UMLet的使用與類圖的設計

本實驗是爲後續實驗作準備的。在本書中，各個程序實例都要畫類圖，因此讀者必須掌握用某種UML建模工具來畫類圖，本書選擇 UMLet 做爲 UML 的建模工具。
實驗目的本實驗的主要目的以下。

• 理解類的基本概念，掌握如何從需求分析中抽象出類的方法。
• 理解類之間關係，掌握如何分析具體實例中的類之間的關係。
• 掌握在 UMLet 中繪製類圖的基本操做方法。

實驗原理1. UMLet的使用UMLet 是一款免費且開源的 UML 建模工具，它能夠將原型導出爲 bmp、eps、gif、jpg、pdf、png、svg 等格式，還能夠集成到 Eclipse 中，做爲 Eclipse 的插件在 Windows、Mac OS 和Linux等平臺上運行。它可在 UMLet 官網下載安裝。

用 UMLet 建模很是簡單，方法以下：首先打開 UMLet，而後在窗體右上側區域內雙擊想要添加的對象，該對象將被自動添加到面板中；再選中剛剛添加進來的對象，並在右下角的屬性面板中修改該對象的屬性；最後保存建立完成的 UML 模型圖。若是須要還可將結果導出爲其餘格式的文件，如圖 1 所示。

圖1 UMLet 14.2的運行界面

若是要在 Eclipse 中安裝 UMLet 插件，其方法以下。

• 下載相關版本的 UMLet 插件的壓縮包，而後將解壓的文件 com.umlet.plugin-14.2.jar 複製到 Eclipse 下的 plugins 目錄下。
• 重啓 Eclipse，選擇「文件(F)」 — 新建(N) 」 — 「其餘(0)…」 —「UMlet Diagram」，創建 UML 模型，如圖 2 所示。

圖2 在Eclipse中安裝UMLet插件

UMLet 在 Eclipse 中的使用方法同前面介紹的同樣。
2. 類圖的UML表示UML 中定義了用例圖、類圖、對象圖、狀態圖、活動圖、時序圖、協做圖、構件圖、部署圖等 9 種圖形，在「軟件設計模式」中常常用到的是類圖，因此本實驗主要介紹類圖的畫法，以及類與類之間的關係。
(1) 類類是面向對象系統組織結構的核心，它是對一組具備相同屬性、操做、關係和語義的對象的抽象。在 UML 中，類使用帶有分隔線的矩形來表示，它包括名稱部分（Name）、屬性部分（Attribute）和操做部分（Operation）。

其中，屬性的表示形式是：[可見性]屬性名:類型[=默認值]

操做的表示形式是：[可見性]名稱(參數列表)[:返回類型]

注意：「可見性」包括公有（public）、私有（private）、受保護（protected）和朋友（fiiendly）等 4 種，在類圖中分別用符號+、-、#、~來表示。

圖 3 所示是類的 UML 圖形表示方式。

圖3 類的UML畫法

(2) 類之間的關係在軟件系統中，類不是孤立存在的，類與類之間存在各類關係。根據類與類之間的耦合度從弱到強排列，有依賴關係、關聯關係、聚合關係、組合關係、泛化關係和實現關係等 6 種，它們的功能在UML中的類圖及類圖之間的關係一文中已經介紹，下面介紹它們在 UML 中的表示方式。

• 依賴關係（Dependency），使用帶箭頭的虛線來表示，箭頭從使用類指向被依賴的類。
• 關聯關係（Association），分爲雙向關聯和單向關聯兩種。其中，雙向關聯能夠用帶兩個箭頭或者沒有箭頭的實線來表示，單向關聯用帶一個箭頭的實線來表示，箭頭從使用類指向被關聯的類。還能夠在關聯線的兩端標註角色名，補充說明它們的角色。
• 聚合關係（Aggregation），用帶空心菱形的實線來表示，菱形指向總體。
• 組合關係（Composition），用帶實心菱形的實線來表示，菱形指向總體。
• 泛化關係（Generalization），用帶空心三角箭頭的實線來表示，箭頭從子類指向父類。
• 實現關係（Realization），用帶空心三角箭頭的虛線來表示，箭頭從實現類指向接口。

圖 4 所示是類之間的關係在 UML 中的圖形表示方式。

圖4 UML中的類的關係圖

實驗內容

(1) 經過對「類之間的關係」的學習，在生活中找到相關實例。

(2) 用 UMLet 對以上實例中的類的關係建模。
實驗要求所設計的實驗必須知足如下兩點。

• 類圖中至少有一個類包含相關屬性和方法，目的是掌握屬性和方法的畫法。
• 所舉的若干實例要包含前面介紹的 UML 類與類之間的 6 種關係，並正確畫出其相互關係圖。

實驗步驟(1)進行需求分析，從生活中提取出相關實例。

(2)分析以上實例，找到相關類並肯定它們之間的關係，而後利用 UMLet 畫出類以及類之間的關係圖，圖 5 以對理學家朱熹的介紹爲例介紹類圖的畫法。

圖5 UML中的類之間關係實例圖

(3)整理實驗結果，寫出實驗的心得體會。