UML教程(三)/類圖與對象圖

**UML教程(三)/類圖與對象圖** 在UML（统一建模语言）中，類圖和對象圖是两种重要的建模工具，它们帮助开发者清晰地表示系统中的概念、实体以及它们之间的关系。 ### 一、類與對象 **類**是人类思维对现实世界的抽象，它具有普遍性，比如汽车、人等。类定义了对象的共同特征，包括属性（数据成员）和行为（方法）。而**對象**是类的具体实例，每个对象都有其独特的身份，拥有独立的属性值和状态，并可以执行类中定义的方法。例如，"张三"这个人就是"人类"类的一个实例，具有自己的年龄、性别等属性值。 ### 二、類圖 类图显示了类的结构，包括类的名称、属性和方法。类的表示通常如下： ```markdown 可见性 属性名 : 类型名 = 默认值 { 性质串 } 可见性 方法名 ( 参数表 ): 返回值类型 { 性质串 } ``` 其中，可见性可以是`public`、`private`、`protected`等，表示访问权限。属性是类的数据成员，方法是类的行为。 ### 三、关系 **关系**描述了类与类之间的联系。关系有多种类型，如： 1. **普通关联**（Association）：双向或单向，表示对象间的相互作用。例如，"读者"与"书"之间可能有"借阅"的关系。 2. **聚合**（Aggregation）：一种特殊的关联，表示整体与部分的关系，通常用空心菱形表示。 3. **组合**（Composition）：更强烈的聚合形式，表示整体与部分的生命周期绑定。 4. **泛化**（Generalization）：继承关系，一个类继承了另一个类的属性和行为。 5. **依赖**（Dependency）：一个类使用了另一个类，但没有包含或实例化它。 ### 四、接口 **接口**（Interface）定义了一组操作的签名，不包含实现。接口有助于实现设计与实现的分离，促进系统的标准化。在C++中，接口通过纯虚函数实现，如： ```cpp class Interface { public: virtual void operation() = 0; }; ``` ### 五、包与模板 **包**（Package）是一种组织模型元素的方式，代表运行时的子系统。它可以包含类、接口、其他包等。**模板**（Template）是未完全指定的类，用于创建特定类型的类实例。 ### 六、模型质量 高质量的UML模型应具备以下特点： 1. **满足需求**：模型应准确反映系统的功能和行为，符合用户需求。 2. **明确目标**：模型的目标应清晰，且是可实现的。 3. **协作性**：模型之间应能互相配合，形成完整的系统视图。 4. **分解复杂性**：复杂问题可以通过分解为多个简单的子问题来处理。 **例子** 考虑图书馆管理系统中的"书"和"读者"类，以及它们之间的"借阅"关系。书类有书名、作者、出版社等属性，以及借出、归还等操作。读者类有姓名、性别、部门等属性，以及借书、还书等操作。借阅关系可以作为一个单独的类"借书"，包含借书单号、借阅时间、预计归还日期等属性，以及借书、还书的操作。 通过以上描述，我们可以构建一个完整的UML模型，有效地理解和设计图书馆管理系统的结构和行为。