软件工程建设的23种设计模式的UML类图
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UML各种图例面向对象的问题的处理的关键是建模问题.建模可以把在复杂世界的许多重要的细节给抽象出.许多建模工具封装了UML(也就是Unified Modeling Language ™),这篇课程的目的是展示出UML的精彩之处.UML中有九种建模的图标,即:∙用例图∙类图∙对象图∙顺序图∙协作图∙状态图∙活动图∙组件图∙配置图本课程中的某些部分包含了这些图的细节信息的页面链接.而且每个部分都有一个小问题,测试一下你对这个部分的理解.为什么UML很重要?为了回答这个问题,我们看看建筑行业.设计师设计出房子.施工人员使用这个设计来建造房子.建筑越复杂,设计师和施工人员之间的交流就越重要.蓝图就成标准文档为了这个行业中的设计师和施工人员的必修课.写软件就好像建造建筑物一样.系统越复杂,参与编写与配置软件的人员之间的交流也就越重要.在过去十年里UML就成为分析师,设计师和程序员之间的“建筑蓝图”.现在它已经成为了软件行业的一部分了.UML提供了分析师,设计师和程序员之间在软件设计时的通用语言.UML被应用到面向对象的问题的解决上.想要学习UML必须熟悉面向对象解决问题的根本原则――都是从模型的建造开始的.一个模型model就是根本问题的抽象.域domain就是问题所处的真实世界.模型是由对象objects组成的,它们之间通过相互发送消息messages来相互作用的.记住把一个对象想象成“活着的”.对象有他们知道的事(属性attributes)和他们可以做的事(行为或操作behaviors or operations).对象的属性的值决定了它的状态state.类Classes是对象的“蓝图”.一个类在一个单独的实体中封装了属性(数据)和行为(方法或函数).对象是类的实例instances.用例图用例图Use case diagrams描述了作为一个外部的观察者的视角对系统的印象.强调这个系统是什么而不是这个系统怎么工作.用例图与情节紧紧相关的.情节scenario是指当某个人与系统进行互动时发生的情况.下面是一个医院门诊部的情节.“一个病人打电话给门诊部预约一年一次的身体检查.接待员找出在预约记录本上找出最近的没有预约过的时间,并记上那个时间的预约记录.”用例Use case是为了完成一个工作或者达到一个目的的一系列情节的总和.角色actor是发动与这个工作有关的事件的人或者事情.角色简单的扮演着人或者对象的作用.下面的图是一个门诊部Make Appointment用例.角色是病人.角色与用例的联系是通讯联系communication association(或简称通讯communication)标准文档角色是人状的图标,用例是一个椭圆,通讯是连接角色和用例的线.一个用例图是角色,用例,和它们之间的联系的集合.我们已经把Make Appointment作为一个含有四个角色和四个用例的图的一部分.注意一个单独的用例可以有多个角色.用例图在三个领域很有作用.决定特征(需求).当系统已经分析好并且设计成型时,新的用例产生新的需求标准文档∙客户通讯.使用用例图很容易表示开发者与客户之间的联系.∙产生测试用例.一个用例的情节可能产生这些情节的一批测试用例.类图类图Class diagram通过显示出系统的类以及这些类之间的关系来表示系统.类图是静态的-它们显示出什么可以产生影响但不会告诉你什么时候产生影响.下面是一个顾客从零售商处预定商品的模型的类图.中心的类是Order.连接它的是购买货物的Customer和Payment.Payment有三种形式:Cash,Check,或者Credit.订单包括OrderDetails(line item),每个这种类都连着Item.标准文档UML类的符号是一个被划分成三块的方框:类名,属性,和操作.抽象类的名字,像Payment是斜体的.类之间的关系是连接线.类图有三种关系.关联association-表示两种类的实例间的关系.如果一个类的实例必须要用另一个类的实例才能完成工作时就要用关联.在图中,关联用两个类之间的连线表示.标准文档标准文档为了简单地表示出复杂的类图,可以把类组合成包packages.一个包是UML上有逻辑关系的元件的集合.下面这个图是是一个把类组合成包的一个商业模型.dependencies关系.如果另一个的包B改变可能会导致一个包A改变,则包A依赖包B.