UML類圖java程式碼實現
阿新 • • 發佈：2019-01-29
類圖是最常用的UML圖，它用於描述系統的結構化設計。其中包括類關係以及與每個類關聯的屬性及行為。類圖能出色地表示繼承與合成關係。為了將類圖作為一種高效的溝通工具使用，開發者必須理解如何將類圖上出現的元素轉換到Java中。下面來進一步探索這一轉換過程。
元素
在後面的小節中，分別講解了類圖的各個元素及其在Java中相應的表示。我會列出元素名，後續簡短的程式碼片斷和一幅圖來表示元素在類圖上的樣子。每一節的最後簡要總結了該元素。
類（Class）
類（圖A）是物件的藍圖，其中包含3個組成部分。第一個是Java中定義的類名。第二個是屬性（attributes）。第三個是該類提供的方法。
屬性和操作之前可附加一個可見性修飾符。加號（+）表示具有公共可見性。減號（-）表示私有可見性。#號表示受保護的可見性。省略這些修飾符表示具有package（包）級別的可見性。如果屬性或操作具有下劃線，表明它是靜態的。在操作中，可同時列出它接受的引數，以及返回型別，如圖A的“Java”區域所示。
圖A
包（Package）
包（圖B）是一種常規用途的組合機制。UML中的一個包直接對應於Java中的一個包。在Java中，一個包可能含有其他包、類或者同時含有這兩者。進行建模時，你通常擁有邏輯性的包，它主要用於對你的模型進行組織。你還會擁有物理性的包，它直接轉換成系統中的Java包。每個包的名稱對這個包進行了惟一性的標識。
圖B
介面（Interface）
介面（圖C）是一系列操作的集合，它指定了一個類所提供的服務。它直接對應於Java中的一個介面型別。介面既可用圖C的那個圖示來表示，也可由附加了<<interface>>的一個標準類來表示。通常，根據介面在類圖上的樣子，就能知道與其他類的關係。
圖C
關係
後面的例子將針對某個具體目的來獨立地展示各種關係。雖然語法無誤，但這些例子可進一步精煉，在它們的有效範圍內包括更多的語義。
依賴（Dependency）
實體之間一個“使用”關係暗示一個實體的規範發生變化後，可能影響依賴於它的其他例項（圖D）。更具體地說，它可轉換為對不在例項作用域內的一個類或物件的任何型別的引用。其中包括一個區域性變數，對通過方法呼叫而獲得的一個物件的引用（如下例所示），或者對一個類的靜態方法的引用（同時不存在那個類的一個例項）。也可利用“依賴”來表示包和包之間的關係。由於包中含有類，所以你可根據那些包中的各個類之間的關係，表示出包和包的關係。
圖D
關聯（Association）
實體之間的一個結構化關係表明物件是相互連線的。箭頭是可選的，它用於指定導航能力。如果沒有箭頭，暗示是一種雙向的導航能力。在Java中，關聯（圖E）轉換為一個例項作用域的變數，就像圖E的“Java”區域所展示的程式碼那樣。可為一個關聯附加其他修飾符。多重性（Multiplicity）修飾符暗示著例項之間的關係。在示範程式碼中，Employee可以有0個或更多的TimeCard物件。但是，每個TimeCard只從屬於單獨一個Employee。
圖E
聚合（Aggregation）
聚合（圖F）是關聯的一種形式，代表兩個類之間的整體/區域性關係。聚合暗示著整體在概念上處於比區域性更高的一個級別，而關聯暗示兩個類在概念上位於相同的級別。聚合也轉換成Java中的一個例項作用域變數。
關聯和聚合的區別純粹是概念上的，而且嚴格反映在語義上。聚合還暗示著例項圖中不存在迴路。換言之，只能是一種單向關係。
圖F
合成（Composition）
合成 （圖G）是聚合的一種特殊形式，暗示“區域性”在“整體”內部的生存期職責。合成也是非共享的。所以，雖然區域性不一定要隨整體的銷燬而被銷燬，但整體要麼負責保持區域性的存活狀態，要麼負責將其銷燬。區域性不可與其他整體共享。但是，整體可將所有權轉交給另一個物件，後者隨即將承擔生存期職責。
Employee和TimeCard的關係或許更適合表示成“合成”，而不是表示成“關聯”。
圖G
泛化（Generalization）
泛化（圖H）表示一個更泛化的元素和一個更具體的元素之間的關係。泛化是用於對繼承進行建模的UML元素。在Java中，用extends關鍵字來直接表示這種關係。
圖H
實現（Realization）
