1、第第4章章 類圖及其應用類圖及其應用 Rational Rose 2003基礎教程配套電子教案內內 容容n基本概念基本概念 n類圖操作類圖操作 n類規范與類的應用類規范與類的應用 n屬性規范與應用屬性規范與應用 n操作規范與應用操作規范與應用 n關聯規范與應用關聯規范與應用 n泛化規范與應用泛化規范與應用 n依賴規范與應用依賴規范與應用n聚合規范與應用聚合規范與應用 n邏輯包規范與應用邏輯包規范與應用 引引 言言 類圖是邏輯視圖的重要組成部分，用于對類圖是邏輯視圖的重要組成部分，用于對系統的靜態結構建模，涉及到具體的實現細節。系統的靜態結構建模，涉及到具體的實現細節。 在系統分析階段，類圖主要

2、用于顯示角色在系統分析階段，類圖主要用于顯示角色和提供系統行為的實體的職責；在系統設計階和提供系統行為的實體的職責；在系統設計階段，類圖主要用于捕捉組成系統體系結構的類段，類圖主要用于捕捉組成系統體系結構的類結構；在系統編碼階段，根據類圖中的類及它結構；在系統編碼階段，根據類圖中的類及它們之間的關系實現系統的功能。們之間的關系實現系統的功能。 類圖的地位和作用類圖的地位和作用n1.1 類類 定義 類是一組具有相同屬性、相同行為、和其他對象有相同關系、有相同表現的對象描述 類具有屬性和操作 圖形表示 類名、屬性、操作 可以簡化表示 1 基本概念基本概念 n1.1 類類 屬性 一般描述類的某個特征

3、，可以確定并區分對象以及對象的狀態 完整的語法表示 可見性屬性名多重性：類型初值特殊串 操作 操作是與類相關聯的行為，表示類提供的服務 完整的語法表示 可見性 操作名(參數表)：返回類型 特殊串 1 基本概念基本概念 1 基本概念基本概念 n1.1 類類 對象 對象是一個類的實例，對象的每一個屬性都有具體的值 圖形表示 John是對象名，Person是類名 對象在交互圖和狀態機中使用 接口 一組可重用的操作，描述類的部分行為 圖形表示 兩種表示方法John : Person1 基本概念基本概念 n1.2 關系關系 1）關聯（）關聯（association) 定義 兩個類在概念上有連接關系時，類

4、之間的連接稱為關聯；提供了不同類的對象可以相互作用的連接 圖形表示 用一根連接類的實線表示，用箭頭表示關聯的方向 ；如果不明確指明方向，則默認關聯是雙向的 CarPersonTeacherStudent1 基本概念基本概念 n1.2 關系關系 2）聚合（）聚合（aggregation) 定義 類之間的一種整體與部分的關系 體現了一種層次結構，整體類位于部分類的上層，多個部分類處于并列的層次 圖形表示 尾端帶一個菱形的單箭頭直線 菱形指向整體部分 1 基本概念基本概念 n1.2 關系關系 3）泛化（）泛化（generalization) 定義 泛化關系是繼承機制中產生的類與類之間的關系 “is

5、a part of”關系：一個事物是另一個事物的種類 圖形表示 一條帶有空心大箭頭的有向實線，箭頭指向父類 1 基本概念基本概念 n1.2 關系關系 4）依賴）依賴 定義 兩個元素之間的一種關系，其中一個元素（提供者)的變化將影響另一個元素（客體)，或向它提供所需信息 顯示一個類引用另一個類 圖形表示 用兩個模型元素之間帶箭頭的虛線表示，箭尾處的模型元素（客戶)依賴于箭頭處的模型元素（提供者) 1 基本概念基本概念 n1.2 關系關系 5）實現）實現 定義 類和接口之間的關系是實現關系，表示類實現接口提供的操作顯示一個類引用另一個類 圖形表示 因接口的表示方法而異 n2.1 創建新的類圖創建新

6、的類圖 步驟 右單擊瀏覽器中的邏輯視圖名稱“Logical View” ； 單擊快捷菜單中的New Class diagram； 輸入新類圖的名稱。 2 類圖操作類圖操作n2.2 刪除類圖刪除類圖 刪除類圖時，類圖中的類并不刪除，它們仍然在瀏覽器和其它模型圖中 要刪除一幅類圖： 右單擊瀏覽器中的類圖 ； 單擊快捷菜單中的Delete。 2 類圖操作類圖操作2 類圖操作類圖操作n2.3 類圖工具箱類圖工具箱 常用工具如圖 可以定制工具箱 右單擊工具箱； 單擊快捷菜單中的“Customize”； 在彈出的“自定義工具欄”對話框中，選擇相應的工具圖標，然后單擊“添加”或“刪除”將選定的工具圖標添加至