包是用一个在上方带有小标签的矩形表示的.包名写在标签上或者在矩形里面.点化线箭头表示依赖对象图Object diagrams用来表示类的实例.他们在解释复杂关系的细小问题时(特别是递归关系时)很有用.这个类图示一个大学的Department可以包括其他很多的Departments.标准文档这个对象图示上面类图的实例.用了很多具体的例子.UML中实例名带有下划线.只要意思清楚,类或实例名可以在对象图中被省略.标准文档每个类图的矩形对应了一个单独的实例.实例名称中所强调的UML图表.类或实例的名称可能是省略对象图表只要图的意义仍然是明确的.顺序图类图和对象图是静态模型的视图.交互图是动态的.他们描述了对象间的交互作用.顺序图将交互关系表示为一个二维图.纵向是时间轴,时间沿竖线向下延伸.横向轴代表了在协作中各独立对象的类元角色.类元角色用生命线表示.当对象存在时,角色用一条虚线表示,当对象的过程处于激活状态时,生命线是一个双道线.消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示.箭头以时间顺序在图中从上到下排列.标准文档协作图协作图也是互动的图表.他们像序列图一样也传递相同的信息,但他们不关心什么时候消息被传递,只关心对象的角色.在序列图中,对象的角色放在上面而消息则是连接线.标准文档对象角色矩形上标有类或对象名(或者都有).类名前面有个冒号(:).协作图的每个消息都有一个序列号.顶层消息的数字是1.同一个等级的消息(也就是同一个调用中的消息)有同样的数字前缀,再根据他们出现的顺序增加一个后缀1,2等等.状态图对象拥有行为和状态.对象的状态是由对象当前的行动和条件决定的.状态图statechart diagram显示出了对象可能的状态以及由状态改变而导致的转移.标准文档我们的模型例图建立了一个银行的在线登录系统.登录过程包括输入合法的密码和个人账号,再提交给系统验证信息.登录系统可以被划分为四种不重叠的状态:Getting SSN, Getting PIN, Validating, 以及 Rejecting.每个状态都有一套完整的转移transitions来决定状态的顺序.标准文档状态是用圆角矩形来表示的.转移则是使用带箭头的连线表示.触发转移的事件或者条件写在箭头的旁边.我们的图上有两个自转移.一个是在Getting SSN,另一个则在上Getting PIN.初始状态(黑色圆圈)是开始动作的虚拟开始.结束状态也是动作的虚拟结束.事件或条件触发动作时用(/动作)表示.当进入Validating状态时,对象并不等外部事件触发转移.取而代之,它产生一个动作.动作的结果决定了下一步的状态.活动图活动图activity diagram是一个很特别的流程图.活动图和状态图之间是有关系的.状态图把焦点集中在过程中的对象身上,而活动图则集中在一个单独过程动作流程.活动图告诉了我们活动之间的依赖关系.对我们的例子来说,我们使用如下的过程.“通过ATM来取钱.”这个活动有三个类Customer, ATM和 Bank.整个过程从黑色圆圈开始到黑白的同心圆结束.活动用圆角矩形表示.标准文档标准文档标准文档。
UML类图画法全程解析本节向⼤家介绍⼀下UML类图画法,主要包括UML类图元素和关系画法,希望通过本⽂的介绍,你对UML类图画法有⼀定的认识。
软件设计起步:UML类图画法学习设计模式,画UML类图是基础,通过UML类图,能更好地和⼤家交流,也能很容易就表达出⾃⼰的设计想法,它就好⽐普通话,是⼀种标准语⾔。
现在流⾏的主要⼯具有两种:RationalRose和MicrosoftVisio,这两种⼯具都⽐较易⽤,选择哪种⼯具就看个⼈的喜好了。
本⼈对Microsoft 的软件⽐较有好感,所以⾃然MicrosoftVisio2003是我的⾸选。
UML类图常⽤元素。
类:类是⼀种复杂的数据类型,它是将不同类型的数据和与这些数据相关的操作封装在⼀起的集合体。
CPerson是⼀个抽象类,它是不能被实例化的,⽽CFamily可以被实例化。
接⼝:接⼝是被调⽤者调⽤的⼀组操作⽅法。
其实CPerson也可以作为接⼝。
UML类图中常见的⼏种关系。
泛化(Generalization):⼀句话,就是继承的表⽰。
是is-a的关系。
依赖(Dependency):UML类图画法中依赖是⼀种使⽤关系,它说明⼀个事物规范的变化可能影响到使⽤它的另⼀个事务,但反之则不然。
