UML 剖析(1) —— 类图实体

0. 简介

UML 中文翻译为统一建模语言,其实说白了 UML 就是将软件的各种状态以图表的方式展现出来。因为 UML 涉及的图表非常的多,这里只介绍比较重要的类图、时序图、用例图,为了加深读者的理解,这里会使用 StarUML 来讲解。

1. 类图

1.1 概念

类图就是表示系统中包含了哪些实体,各实体之间如何关联的。

1.2 类图组成

从概念就可以知道类图其实就是由两部分组成的,一个是实体,另一个就是关联。关联会在下一篇文章讲解,这篇文章先讲解实体

1.2.1 类图实体

类图实体的意思其实就是表示在 UML 当中怎么表示一个类。例如,现在有一个 Dog 类,代码如下:

public class Dog {
    
    private int age;
    private String name;

    public void printInfo(){
        System.out.println("name: " + name + " " + "age: " + age);
    }
}

如果用类图表示如下图:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第1张图片
Dog

一个类的类图就是由类名,属性和方法组成的,现在来介绍一下这些元素的细节。

1.2.1.1 类名

在 StartUML 中,如果双击类名会看到右边的控制面板出现下图的表格:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第2张图片
Class Properties

这个就是描述当前类的值,那它们分别代表什么意思呢?以下一个个解释。

(1)stereotype:这个中文翻译也叫构造型,其实就是对类的概念的精化。简单的说加一句话来更加清楚准确描述这个类。
现在往 stereotype 添加 Animal,看看类图会发生什么变化?


UML 剖析(1) —— 类图实体_第3张图片
stereotype

可以发现在类名 Dog 上面会出现 <> ,因为在 UML 当中构造型(Stereotype)就是用<< >> 符号来表示。

(2)visibility:这个是可见性的意思,这里一共有四个选项,分别是 public、protected、private、package。不过你无论选什么选项类图都不会有什么变化的,不过要注意的是 Java 中只能使用 public 和 package 来修饰类。

(3)isAbstract:顾名思义,这个选项就代表是否为抽象类。如果选上这个选项类名就会变成斜体字,如图:

UML 剖析(1) —— 类图实体_第4张图片
isAbstract

(4)isFinalSpecialization:是否为 final 类,如果选上这个选项,类图并没有什么变化。

(5)isLeaf:其实这个的意思和 isFinalSpecialization 基本上都是一样的,都代表选上都代表这个类为 final 类。如果选上这个选项类图会有如下变化。


UML 剖析(1) —— 类图实体_第5张图片
isLeaf

可以看到类名的右下角出现 {leaf}。

(6)isActive:是否为活动对象。那什么是活动对象呢?活动对象就是可以主动的启动某些流程,而被动对象就是要其他对象来调用它。如果选上这个选项类图会有如下变化:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第6张图片
isActive

可以看到类图左右两边加多了一条线。

1.2.1.2 属性

UML 剖析(1) —— 类图实体_第7张图片
Attribute Properties

有些选项与类名的选项是一样的,这里就不重复讲解了,说一些类名没有或特有的属性。

(1) visibility:有些人可能会问了,类名那一节不是已经说了这个属性吗?为什么还要说。没错,类名那里确实说过了,而且这个属性的值和类名也是一样的,但是在这里如果选不同的选项,类图是会有相应不同的变化的。


UML 剖析(1) —— 类图实体_第8张图片
visibility

看上图,可以知道选择不同访问控制符,age 前的符号是不一样的,总结如下表:

访问控制符 UML 符号
public +
protected #
private -
package ~

(2)isStatic:是否为静态。如果选择了这个选项后,类图会有如下变化


UML 剖析(1) —— 类图实体_第9张图片
isStatic

age 属性下面会出现一道横线。

(3)type:代表该属性的类型

(4)multiplicity:这个代表该类实例与其他类实例连接时所需要的数量范围。这里有几种表达方式,总结如下表:

符号 说明
0..1 零个或一个
1 一个
0..* 零个或多个
1..* 一个或多个
* 多个

如果选择了 0..1 选项类图就会变成如下图:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第10张图片
multiplicity

age 后面就会出现 [0..1] 。

(5)isReadOnly:代表只能读取。选择了这个选项类图会有如下变化:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第11张图片
isReadOnly

在属性的后面会出现 {readOnly}

(6)isOrdered:如果选择了 multiplicity,在选择了 isOrdered。证明这个属性多个值是按某种特殊排序法排序的,选择了这个选项类图会有如下变化:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第12张图片
isOrdered

在属性的后面会出现 {ordered}

(7)isUnique:如果选择了 multiplicity,在选择了 isOrdered。证明这个属性多个值是否唯一,选择了这个选项类图会有如下变化:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第13张图片
isUnique

在属性的后面会出现 {unique}

(8)defaultValue:默认值,设置的话,类图会有如下变化:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第14张图片
defaultValue

会在 age 后面 增加了 “= 18” 符号。

(9)isDerived:代表这个值是否由其他模型计算出来的。选择了这个选项类图会有如下变化:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第15张图片
isDerived

可以看到会在 age 前增加 “/” 符号。

(10)aggregation:这里面有三个选项如下图:


aggregation
类型 作用
none 不设置聚合状态
shared 可以独立存在
composite 没有这个属性,整个类就不能存在

设置了这几个值类图并不会有什么变化。

(11)isID:代表这个属性值是否是这个类实例的唯一标识码。选择了这个选项类图会有如下变化:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第16张图片
isID

可以看到会在 name 属性后面增加 “{id}” 符号

1.2.1.3 方法

UML 剖析(1) —— 类图实体_第17张图片
Opeartion Properties

(1)raisedExeptions:添加可能会引发的异常。
这里我定义了一个 MyException 类,然后在 printInfo() 方法中添加异常,添加后如图所示:


raisedExeptions

添加后,类图并不会有变化。

(2) concurrency:代表这个方法的并发性,这里有三个选项,作用下表总结:

concurrency
类型 作用
sequential 按顺序执行
guarded 后台执行
concurrent 并发执行

改变后,类图并不会有变化。

(3)isQuery:代表此方法如果并没有改变系统的状态。选择了这个选项类图会有如下的变化:


UML 剖析(1) —— 类图实体_第18张图片
isQuery

会在 printInfo() 方法后出现 “{query}” 符号

(4)specification:对这个方法的作用进行说明
增加内容后,类图并不会有变化。

基本上我们平常能用到的类图实体的元素都讲解的差不多了,下一篇文章我们继续讲解类图关联

下篇文章在此:UML 从懵逼到精通(2) —— 类图关联和时序图

参考书籍与文章:
《UML和模式应用》
《大象:Thinking in UML》
在Java中保留Stereotype
Active class versus passive class
快速上手UML類別圖的初級概念:類別(一)
Composite Vs Shared
UML Operation

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