UML类图(上):类、继承和实现

面向对象设计

对于一个程序员来说,在工作的开始阶段通常都是别人把东西设计好,你来做。伴随着个人的成长,这个过程将慢慢变成自己设计一部分功能来实现,自己实现。如果要自己设计,无论是给自己看,还是给别人看,势必要输出一些文档,清晰地整理出思路。

关于文档,有些人会用文字,但是再多的文字在绝大多数人看来,都不会有一张图来得直白,本文就讲一讲使用UML图来进行面向对象的设计。

面向对象设计主要就是使用UML的类图,类图用于描述系统中所包含的类以及它们之间的相互关系,帮助人们简化对系统的理解,它是系统分析和设计阶段的重要产物,也是系统编码和测试的重要模型依据

UML类图分为上下两篇,上篇是类、继承和实现三种关系,下面开始。

 

类的UML画法

Java是一门面向对象语言,那最基础的就类了。类(Class)封装了数据和行为,是面向对象的重要组成部分,它是具有相同属性、操作、关系的对象集合的总称。在系统中,每个类都具有一定的职责,职责指的是类要完成什么样子的功能,要承担什么样子的义务。一个类可以有多种职责,但是设计得好的类一般只有一种职责。

假如我现在定义了这么一个类:

public class Person 
{
private String name = "Jack"; public String getName()
{
return name; } public void setName(String name)
{
this.name = name; } protected void playBasketball()
{ pass(); }
private void pass()
{
} }

那么此类对应的UML为:

看到该图分为三层:最顶层的为类名,中间层的为属性,最底层的为方法。

属性的表示方式为:【可见性】【属性名称】:【类型】={缺省值,可选}

方法的表示方式为:【可见性】【方法名称】(【参数列表】):【类型】 

可见性都是一样的,"-"表示private、"+"表示public、"#"表示protected

 

继承关系

继承也叫作泛化(Generalization),用于描述父子类之间的关系,父类又称为基类或者超类,子类又称作派生类。在UML中,泛化关系用带空心三角形的实线来表示。

假如现在我又定义了一个Student和一个Teacher:

public class Student extends Person 
{
private String studentNo; public void study()
{
} }
public class Teacher extends Person 
{
private String teacherNo; public void teach()
{
} }

那么,用UML表示这种关系应当是:

 

抽象继承关系

上面的继承是普通的继承,在Java中,除了普通的继承之外,众所周知的还有一种抽象的继承关系,因此就再讲讲抽象继承关系,作为上面的继承的补充。

比方说我想实现一个链表(Link),插入(insert)与删除(remove)动作我想让子类去实现,链表本身只实现统计链表中元素个数的动作(count),然后有一个子类单向链表(OneWayLink)去实现父类没有实现的动作,Java代码为:

public abstract class Link
{
    public abstract void insert();
    public abstract void remove();
    
    public int count()
    {
        return 0;
    }
}
public class OneWayLink extends Link
{
    public void insert()
    {
        
    }

    public void remove()
    {
        
    }
}

其UML的画法为:

在UML中,抽象类无论类名还是抽象方法名,都以斜体的方式表示,因为这也是一种继承关系,所以子类与父类通过带空心三角形的实线来联系。

 

实现关系

很多面向对象的语言中都引入了接口的概念,如Java、C#等,在接口中通常没有属性,而且所有的操作都是抽象的,只有操作的声明没有操作的实现。UML中用与类类似的方法表示接口,假设我有一个Animal:

public interface Animal 
{
public void move(); public void eat(); }

那么它的UML应当表示为:

很简单,注意在方法上应当有<<interface>>表示这是一个接口。接口一般没有属性,所以这里中间层没有,有属性要注意也都是常量。

接下来,有一个Dog和一个Cat实现了Animal:

public class Dog implements Animal 
{
public void move()
{ }
public void eat()
{ } }
public class Cat implements Animal 
{
public void move()
{ }
public void eat()
{ } }

此时应当使用带空心三角形的虚线来表示,UML应该是这样的:

两个抽象方法,Dog和Cat的实现将不一样,当然,在Dog和Cat之中,也可以增加Dog和Cat自己的变量和方法。

posted @ 2016-05-26 22:23  五月的仓颉  阅读(59821)  评论(3编辑  收藏  举报