依赖关系的表⽰法是虚线箭头,箭头尾部的元素依赖箭头头部的元素,是use-a的关系。
关联(Association):⽤于描述类与类之间的连接,是has-a的关系。
聚合(Aggregation):聚合是关联的特例。
如果类与类之间的关系具有“整体和局部”的特点,则把这样的关联称为聚合。
它往往有“包含”,“由……组成”的意思。
我这⾥举的都是平时UML类图画法常⽤的⼏种情况,当然UML还有很多知识我没有了解,⽐如关联就有许多种。
本节向⼤家介绍⼀下UML类图符号,只有掌握了UML符号的意义,你才能很好的使⽤,本节从⼋个⽅⾯向⼤家介绍UML类图符号,希望通过本节的学习你对UML类图符号有初步的认识。
UML实践----用例图、顺序图、状态图、类图、包图、协作图2009-01-20 作者:Randy Miller 来源:网络面向对象的问题的处理的关键是建模问题。
建模可以把在复杂世界的许多重要的细节给抽象出。
许多建模工具封装了UML(也就是Unified Modeling Language™),这篇课程的目的是展示出UML的精彩之处。
UML中有九种建模的图标,即:∙用例图∙类图∙对象图∙顺序图∙协作图∙状态图∙活动图∙组件图∙配置图本课程中的某些部分包含了这些图的细节信息的页面链接。
而且每个部分都有一个小问题,测试一下你对这个部分的理解。
为什么UML很重要?为了回答这个问题,我们看看建筑行业。
设计师设计出房子。
施工人员使用这个设计来建造房子。
建筑越复杂,设计师和施工人员之间的交流就越重要。
蓝图就成为了这个行业中的设计师和施工人员的必修课。
写软件就好像建造建筑物一样。
系统越复杂,参与编写与配置软件的人员之间的交流也就越重要。
在过去十年里UML就成为分析师,设计师和程序员之间的“建筑蓝图”。
现在它已经成为了软件行业的一部分了。
UML提供了分析师,设计师和程序员之间在软件设计时的通用语言。
UML被应用到面向对象的问题的解决上。
想要学习UML必须熟悉面向对象解决问题的根本原则――都是从模型的建造开始的。
一个模型model就是根本问题的抽象。
域domain就是问题所处的真实世界。
模型是由对象objects组成的,它们之间通过相互发送消息messages来相互作用的。
记住把一个对象想象成“活着的”。
对象有他们知道的事(属性attributes)和他们可以做的事(行为或操作behaviors or operations)。
对象的属性的值决定了它的状态state。
类Classes是对象的“蓝图”。
一个类在一个单独的实体中封装了属性(数据)和行为(方法或函数)。
对象是类的实例instances。
用例图用例图Use case diagrams描述了作为一个外部的观察者的视角对系统的印象。
软件工程中的UML建模和设计模式在软件工程领域中,UML(统一建模语言)建模和设计模式是两个重要的概念。
UML建模是一种用于描述、设计和分析软件系统的标准化语言,而设计模式则是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
UML建模是软件开发过程中必不可少的一环。
它提供了一种通用的语言和符号,使得开发团队能够更好地理解和沟通软件系统的结构和行为。
UML建模包括用例图、类图、时序图等多种图形表示方式,每种图形都有其特定的用途和表达能力。
通过使用UML建模,开发团队可以更好地理解用户需求,设计合理的软件架构,并将其转化为可执行的代码。
设计模式是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
它们是在实际开发中被证明有效的解决方案,可以帮助开发人员避免重复造轮子,提高代码的可维护性和可扩展性。
设计模式包括创建型模式、结构型模式和行为型模式三大类。
创建型模式用于创建对象,结构型模式用于描述对象之间的关系,行为型模式用于描述对象之间的交互和通信方式。
常见的设计模式有单例模式、工厂模式、观察者模式等。
UML建模和设计模式在软件工程中的应用是相辅相成的。
UML建模提供了一种描述和设计软件系统的通用语言,而设计模式则提供了一种解决软件设计问题的方法。
通过使用UML建模,开发团队可以更好地理解和沟通软件系统的结构和行为,而设计模式则可以帮助开发人员遵循一种经过验证的最佳实践,提高代码的质量和可维护性。
举个例子来说,假设我们正在开发一个电子商务网站。