7、窗口的工具箱中，或從工具箱中移走。 3 類規范與類的應用類規范與類的應用 n3.1 類規范類規范 8個標簽 General標簽 Detail標簽 Operation標簽 Attributes標簽 Relations標簽 Components標簽 Nested標簽 Files標簽3 類規范與類的應用類規范與類的應用 n3.1 類規范類規范 1）General標簽 名稱（Name) 構造型（Stereotype) 輸出控制（Export Control) 選項含義Public系統中所有其它類都能訪問這個類Protected這個類可以在嵌套類、友元或同一個類中訪問Private這個類可以在友元或同一

8、個類中訪問Implementation這個類只能由同一包中的其它類訪問3 類規范與類的應用類規范與類的應用n3.1 類規范類規范 1）General標簽 構造型（Stereotype)構造型Actor參與者boundary邊界Business actor業務參與者Business entity業務實體Business worker業務工人Control控制Domain域Entity實體Interface接口Table表格View視圖3 類規范與類的應用類規范與類的應用 n3.1 類規范類規范 2）Detail標簽 多重性（Multiplicity) 存儲需求（Space) 并發性（Concur

9、rency) 類型描述Sequential默認設置。當只有一個控制線程時，類能正常工作；有多個控制線程時，不能保證類能否正常工作Guarded存在多個控制線程時，類正常工作但不同種的類應相互協作，保證不會互相干擾Active類有自己的控制線程Synchronous存在多個控制線程時，類的正常工作不需要與其他類相互協作，類本身能處理互斥情形3 類規范與類的應用類規范與類的應用n3.1 類規范類規范 3）Attributes標簽 4）Operation標簽 5）Relations標簽 6）Nested標簽 創建嵌套類 右單擊標簽中任一空白處，從快捷菜單中選擇Insert，輸入嵌套類名稱； 按一般方

10、法創建父類和嵌套類：在瀏覽器中，將嵌套類拖放到父類。3 類規范與類的應用類規范與類的應用 n3.1 類規范類規范 7）Components標簽 顯示用于實現系統中類的構件 復選標記框“Show all components”表示是否要顯示模型中的所有構件；如果選中該標記，則顯示系統中的所有構件；否則，只顯示實現所選類的構件 顯示構件時，同時還顯示構件所屬的包，以及實現所采用的編程語言 n3.2 類的操作類的操作 添加一個類添加一個類 單擊工具箱中的類圖標； 在模型圖任一位置單擊，新類取名為NewClass； 輸入新的類名。 刪除一個類刪除一個類 單擊模型圖中要刪除的類； 選擇Edit Dele

11、te from Model。 3 類規范與類的應用類規范與類的應用n4.1 屬性規范屬性規范 3個標簽： General標簽 Detail標簽 DDL標簽4 屬性規范與應用屬性規范與應用 4 屬性規范與應用屬性規范與應用 n4.1 屬性規范屬性規范 1）General標簽 屬性數據類型（Type) 屬性構造型（Stereotype) 屬性的初值（Initial) 輸出控制（Export Control) 選項含義Public公共屬性。任何其它類都可以瀏覽或修改屬性的之值Protected保護屬性。類及其派生類可以訪問該屬性Private專用屬性。其他類不能訪問該屬性Implemented實現屬

12、性。只能被同一包中的類訪問可見性Rose圖注UML圖注Public+ProtectedPrivate-Implementedn4.1 屬性規范屬性規范 2) Detail標簽 屬性控制（Containment) By value：按數值 By reference：按引用 Unspecified：未指定 靜態屬性（Static) 派生屬性（Derived) 4 屬性規范與應用屬性規范與應用 4 屬性規范與應用屬性規范與應用 n4.2 屬性操作屬性操作 增加一個屬性增加一個屬性 右單擊瀏覽器或類圖中的類，選擇New Attribute，用Name:DataType = Initial Value格

13、式，輸入屬性名。或者， 打開類的規范窗口，選擇“Attributes”標簽，右單擊屬性區的任何位置，在快捷菜單中選擇Insert。 刪除一個屬性刪除一個屬性 右單擊瀏覽器某個屬性，從快捷菜單選擇Delete。或者， 選擇類圖中的某個屬性，用退格鍵刪除模型圖中的屬性名、數據類型和初始值，單擊模型圖中任一位置，確認刪除。 或者， 打開屬性類的類規范窗口，選擇“Attributes”標簽，右單擊要輸出的屬性，從快捷菜單中選擇Delete，確認刪除 。5 操作規范與應用操作規范與應用 n5.1 操作規范操作規范 1）General標簽標簽 返回值的類型（Return) 構造型（Stereotype)