例項（圖I）關係指定兩個實體之間的一個合同。換言之，一個實體定義一個合同，而另一個實體保證履行該合同。對Java應用程式進行建模時，實現關係可直接用implements關鍵字來表示。
圖I
元素
在後面的小節中，分別講解了類圖的各個元素及其在Java中相應的表示。我會列出元素名，後續簡短的程式碼片斷和一幅圖來表示元素在類圖上的樣子。每一節的最後簡要總結了該元素。
類（Class）
類（圖A）是物件的藍圖，其中包含3個組成部分。第一個是Java中定義的類名。第二個是屬性（attributes）。第三個是該類提供的方法。
屬性和操作之前可附加一個可見性修飾符。加號（+）表示具有公共可見性。減號（-）表示私有可見性。#號表示受保護的可見性。省略這些修飾符表示具有package（包）級別的可見性。如果屬性或操作具有下劃線，表明它是靜態的。在操作中，可同時列出它接受的引數，以及返回型別，如圖A的“Java”區域所示。
圖A
包（Package）
包（圖B）是一種常規用途的組合機制。UML中的一個包直接對應於Java中的一個包。在Java中，一個包可能含有其他包、類或者同時含有這兩者。進行建模時，你通常擁有邏輯性的包，它主要用於對你的模型進行組織。你還會擁有物理性的包，它直接轉換成系統中的Java包。每個包的名稱對這個包進行了惟一性的標識。
圖B
介面（Interface）
介面（圖C）是一系列操作的集合，它指定了一個類所提供的服務。它直接對應於Java中的一個介面型別。介面既可用圖C的那個圖示來表示，也可由附加了<<interface>>的一個標準類來表示。通常，根據介面在類圖上的樣子，就能知道與其他類的關係。
圖C
關係
後面的例子將針對某個具體目的來獨立地展示各種關係。雖然語法無誤，但這些例子可進一步精煉，在它們的有效範圍內包括更多的語義。
依賴（Dependency）
實體之間一個“使用”關係暗示一個實體的規範發生變化後，可能影響依賴於它的其他例項（圖D）。更具體地說，它可轉換為對不在例項作用域內的一個類或物件的任何型別的引用。其中包括一個區域性變數，對通過方法呼叫而獲得的一個物件的引用（如下例所示），或者對一個類的靜態方法的引用（同時不存在那個類的一個例項）。也可利用“依賴”來表示包和包之間的關係。由於包中含有類，所以你可根據那些包中的各個類之間的關係，表示出包和包的關係。
圖D
關聯（Association）
實體之間的一個結構化關係表明物件是相互連線的。箭頭是可選的，它用於指定導航能力。如果沒有箭頭，暗示是一種雙向的導航能力。在Java中，關聯（圖E）轉換為一個例項作用域的變數，就像圖E的“Java”區域所展示的程式碼那樣。可為一個關聯附加其他修飾符。多重性（Multiplicity）修飾符暗示著例項之間的關係。在示範程式碼中，Employee可以有0個或更多的TimeCard物件。但是，每個TimeCard只從屬於單獨一個Employee。
圖E
聚合（Aggregation）
聚合（圖F）是關聯的一種形式，代表兩個類之間的整體/區域性關係。聚合暗示著整體在概念上處於比區域性更高的一個級別，而關聯暗示兩個類在概念上位於相同的級別。聚合也轉換成Java中的一個例項作用域變數。
關聯和聚合的區別純粹是概念上的，而且嚴格反映在語義上。聚合還暗示著例項圖中不存在迴路。換言之，只能是一種單向關係。
圖F
合成（Composition）
合成 （圖G）是聚合的一種特殊形式，暗示“區域性”在“整體”內部的生存期職責。合成也是非共享的。所以，雖然區域性不一定要隨整體的銷燬而被銷燬，但整體要麼負責保持區域性的存活狀態，要麼負責將其銷燬。區域性不可與其他整體共享。但是，整體可將所有權轉交給另一個物件，後者隨即將承擔生存期職責。
Employee和TimeCard的關係或許更適合表示成“合成”，而不是表示成“關聯”。
圖G
泛化（Generalization）
泛化（圖H）表示一個更泛化的元素和一個更具體的元素之間的關係。泛化是用於對繼承進行建模的UML元素。在Java中，用extends關鍵字來直接表示這種關係。
圖H
實現（Realization）
例項（圖I）關係指定兩個實體之間的一個合同。換言之，一個實體定義一個合同，而另一個實體保證履行該合同。對Java應用程式進行建模時，實現關係可直接用implements關鍵字來表示。
圖I