作的一个具体的实现class Person class Person String Name;String Name;Date Birthday;Date Birthday;publicpublic Integer Age(Date Today)return(Year(Today)-Integer Age(Date Today)return(Year(Today)-Year(this.Birthday);Year(this.Birthday);华华 南南 理理 工工 大大 学学3

33、737软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模 II.4 泛泛 化化 泛化的定义；泛化的定义；在三个层面中的泛化；在三个层面中的泛化；继承与泛化。继承与泛化。华华 南南 理理 工工 大大 学学3838软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 泛化的定义泛化的定义泛泛化化关关系系(继继承承关关系系)定定义义类类和和包包之之间间的的一一般般元元素素和和特特殊殊元元素素之之间间的的分分类类关系。关系。例例如如，个个人人客客户户和和团团体体客客户户都都是是客客户户，可可以以把把他他们们的的相相似似之之处处放放到到客客户户类类(超超类类型型)中中，用用个个人人客客户户和和团团体

34、体客客户户作作为为它它的子类型。的子类型。客客 户户nameaddress泛化泛化超类型超类型团体客户团体客户个人客户个人客户超类型超类型华华 南南 理理 工工 大大 学学3939软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模v例如，前面会议管理系统中存在以下的泛例如，前面会议管理系统中存在以下的泛化关系。化关系。华华 南南 理理 工工 大大 学学4040软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 在三个层面中的泛化在三个层面中的泛化u在在概概念念层层，如如果果团团体体客客户户的的所所有有实实例例都都是是客客户户的的实实例例，那那么么团团体体客客户户类类型型是是客客户户类类型

35、型的的一一个个子类型。子类型。u在在说说明明层层，泛泛化化意意味味着着子子类类型型的的接接口口必必须须包包括括超超类类型型的的接接口口中中的的每每个个元元素素，即即两两者者必必须须保保持持一致。一致。u在在实实现现层层，子子类类继继承承超超类类的的所所有有属属性性和和方方法法，并并可可覆覆盖盖继继承承来来的的方方法法。例例如如，凡凡适适用用于于客客户户的的代代码码，只只要要将将将将客客户户替替换换成成团团体体客客户户，都都适适用于团体客户。用于团体客户。华华 南南 理理 工工 大大 学学4141软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模泛化（泛化（Generalization)u泛化

36、泛化(Generalization):(Generalization):抽象化抽象化u特化特化(Specialization):(Specialization):实例化实例化u继承继承(Inheritance):(Inheritance):u泛化关系的一种实现机制泛化关系的一种实现机制u并非所有的泛化关系都适合用继承关系实现并非所有的泛化关系都适合用继承关系实现华华 南南 理理 工工 大大 学学4242软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 继承与泛化u继继承承是是实实现现泛泛化化的的一一种种机机制制。在在这这种种机机制制中中，超超类类的的任任何何一一个个子子类类都都须须具具有

37、有其其超超类类的的所所有有行行为为：不不仅仅要要求求其其操操作作界界面面在在文文法法上上一一致致，而而且且要求其行为在语义上一致。要求其行为在语义上一致。u当当子子类类中中的的一一个个操操作作重重载载其其超超类类中中相相应应的的操操作作时时，必必须须确确保保它它提提供供与与超超类类中中的的操操作作相相同同的的服服务务(内容可以更多或更具体内容可以更多或更具体)。u如如没没有有证证明明子子类类的的行行为为是是否否与与父父类类相相同同，就就试试图图用用继继承承来来实实现现新新类类中中的的行行为为，当当两两者者不不一一致致时，会导致难以预测的错误。时，会导致难以预测的错误。华华 南南 理理 工工 大

38、大 学学4343软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模华华 南南 理理 工工 大大 学学4444软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模静态方法和数据静态方法和数据u类类的的静静态态方方法法不不仅仅可可以以用用于于整整个个类类的的本本身身，而而且且还还可可用用于于该该类类的的对对象象中中，而而类类静静态态数数据据只只能能在在多多个个对对象象之之间间实实现现共共享，不能被复制。享，不能被复制。uC+C+中中类类静静态态方方法法和和数数据据是是依依靠靠关关键键字字staticstatic来来说说明明的的，类类的静态数据还必须在声明进行初始化，否则就会出错。的静态数据还必须