14、輸出控制（Export Control) 可見性含義Pulic操作可以被其它類訪問。Protected操作可以被子類、友元類或本身訪問Private操作可以被友元類或本身訪問Implemented操作是公開的，但只被同一包中的類訪問5 操作規范與應用操作規范與應用 n5.1 操作規范操作規范 2）Detail標簽標簽 操作變元（argument) 操作協議（Protocol) 操作限制（Qualification) 內存長度（Size) 時間（Time) 并發性（Concurrency) Sequential：只有一個控制線程時，操作正常工作。 Guarded：存在多個控制線程時，不同線程的類

15、相互協作，操作可正常工作。 Synchronous：存在多個控制線程時，操作可正常工作。n5.1 操作規范操作規范 3）異常（Exceptions)標簽 操作可拋出的異常 通過其中的4個按鈕添加、刪除和上、下移動異常 5 操作規范與應用操作規范與應用 n5.1 操作規范操作規范 4）前置條件（）前置條件（Preconditions)標簽標簽 前置條件（Preconditions) 指定操作運行之前應滿足的條件，即操作的入口行為，通常是不等式 交互圖（Interaction Diagram) 說明操作語義的交互圖 5 操作規范與應用操作規范與應用 n5.1 操作規范操作規范 5）語義（）語義（S

16、emantics)標簽標簽 語義（Semantics) 指定操作的工作 在文本框中用偽代碼描述操作邏輯 交互圖（Interaction Diagram) 說明了操作語義的交互圖 5 操作規范與應用操作規范與應用 n5.1 操作規范操作規范 6）后置條件）后置條件（Postconditions)標簽標簽 后置條件（Postconditions) 指定操作運行之后要符合的條件，即操作的出口行為，通常是不等式 交互圖（Interaction Diagram) 說明操作語義的交互圖 5 操作規范與應用操作規范與應用 n5.2 操作應用操作應用 增加一個操作增加一個操作 類似于添加一個屬性的操作 刪除一

17、個操作刪除一個操作 類似于刪除一個屬性的操作5 操作規范與應用操作規范與應用 n6.1 關聯規范關聯規范 1）General標簽標簽 關系名（Name) 一個動詞或動詞短語，描述關系的作用，是可選的 關系名在關系線上斜體顯示6 關聯規范與應用關聯規范與應用 n6.1 關聯規范關聯規范 1）General標簽標簽 角色（Role) 描述類在關系中的作用 通常是名詞或名詞短語，顯示在起這個作用的類旁邊 角色名前帶有一個加號“+”， 6 關聯規范與應用關聯規范與應用 6 關聯規范與應用關聯規范與應用 n6.1 關聯規范關聯規范 2）Detail標簽標簽 鏈接元素（Link Element) 鏈接元素

18、也稱為關聯類，可以放置與關聯相關的屬性 使用限制（Constraints) 限制是必須符合的條件。在Rose中可以設置關系的限制條件 輸入的限制條件在生成代碼時成為說明語句 6 關聯規范與應用關聯規范與應用 n6.1 關聯規范關聯規范 3）Role A General和和Role B General 標標簽簽 Rose在生成代碼時要給關聯建立一個屬性 Export Control字段設置該屬性的可見性 可見性含義Public公共屬性。任何其它類都可以訪問或修改屬性的之值Protected保護屬性。類及其派生類可以訪問該屬性Private專用屬性。其他類不能訪問該屬性Implemented實現屬

19、性。只能被同一包中的類訪問6 關聯規范與應用關聯規范與應用 n6.1 關聯規范關聯規范 4）Role A Detail和和Role B Detail標簽標簽 多重性（Multiplicity) 表示關聯中一個類的幾個實例與另一個類的一個實例相聯系 包容（Containment) 設置關聯屬性是按值還是按引用包容 Static 類所有的實例共享的屬性 Friend 表示客戶類能訪問提供者類的非公共屬性和操作 選項含義By value按數值。屬性放在類中By reference按引用。屬性放在類外，類指向這個屬性Unspecified未指定。還沒有指定控制類型6 關聯規范與應用關聯規范與應用n6.2 Key/Qualifier規范規范 定義 即限定詞，。在一對多的關聯中，索引范圍很廣，使用限定符可以縮小關聯的范圍 按下面的步驟可以打開Key/Qualifier規范窗口： 雙擊關聯，打開關聯規范窗口； 單擊“Role A Detail”標簽； 雙擊Key/Qualifier字段列表中的限定詞。 TeacherStudentNumber : IntegerNumber : Integern6.2 Key/Qualifier規