通过使用UML建模,我们可以绘制用例图来描述用户和系统之间的交互,类图来描述系统中的各个类和它们之间的关系,时序图来描述用户操作和系统响应的时序关系。
这些图形可以帮助开发团队更好地理解用户需求,并将其转化为可执行的代码。
在设计阶段,我们可以运用设计模式来解决一些常见的软件设计问题。
比如,我们可以使用单例模式来确保系统中只有一个购物车实例,使用工厂模式来创建不同类型的商品对象,使用观察者模式来实现用户对商品的关注和通知功能。
13种uml简介、工具及示例UML(Unified Modeling Language)是一种用于软件开发的标准化建模语言,它使用图形表示法来描述软件系统的不同方面。
在软件开发过程中,使用UML可以帮助开发人员更清晰地理解系统的结构和行为,从而更好地进行设计和实现。
UML提供了包括结构模型、行为模型和交互模型在内的多种建模方式,其中每种模型都有各自的符号和语法规则。
通过使用这些模型,开发人员可以将系统分解成不同的部分,然后逐步细化这些部分的设计,以便更好地组织和管理项目。
在UML中,最常用的建模元素包括用例图、类图、时序图、活动图、状态图等。
每种图表都有其特定的用途和表达能力,开发人员可以根据实际需要选择合适的图表进行建模。
除了建模元素外,UML还定义了一系列的建模工具,这些工具可以帮助开发人员更高效地进行建模和分析。
其中一些常用的建模工具包括Enterprise Architect、Rational Rose、StarUML等。
下面将对13种UML简介、工具及示例进行详细介绍:1. 用例图(Use Case Diagram)用例图是UML中描述系统功能和用户交互的基本图表之一。
它用椭圆表示用例,用直线连接用例和参与者,展示了系统外部用户和系统之间的交互。
用例图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的功能需求,从而指导系统的设计和实现。
示例:一个简单的在线购物系统的用例图包括用例“浏览商品”、“添加商品到购物车”、“提交订单”等,以及参与者“顾客”和“管理员”。
2. 类图(Class Diagram)类图是UML中描述系统结构和静态关系的基本图表之一。
它用矩形表示类,用线连接类之间的关系,包括关联关系、聚合关系、继承关系等。
类图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的对象结构和类之间的关系,从而支持系统的设计和重构。
示例:一个简单的学生信息管理系统的类图包括类“学生”、“课程”、“教师”等,以及它们之间的关系如“选修”、“授课”等。
2.设计模式常⽤的UML图分析(⽤例图、类图与时序图)1-⽤例图概述1. 展现了⼀组⽤例、参与者以及他们之间的关系。
2. ⽤例图从⽤户⾓度描述系统的静态使⽤情况,⽤于建⽴需求模型。
⽤例特征保证⽤例能够正确捕捉功能性需求,判断⽤例是否准确的依据。
1. ⽤例是动宾短语2. ⽤例是相互独⽴的3. ⽤例是由⽤户参与者启动的4. ⽤例要有可观测的执⾏结果5. ⼀个⽤例是⼀个单元参与者 ActorUML中,参与者使⽤⼀个⼩⼈表⽰:1. 参与者为系统外部与系统直接交互的⼈或事务,于系统外部与系统发⽣交互作⽤2. 参与者是⾓⾊⽽不是具体的⼈3. 代表参与者在与系统打交道时所扮演的⾓⾊4. 系统实际运作中,⼀个实际⽤户可能对应系统的多个参与者。
不同⾓⾊也可以只对应⼀个参与者,从⽽代表同⼀参与者的不通实例⽤例 Use Case系统外部可见的⼀个系统功能单元。
系统的功能由系统单元所提供,并通过⼀系列系统单元与⼀个或多个参与者之间交换的消息所表达。
系统单元⽤椭圆表⽰,椭圆中的⽂字简述系统功能:关系 Relationship常见关系类型有关联、泛化、包含和扩展关联 Association表⽰参与者与⽤例之间的通信,任何⼀⽅都可发送或接受消息。
箭头指向:指向消息接收⽅:⼦系统 SubSystem⽤来展⽰系统的⼀部分功能(紧密联系)泛化 Inheritance继承关系,⼦⽤例和⽗⽤例相似,但表现出更特别的⾏为;⼦⽤例将继承⽗⽤例的所有结构、⾏为和关系。
⼦⽤例可以使⽤⽗⽤例的⼀段⾏为,也可以重载它。
⽗⽤例通常是抽象。
箭头指向:指向⽗⽤例2-类图描述系统中的类,以及各个类之间的关系的静态试图。
表⽰类、接⼝以及它们之间的协作关系,⽤于程序设计阶段。