39、在声明进行初始化，否则就会出错。uJavaJava使使用用与与C+C+相相同同的的关关键键字字staticstatic来来定定义义静静态态方方法法和和数数据据的的。由由于于全全局局函函数数的的存存在在，使使得得静静态态方方法法变变得得非非常常常常用用。静态数据能直接在类的声明中直接初始化。静态数据能直接在类的声明中直接初始化。华华 南南 理理 工工 大大 学学4545软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模聚合和组合聚合和组合v（1 1）聚合）聚合v聚合也是表示类和类之聚合也是表示类和类之间的间的“整体部分整体部分”关关系，用空心菱形表示。系，用空心菱形表示。v（2 2）组合）组合

40、v组合是聚合的一种特殊组合是聚合的一种特殊情形，用实心菱形表示。情形，用实心菱形表示。华华 南南 理理 工工 大大 学学4646软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模 II.5 授 权u利用继承实现栈；利用继承实现栈；u授权的定义；授权的定义；u利用队列实现栈利用队列实现栈。华华 南南 理理 工工 大大 学学4747软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 利用继承实现栈u栈是队列的特例，其元素的加入和删除只能在栈栈是队列的特例，其元素的加入和删除只能在栈顶进行。栈和队列之间存在泛化关系。顶进行。栈和队列之间存在泛化关系。u但若采用继承机制来实现这种泛化关系，则存在

41、但若采用继承机制来实现这种泛化关系，则存在两个问题：两个问题：u如如重重载载队队列列类类中中的的插插入入和和删删除除操操作作，则则名名称称与与习习惯惯用用法法不不一一致致；如如增增加加 push push 和和 pop pop 操操作作，则则子子类类 Stack Stack 继继承承了了超类超类 List List 中的操作中的操作 add add 和和 removeremove，这可能破坏栈的结构。，这可能破坏栈的结构。u如如子子类类 Stack Stack 继继承承超超类类 List List 中中的的 first first 和和 lastlast操操作作，同同样样可可能破坏栈的结构。能

42、破坏栈的结构。华华 南南 理理 工工 大大 学学4848软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 授权的定义u授权授权：把原来属于类：把原来属于类A A的部分责任或任务转交给的部分责任或任务转交给(授权授权)类类B B来完成。这时，类来完成。这时，类B B应看作是类应看作是类A A的不的不可分割的一个组成部分。可分割的一个组成部分。u目前常用的目前常用的 OOPL(OOPL(如如C+C+或或Java)Java)所提供的继承所提供的继承机制，难以直接实现多元继承和动态继承等泛机制，难以直接实现多元继承和动态继承等泛化关系，而授权技术是一种非常有效的实现技化关系，而授权技术是一种非常

43、有效的实现技术。术。华华 南南 理理 工工 大大 学学4949软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 利用队列实现栈不推荐不推荐addremovefirstlastListStackpushpop推推 荐荐-Body:ListStackPus hpopaddremovefirstlastList华华 南南 理理 工工 大大 学学5050软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模 II.6 约束规则u约束规则的语法；约束规则的语法；u约束规则实例。约束规则实例。华华 南南 理理 工工 大大 学学5151软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 约束规则的语

44、法u在在画画类类图图的的过过程程中中，关关联联、属属性性和和操操作作等等基基本本要素都要为模型加注约束条件。要素都要为模型加注约束条件。u约约束束规规则则的的语语法法：将将约约束束条条件件放放在在括括号号 中中，用用自自然然语语言言或或其其他他常常见见的的设设计计语语言言来来描描述述，其其描述要简洁准确。描述要简洁准确。u在在理理想想的的情情况况下下，在在所所使使用用的的程程序序设设计计语语言言 中中，规规则则应应该该作作为为断断言言来来实实现现，并并在在调调试试代代码码时调用它。时调用它。华华 南南 理理 工工 大大 学学5252软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 约束规

