《设计模式》一书通过图示符号指南详细阐述了IT领域中软件设计的重要概念与实践。此指南聚焦于三类核心图示:类图、对象图及交互图,旨在清晰地展现类与对象间的关系、结构及交互过程,是理解和应用设计模式不可或缺的工具。
### 类图(Class Diagrams)
类图是《设计模式》中最基础且常见的图形表示,用于描述不同类之间的静态关系,包括类的结构、属性和方法。每一类由一个矩形框表示,分为三个区域:顶部区域用于标注类名,中间区域列出类的主要操作(方法),底部区域则展示类的实例变量(属性)。类的类型信息是可选项,若存在,一般置于操作名或变量名前,遵循C++的命名习惯。
- **抽象类与具体类**:抽象类通常以斜体字体呈现,表明此类不能被实例化,仅作为其他类的基类使用,而具体类则是可以直接实例化的类。
- **类关系**:类图中展示了多种类间关系,包括继承(通过一个指向父类的箭头表示,箭头端部为三角形)、聚集(聚合关系,通过根部带有菱形的箭头表示,指向被聚集的类)、相识关系(通过普通箭头表示,可能表示多个对象共享同一引用),以及创建关系(通过虚线箭头表示,指向被创建的类实例)。
### 对象图(Object Diagrams)
对象图提供了更具体的信息,描绘了设计模式中对象在某一时刻的状态,关注于实例的结构而非类本身。对象图中的符号类似于类图,但更注重实例细节。每个对象由一个圆角矩形表示,对象名(格式为“aSomething”)与对象引用之间由一条直线分隔。箭头则表示对象间的引用关系,直观展现了对象如何相互连接。
### 交互图(Interaction Diagrams)
交互图专注于展示对象间请求的执行顺序,通过时间轴来表现交互过程,是一种动态视图。在交互图中,每条垂直实线代表一个对象的生命周期,时间从上至下流动。对象的命名同样遵循在类名前添加“a”的规则。这种图型有助于理解复杂系统中对象如何协作完成特定任务。
### 图形符号的演变
书中所使用的图形符号基于O
M
T(Object Modeling Technique)和Objectory以及Booch方法,这三种技术在软件工程领域有着深远的影响。O
M
T尤其在类图和对象图方面提供了详尽的规范,而交互图则吸收了Objectory和Booch方法的特点,形成了全面的设计模式可视化体系。
### 总结
《设计模式》中的图示符号指南不仅是学习设计模式的钥匙,也是软件设计师沟通、分析和设计系统的重要工具。通过对类图、对象图和交互图的理解,读者能够更深入地掌握设计模式的核心理念,进而提高软件设计的质量和效率。这些图形符号不仅限于《设计模式》一书的应用,实际上,它们已成为软件工程领域广泛采用的标准,对促进软件开发的标准化、模块化和复用性起到了关键作用。