用UML描述Java类

2019-11-17 04:53:31

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供稿：网友

java程序员的角度阐述UML和对象建模问题，是一个深入浅出的实用性介绍。虽然从历史和基本理念方面来探讨UML非常吸引人，但我们还是直接从Java代码开始，看看UML如何描述Java类，再在叙述过程中插入一些历史和基本理念方面的知识。

UML类图

在Java中，我们用下面的代码声明两个公用类，每一个Java类放入一个文件，文件的名字就是Java类的名字加上扩展名.java：public class Person{}

public class Organization{} UML是Unified Modeling Language的缩写，即“统一建模语言”。与Java不同，UML是一种图形化的建模“语言”，它用一个矩形来表示一个类，在矩形的内部写上类的名称，一个类图可以放入多个类。用矩形表示类，是UML中U（Unified）起的作用。在UML的第一个版本出现，每一个对象建模专家都有自己的一套符号，一些人用点表示类，一些人用圆圈表示类，还有一些人用圆角矩形表示类。显然，这很轻易引起混乱。后来，Rational公司的三个专家——Grady Booch、James Raumbaugh、Ivar Jacobson达成了一致意见，同意“统一”他们各自使用的符号，UML终于创立，符号之争也终于落下了帷幕。图一就是上面两个Java类的UML类图：

用UML描述Java类（图一）

图一有二个类的简单类图假如要描述一系列类的内部结构以及它们相互之间的关系，UML类图是非常有用的。例如，在许多书籍中，我们可以看到作者用类图来描述各个类之间的关系。

显然，空的类没有什么实际意义。我们要为Person类加上一些实例变量和简单的方法。下面是Person类的代码，已经过简化处理，不含任何注释： public class Person {

PRivate String name;

private String socialSecurityNumber;

private Date dateOfBirth;

private String emailAddress;

public String getName() { return name; }

public void setName(String name) { this.name = name; }

public String getSocialSecurityNumber()

{ return socialSecurityNumber; }

public void setSocialSecurityNumber(String socialSecurityNumber)

{ this.socialSecurityNumber = socialSecurityNumber; }

public Date getDateOfBirth() { return dateOfBirth; }

public void setDateOfBirth(Date dateOfBirth)

{ this.dateOfBirth = dateOfBirth; }

public int calcAgeInYears()

{/*not implemented yet*/return 0;}

} 图二显示了Person类的UML图。可以看到，UML用“+”和“-”符号分别表示public和private修饰符。UML只显示操作和属性类型之类的特征信息，操作的结果在行未的冒号之后声明。用UML描述Java类（图二）

图二在UML类图中描述属性和方法

由于UML类图不包含方法的具体实现，所以在UML类图中查看属性和方法等基本信息要比直接查看Java源代码更方便一些。在创建UML图时，人们经常忽略或隐藏各种细节信息，以便查看和把握类的整体结构。例如，UML类图经常只显示出属性和操作的名称，简单的访问器方法（诸如getXXX()、setXXX()之类的方法）也经常不显示出来。图三就是简化图二得到的结果。

用UML描述Java类（图三）

图三经过简化的Person类UML图图三清楚地显示出了Person类主要的属性和方法。但是，单个类的UML图还不是很有用。只有包含多个类且描述了多个类之间关系的UML图，才具有实用意义。UML用两个类之间的连线来表示两者之间的关系，不同的线型表示不同的关系，在UML类图中最常见的关系是关联关系。

关联关系前面Person类的属性都是简单类型（Primitive Type），或者说是Java直接提供的标准类型。现在来考虑下面的代码片断，它增加了一个对Organization实例的引用：

public class Person {...

private Organization employer;

...

}

引用的名称是employer，意味着这里的Organization代表着Person的雇主。图四显示了如何在UML中描述这种关系：用UML描述Java类（图四）

图四两个类之间的关联关系两个类之间的连线表示Person类对Organization类有一种依靠关系。这条线是一条实线（而不是虚线），表示这种依靠关系是一种关联。
如有必要，关联关系可显示出角色、多重性、关联方向等属性。图四的关联关系显示出Organization对象在该关系中是雇主的角色，“0..1”表示每一个Person类的对象最多和一个Organization类的对象有关系，也可能和0个Organization对象有关系（即Person对Organization的引用可设置为null）。开叉的箭头表示Person类拥有对Organization的引用，而不是Organization拥有对Person的引用。Java程序员的角度阐述UML和对象建模问题，是一个深入浅出的实用性介绍。虽然从历史和基本理念方面来探讨UML非常吸引人，但我们还是直接从Java代码开始，看看UML如何描述Java类，再在叙述过程中插入一些历史和基本理念方面的知识。

UML类图

在Java中，我们用下面的代码声明两个公用类，每一个Java类放入一个文件，文件的名字就是Java类的名字加上扩展名.java：public class Person{}

public class Organization{} UML是Unified Modeling Language的缩写，即“统一建模语言”。与Java不同，UML是一种图形化的建模“语言”，它用一个矩形来表示一个类，在矩形的内部写上类的名称，一个类图可以放入多个类。用矩形表示类，是UML中U（Unified）起的作用。在UML的第一个版本出现，每一个对象建模专家都有自己的一套符号，一些人用点表示类，一些人用圆圈表示类，还有一些人用圆角矩形表示类。显然，这很轻易引起混乱。后来，Rational公司的三个专家——Grady Booch、James Raumbaugh、Ivar Jacobson达成了一致意见，同意“统一”他们各自使用的符号，UML终于创立，符号之争也终于落下了帷幕。图一就是上面两个Java类的UML类图：

用UML描述Java类（图一）

图一有二个类的简单类图假如要描述一系列类的内部结构以及它们相互之间的关系，UML类图是非常有用的。例如，在许多书籍中，我们可以看到作者用类图来描述各个类之间的关系。

显然，空的类没有什么实际意义。我们要为Person类加上一些实例变量和简单的方法。下面是Person类的代码，已经过简化处理，不含任何注释： public class Person {

private String name;

private String socialSecurityNumber;

private Date dateOfBirth;

private String emailAddress;

public String getName() { return name; }

public void setName(String name) { this.name = name; }

public String getSocialSecurityNumber()

{ return socialSecurityNumber; }

public void setSocialSecurityNumber(String socialSecurityNumber)

{ this.socialSecurityNumber = socialSecurityNumber; }

public Date getDateOfBirth() { return dateOfBirth; }

public void setDateOfBirth(Date dateOfBirth)

{ this.dateOfBirth = dateOfBirth; }

public int calcAgeInYears()

{/*not implemented yet*/return 0;}

} 图二显示了Person类的UML图。可以看到，UML用“+”和“-”符号分别表示public和private修饰符。UML只显示操作和属性类型之类的特征信息，操作的结果在行未的冒号之后声明。用UML描述Java类（图二）

public class Person {...

private Organization employer;

...

}

引用的名称是employer，意味着这里的Organization代表着Person的雇主。图四显示了如何在UML中描述这种关系：用UML描述Java类（图四）

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