UML面向对象分析与建模-【4】类图和对象图.docx

UML 面向对象分析与建模 - 类图和对象图 UML（Unified Modeling Language）是面向对象分析与建模的主要工具之一。类图（Class Diagram）和对象图（Object Diagram）是 UML 中两个基本的图形表示方法，用于描述对象模型的静态结构方面。类图描述的是一种静态关系，在系统的整个生命周期都是有效的。对象图是类图的实例，它的表示方式与类图基本相似。它们的不同之处在于对象图显示类图的多个对象实例，而不是实际的类。 类和对象 在 UML 中，类（Class）是一组具有相同属性、操作关系和语义的对象的描述。类是面向对象编程的基本概念，用于描述结构和行为特性的机制。类包括类、接口、数据类型、信号、组件、节点、用例和子系统等。 类之间的关系 类之间存在多种关系，如关联、泛化、聚合、组合、依赖等。关联是类之间的一种关系，用于描述类之间的静态结构关系。泛化是一般事物（称为超类或父类）和该事物较为特殊的种类（称为子类）之间的关系，子类继承父类的属性和操作。聚合和组合是对象类之间的一种特殊的关联关系，它主要用来描述对象类之间的整体与部分之间的关系。 对象类建模 对象类建模是面向对象分析与建模的重要步骤。一般情况下，建立对象类图包含以下步骤：研究和分析问题域，确定系统的需求；发现、识别、确定系统中的类和对象，明确它们的含义和责任，确定属性和操作；找出类之间存在的静态联系；对已经发现的类之间存在的联系进行调整和优化，去除可能存在的命名冲突和功能重复等问题；绘制对象类图并编制相应的说明。 例外情况处理 在 UML 中，可以把例外情况的处理用一个专门的类—信号来表达。其建模步骤如下：对每一个对象类和接口，找出可能出现的例外情况及其出现条件；将每一个例外情况用一个信号类来描述，类名前加上构造型<<exception>>；建立例外情况的层次结构，将一般性的例外情况置于顶层，把特殊性的例外情况置于底层；找出每一个操作可能出现的例外情况，将操作和它的例外情况的信号图标之间用一条虚箭头线连接，其上标出构造型<<send>>，表示操作到它的例外情况的send 依赖。 包图 当对大型系统进行建模时，经常需要处理大量的类、接口、组件、节点和图，这时就有必要将这些元素进行分组，即把那些语义相近并倾向于一起变化的元素组织起来加入同一个包，这样方便理解和处理整个模型。建立包图的一般步骤如下：识别系统中的模型元素（通常是对象类），把概念上或语义上相近的模型元素纳入一个包；对于每一个模型元素，标出其模型元素的可视性（公共、保护或私有）；确定包与包之间的依赖关系；确定包与包之间的泛化联系，确定包元素的多态性和重载；绘制并精化包图。 结论 UML 面向对象分析与建模是软件开发中一个非常重要的步骤。类图和对象图是 UML 中两个基本的图形表示方法，用于描述对象模型的静态结构方面。通过学习和掌握类图和对象图，可以更好地理解和描述软件系统的结构和行为，提高软件开发的效率和质量。