注意:1. 抽象类或抽象⽅法⽤斜体表⽰2. 如果是接⼝,则在类名上⽅加 <<Interface>>3. 字段和⽅法返回值的数据类型⾮必需4. 静态类或静态⽅法加下划线类图实例:类图中的事务及解释如图,类图从上到下分为三部分,分别为类名、属性和操作1. 属性:如果有属性,则每⼀个属性都必须有⼀个名字,另外还可以有其它的描述信息,如可见性、数据类型、缺省值等2. 操作:如果有操作,则每⼀个操作也都有⼀个名字,其它可选的信息包括可见性、参数的名字、参数类型、参数缺省值和操作的返回值的类型等类图中的六种关系1.实现关系 implements (类实现接⼝)⽤空⼼三⾓虚线表⽰2.泛化关系 extends (表⽰⼀般与特殊的关系) is-a⽤空⼼三⾓实线表⽰3.组合关系 (整体与部分的关系) contains-a实⼼菱形实现表⽰eg.有头类、⾝体类与⼈类类三个类,则⼈类类中应包含头类及⾝体类这两个属性,则⼈类类与头类和⾝体的关系即为组合关系。
UML各种图例——用例图、类图、状态图、包图、协作图、顺序图面向对象的问题的处理的关键是建模问题.建模可以把在复杂世界的许多重要的细节给抽象出.许多建模工具封装了UML(也就是Unified Modeling Language™),这篇课程的目的是展示出UML的精彩之处.UML中有九种建模的图标,即:∙用例图∙类图∙对象图∙顺序图∙协作图∙状态图∙活动图∙组件图∙配置图本课程中的某些部分包含了这些图的细节信息的页面链接.而且每个部分都有一个小问题,测试一下你对这个部分的理解.为什么UML很重要?为了回答这个问题,我们看看建筑行业.设计师设计出房子.施工人员使用这个设计来建造房子.建筑越复杂,设计师和施工人员之间的交流就越重要.蓝图就成为了这个行业中的设计师和施工人员的必修课.写软件就好像建造建筑物一样.系统越复杂,参与编写与配置软件的人员之间的交流也就越重要.在过去十年里UML就成为分析师,设计师和程序员之间的“建筑蓝图”.现在它已经成为了软件行业的一部分了.UML提供了分析师,设计师和程序员之间在软件设计时的通用语言.UML被应用到面向对象的问题的解决上.想要学习UML必须熟悉面向对象解决问题的根本原则――都是从模型的建造开始的.一个模型model就是根本问题的抽象.域domain就是问题所处的真实世界.模型是由对象objects组成的,它们之间通过相互发送消息messages来相互作用的.记住把一个对象想象成“活着的”.对象有他们知道的事(属性attributes)和他们可以做的事(行为或操作behaviors or operations).对象的属性的值决定了它的状态state.类Classes是对象的“蓝图”.一个类在一个单独的实体中封装了属性(数据)和行为(方法或函数).对象是类的实例instances.用例图用例图Use case diagrams描述了作为一个外部的观察者的视角对系统的印象.强调这个系统是什么而不是这个系统怎么工作.用例图与情节紧紧相关的.情节scenario是指当某个人与系统进行互动时发生的情况.下面是一个医院门诊部的情节.“一个病人打电话给门诊部预约一年一次的身体检查.接待员找出在预约记录本上找出最近的没有预约过的时间,并记上那个时间的预约记录.”用例Use case是为了完成一个工作或者达到一个目的的一系列情节的总和.角色actor是发动与这个工作有关的事件的人或者事情.角色简单的扮演着人或者对象的作用.下面的图是一个门诊部Make Appointment用例.角色是病人.角色与用例的联系是通讯联系communication association(或简称通讯communication)角色是人状的图标,用例是一个椭圆,通讯是连接角色和用例的线.一个用例图是角色,用例,和它们之间的联系的集合.我们已经把Make Appointment作为一个含有四个角色和四个用例的图的一部分.注意一个单独的用例可以有多个角色.用例图在三个领域很有作用.∙决定特征(需求).当系统已经分析好并且设计成型时,新的用例产生新的需求∙客户通讯.使用用例图很容易表示开发者与客户之间的联系.∙产生测试用例.一个用例的情节可能产生这些情节的一批测试用例.类图类图Class diagram通过显示出系统的类以及这些类之间的关系来表示系统.类图是静态的-它们显示出什么可以产生影响但不会告诉你什么时候产生影响.下面是一个顾客从零售商处预定商品的模型的类图.中心的类是Order.连接它的是购买货物的Customer和Payment.Payment有三种形式:Cash,Check,或者Credit.