45、则实例 if 定货单、客户、信用等级定货单、客户、信用等级=“低低”then 定货单、预付款定货单、预付款 必须是必须是“真真”1*项项订单项订单项数量：数量：Integer价格：价格：Money确认：确认：Boolean订单订单收到日期收到日期预付款预付款数量数量价格价格发货（）发货（）结束（）结束（）华华 南南 理理 工工 大大 学学5353软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模u 使用类图的几点建议使用类图的几点建议u1.1.在在项项目目初初始始阶阶段段，不不要要使使用用所所有有的的符符号号，应应从从简单的概念开始。简单的概念开始。u2.2.不不同同的的开开发发阶阶段段应应

46、用用不不同同的的观观点点画画类类图图：分分析析阶阶段段用用概概念念层层类类图图；设设计计阶阶段段用用说说明明层层类类图图；实实现阶段用实现层类图。现阶段用实现层类图。u3.3.不不要要为为每每个个事事物物都都画画一一个个模模型型，应应把把精精力力放放在在关关键键的的领领域域，画画几几张张较较为为关关键键的的图图，经经常常使使用用，不断更新。不断更新。u4.4.使使用用类类图图的的最最大大危危险险是是过过早早地地陷陷入入实实现现的的细细节节，应将重点放在概念层和说明层。应将重点放在概念层和说明层。华华 南南 理理 工工 大大 学学5454软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模类图和

47、对象图小结类图和对象图小结v1.1.类和对象的表示法类和对象的表示法（1 1）名称；（）名称；（2 2）属性；（）属性；（3 3）行为；）行为；v2.2.类之间的各种关系类之间的各种关系（1 1）继承：子类继承了超类的所有属性和行为；）继承：子类继承了超类的所有属性和行为；（2 2）关联：两个不同类之间关联，可以单向或双向；）关联：两个不同类之间关联，可以单向或双向；（3 3）聚合：强关联关系，整体与部分的生命周期分开；）聚合：强关联关系，整体与部分的生命周期分开；（4 4）组合：强聚合，整体与部分的生命周期相同；）组合：强聚合，整体与部分的生命周期相同；v3.3.三个概念层次三个概念层次（1

48、 1）概念层；（）概念层；（2 2）说明层；（）说明层；（3 3）实现层）实现层华华 南南 理理 工工 大大 学学5555软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模类图的建模分析步骤类图的建模分析步骤v（1 1）寻找出需求中的名词）寻找出需求中的名词(候选对象候选对象)。v（2 2）合并含义相同的名词，排除范围以外的名词，）合并含义相同的名词，排除范围以外的名词，并寻找隐含的名词。并寻找隐含的名词。v（3 3）去掉只能作为类属性的名词。）去掉只能作为类属性的名词。v（4 4）剩下的名词就是要找的分析类（候选类）剩下的名词就是要找的分析类（候选类)。v（5 5）根据常识、问题域、系统责

49、任确定该类有那）根据常识、问题域、系统责任确定该类有那些属性。些属性。v（6 6）补充该类动态属性，如状态、对象间联系）补充该类动态属性，如状态、对象间联系（如聚合、关联）等属性。（如聚合、关联）等属性。v（7 7）从需求中的动词、功能或系统责任中寻找类）从需求中的动词、功能或系统责任中寻找类的操作（候选操作）。的操作（候选操作）。华华 南南 理理 工工 大大 学学5656软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模v（8 8）从状态转换，流程跟踪、系统管理等）从状态转换，流程跟踪、系统管理等方面补充类的操作。方面补充类的操作。v（9 9）对所寻找的操作进行合并、筛选。）对所寻找的操作

50、进行合并、筛选。v（1010）对所寻找的操作在类间进行合理分配）对所寻找的操作在类间进行合理分配（职责分配），形成每个类候选操作。（职责分配），形成每个类候选操作。v（1111）补充每个类的的分析文档，为类的进）补充每个类的的分析文档，为类的进一步设计打下基础。一步设计打下基础。华华 南南 理理 工工 大大 学学5757软软 件件 需需 求求 分分 析析 与与 建建 模模会议管理系统类图中的分析过程（会议管理系统类图中的分析过程（1）主要分析类）主要分析类v（1）主要分析类）主要分析类v每一系统都有一个或几个主要分析类，并且有一每一系统都有一个或几个主要分析类，并且有一些其他类围绕在这个类的周