订单包括OrderDetails(line item),每个这种类都连着Item.每个类图包括类,关联和多样性表示.方向性和角色是为了使图示得更清楚时可选的项目.包和对象图为了简单地表示出复杂的类图,可以把类组合成包packages.一个包是UML上有逻辑关系的元件的集合.下面这个图是是一个把类组合成包的一个商业模型. dependencies关系.如果另一个的包B改变可能会导致一个包A改变,则包A依赖包B.包是用一个在上方带有小标签的矩形表示的.包名写在标签上或者在矩形里面.点化线箭头表示依赖对象图Object diagrams用来表示类的实例.他们在解释复杂关系的细小问题时(特别是递归关系时)很有用.这个类图示一个大学的Department可以包括其他很多的Departments.这个对象图示上面类图的实例.用了很多具体的例子.UML中实例名带有下划线.只要意思清楚,类或实例名可以在对象图中被省略.每个类图的矩形对应了一个单独的实例.实例名称中所强调的UML图表.类或实例的名称可能是省略对象图表只要图的意义仍然是明确的.顺序图类图和对象图是静态模型的视图.交互图是动态的.他们描述了对象间的交互作用.顺序图将交互关系表示为一个二维图.纵向是时间轴,时间沿竖线向下延伸.横向轴代表了在协作中各独立对象的类元角色.类元角色用生命线表示.当对象存在时,角色用一条虚线表示,当对象的过程处于激活状态时,生命线是一个双道线.消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示.箭头以时间顺序在图中从上到下排列.协作图协作图也是互动的图表.他们像序列图一样也传递相同的信息,但他们不关心什么时候消息被传递,只关心对象的角色.在序列图中,对象的角色放在上面而消息则是连接线.对象角色矩形上标有类或对象名(或者都有).类名前面有个冒号(:).协作图的每个消息都有一个序列号.顶层消息的数字是1.同一个等级的消息(也就是同一个调用中的消息)有同样的数字前缀,再根据他们出现的顺序增加一个后缀1,2等等.状态图对象拥有行为和状态.对象的状态是由对象当前的行动和条件决定的.状态图statechart diagram显示出了对象可能的状态以及由状态改变而导致的转移.我们的模型例图建立了一个银行的在线登录系统.登录过程包括输入合法的密码和个人账号,再提交给系统验证信息.登录系统可以被划分为四种不重叠的状态:Getting SSN, Getting PIN, Validating, 以及Rejecting.每个状态都有一套完整的转移transitions来决定状态的顺序.状态是用圆角矩形来表示的.转移则是使用带箭头的连线表示.触发转移的事件或者条件写在箭头的旁边.我们的图上有两个自转移.一个是在Getting SSN,另一个则在上Getting PIN.初始状态(黑色圆圈)是开始动作的虚拟开始.结束状态也是动作的虚拟结束.事件或条件触发动作时用(/动作)表示.当进入Validating状态时,对象并不等外部事件触发转移.取而代之,它产生一个动作.动作的结果决定了下一步的状态.活动图活动图activity diagram是一个很特别的流程图.活动图和状态图之间是有关系的.状态图把焦点集中在过程中的对象身上,而活动图则集中在一个单独过程动作流程.活动图告诉了我们活动之间的依赖关系.对我们的例子来说,我们使用如下的过程.“通过ATM来取钱.”这个活动有三个类Customer, ATM和Bank.整个过程从黑色圆圈开始到黑白的同心圆结束.活动用圆角矩形表示.。
UML中各种图的画法(全)UML中各种图的画法(全)一、UML中基本的图范畴:在 UML 2 中有二种基本的图范畴:结构图和行为图。
每个 UML 图都属于这二个图范畴。
结构图的目的是显示建模系统的静态结构。
它们包括类,组件和(或)对象图。
另一方面,行为图显示系统中的对象的动态行为,包括如对象的方法,协作和活动之类的内容。
行为图的实例是活动图,用例图和序列图。
二、UML中的类图:1.类图的表示:类的 UML 表示是一个长方形,垂直地分为三个区,如图 1 所示。
顶部区域显示类的名字。
中间的区域列出类的属性。
底部的区域列出类的操作。
在一个类图上画一个类元素时,你必须要有顶端的区域,下面的二个区域是可选择的(当图描述仅仅用于显示分类器间关系的高层细节时,下面的两个区域是不必要的)。
描述:顶部区域显示类的名字。
中间的区域列出类的属性。
底部的区域列出类的操作。
当在一个类图上画一个类元素时,你必须要有顶端的区域,下面的二个区域是可选择的(当图描述仅仅用于显示分类器间关系的高层细节时,下面的两个区域是不必要的)。
·类名:如果是抽象类,则采用斜体·类属性列表:name : attribute type 如 flightNumber : Integer,这是最常见的表达形式n ame : attribute type = default value 如balance : Dollars = 0,这是带有默认值的表达形式·类方法列表:name(parameter list) : type of value returned注意:在业务类图中,属性类型通常与单位相符,这对于图的可能读者是有意义的(例如,分钟,美元,等等)。
然而,用于生成代码的类图,要求类的属性类型必须限制在由程序语言提供的类型之中,或包含于在系统中实现的、模型的类型之中。
2.继承的表示:为了在一个类图上建模继承,从子类(要继承行为的类)拉出一条闭合的,单键头(或三角形)的实线指向超类。
UML九种图之⽤例图和类图前⾔近期写UML⽂档,看视频的时候感觉掌握的还能够,当真正写⽂档的时候才发现不是⼀件easy的事。
写⽂档⾃⼰⼜翻开⾃⼰的笔记看了⼀遍⼜⼀遍。
以下就给⼤家介绍⼀下我画的⼏张图:⽤例图1. ⽤例图的构成(⽤例,⾓⾊,关系)⽤例:指功能的描写叙述⾓⾊:触发起某种事件关系:⽤例图的关系(依赖,泛化,关联)2. ⽤例图的作⽤(1)⽤例视图是整个UML设计的关键,影响到整个UML设计的过程(2)⽤例模型驱动了需求分析后各个阶段的开发(3)⽤例模型⽤于需求分析阶段,表明了开发⼈员和⽤户针对需求达成的某种共识注意⼏个keyword:开发⼈员,⽤户,共同商讨达成某种共识3.设计原则将系统看做⿊盒⼦,从⽤户⾓度理解系统,不须要考虑某个功能是怎样实现的。
仅仅须要考虑系统由谁来运⾏和怎样交互和运⾏。
以下是我画的⽤例图:以⽤户的权限为基础画出来的。
类图1.类图的构成类、接⼝、协作、关系、包2.类的构成2.类图的作⽤类图⼀般在具体设计过程中出现,主要⽤来描写叙述系统中各个模块中类之间的关系,包含类或者类与接⼝的继承关系,类之间的依赖、聚合等关系。
通过类图,就能实际的把系统中的各个类,即对象描写叙述清楚,下⼀步就是依照这个具体的设计编码了。
3.类图的设计Use case——>class(要点,抽象名词得到类)——>确定类的属性和⽅法——>属性是静态⾏为描写叙述,⽅法是动态⾏为的描写叙述——>正确表达类与类之间的关系以下是我对机房收费系统设计的类图,理解的不是⾮常清楚,可定存在诸多问题,希望⼤家积极指正。
以上是我看完UML之后对⽤例图和类图的理解,感觉理解的不是⾮常清楚,若有什么问题希望⼤家积极指正。
二十三种设计模式
0 引言
谈到设计模式,绝对应该一起来说说重构。
重构给我们带来了什么?除了作为对遗留代码的改进的方法,另一大意义在于,可以让我们在写程序的时候可以不需事先考虑太多的代码组织问题,当然这其中也包括了应用模式的问题。
尽管大多数开发者都已经养成了写代码前先从设计开始的习惯,但是,这种程度的设计,涉及到到大局、到总体架构、到主要的模块划分我觉得就够了。
换句话说,这时就能写代码了。
这就得益于重构的思想了。
如果没有重构的思想,有希望获得非常高质量的代码,我们就不得不在开始写代码前考虑更多其实并非非常稳定的代码组织及设计模式的应用问题,那开发效率当然就大打折扣了。
在重构和设计模式的合理应用之下,我们可以相对较早的开始写代码,并在功能尽早实现的同时,不断地通过重构和模式来改善我们的代码质量。
所以,下面的章节中,在谈模式的同时,我也会谈谈关于常用的这些模式的重构成本的理解。
重构成本越高意味着,在遇到类似的问题情形的时候,我们更应该提前考虑应用对应的设计模式,而重构成本比较低则说明,类似的情形下,完全可以先怎么方便,怎么快怎么写,哪怕代码不是很优雅也没关系,回头再重构也很容易。
1 创建型
1.1FactoryMethod
思想:Factory Method的主要思想是使一个类的实例化延迟到其子类。
场景:典型的应用场景如:在某个系统开发的较早阶段,有某些类的实例化过程,实例化方式可能还不是很确定,或者实际实例化的对象(可能是需要对象的某个子类中的一个)不确定,或者比较容易变化。
此时,如果直接将实例化过程写在某个函数中,那么一般就是if-else或select-case 代码。
如果,候选项的数目较少、类型基本确定,那么这样的if-else还是可以接受的,一旦情形变得复杂、不确定性增加,更甚至包含这个构造过程的函数所在的类包含几个甚至更多类似的函数时,这样的if-else代码就会变得比较不那么容易维护了。
此时,应用本模式,可以将这种复
杂情形隔离开,即将这类不确定的对象的实例化过程延迟到子类。
实现:该模式的典型实现方法就是将调用类定义为一个虚类,在调用类定义一个专门用于构造不确定的对象实例的虚函数,再将实际的对象实例化代码留到调用类的子类来实现。
如果,被构造的对象比较复杂的话,同时可以将这个对象定义为可以继承、甚至虚类,再在不同的调用类的子类中按需返回被构造类的子类。
重构成本:低。
该模式的重构成本实际上还与调用类自己的实例化方式相关。
如果调用类是通过Factory方式(此处“Factory方式”泛指对象的实例化通过Factory Method或Abstract Factory这样的相对独立出来的方式构造)构造的,那么,重构成本相对就会更低。
否则,重构时可能除了增加调用类的子类,还要将所有实例化调用类的地方,修改为以新增的子类代替。
可能这样的子类还不止一个,那就可以考虑迭代应用模式来改善调用类的实例化代码。
1.2AbstractFactory
思想:不直接通过对象的具体实现类,而是通过使用专门的类来负责一组相关联的对象的创建。
场景:最典型的应用场景是:您只想暴露对象的接口而不想暴露具体的实现类,但是又想提供实例化对象的接口给用户;或者,您希望所有的对象能够集中在一个或一组类(通常称作工厂类)来创建,从而可以更方便的对对象的实例化过程进行动态配置(此时只需要修改工厂类的代码或配置)。
实现:该模式的实现是比较清晰简单的,如上图,就是定义创建和返回各种类对象实例的工厂类。
在最复杂而灵活的情形,无论工厂类本身还是被创建的对象类都可能需要有一个继承体系。
简单情形其实可以只是一个工厂类和需要被创建的对象类。
不一定非要像上图中结构那么完备(累赘)。
重构成本:中。
如果一开始所有的对象都是直接创建,例如通过new实例化的,而之后想重构为Abstract Factory模
式,那么,很自然的我们需要替换所有直接的new实例化代码为对工厂类对象创建方法的调用。
考虑到像Resharper 这样的重构工具的支持,找出对某个方法或构造函数的调用位置这样的操作相对还是比较容易,重构成本也不是非常高。
同时,重构成本还和被创建对象的构造函数的重载数量相关。
您需要根据实际情况考虑,是否工厂类要映射被创建对象的所有重载版本的构造函数。
1.3Builder
思想:将一个类的创建过程和他的主体部分分离。
场景:该模式的典型的应用场景是:一个类的创建过程可能比较复杂,或者创建过程中的某些阶段可能会容易变化;或者多个类的创建过程比较类似,但是主体不同。
实现:在以上提到的两种场景中,我们就可以取出一个类的创建过程的代码,定义一个专门的Builder类,而在原来创建类对象实例的地方,将这个Builder类的实例作为参
数传入。
还有第二个重点,就是Builder类可以将将整个创建过程分为几个阶段,每个阶段不必在类中直接实现,而可以通过继承体系在子类中实现,或者通过子类的方法过载来修改创建过程中的某个阶段,但是重用其他的阶段。
可以发现,该模式将一个对象的复杂创建过程重用到非常高的层次。
这正是它的意义所在。
重构成本:低。
该模式的重构成本我觉得是非常低的,因为一般来讲,创建过程的代码本来也就应该在原来的类的构造函数中,把它Extract出来就好了。
如果发现多个类的创建过程有比较多的代码重复或类似,那么就可以重用这些提取出来的Builder类或者Builder类中的某些阶段。
1.4Prototype
思想:克隆一个已有的类的实例(大家相比都用过甚至写过类的Clone实现,应该很容易理解了)。
场景:应用Clone的场景应该说非常多,理想情况下我当然希望任何类都能Clone,需要的时候就能Clone一份一模一样的出来。
实现:这里将的实现主要之实现的表现形式,而不是如何用具体的语言来实现。
因此,只要为需要Clone能力的类定义一个Clone方法就行。
当然,一般,主流的程序语言框架都已经定义了通用的Clone接口(当然也可以自己定义),继承并实现该接口和方法就好。
重构成本:极低。
不多解释了吧。
1.5 Singleton
思想:保证一个类只有一个唯一的实例。
场景:生活中有些对象就是只要一个就好了,我们的代码中为什么要每次都为这样的对象生成一个实例呢?。