C 程式設計雜談之四漫談UML

uml對很多人來說應該不是乙個陌生的概念，這一兩年來，uml被大家越來越多的討論著。本來uml跟我這個主題似乎並不能扯上多大的關係（它是語言無關的，甚至可以說其本身就是一種語言――用於交流的）。我在此談到它有兩個目的：

1． uml是針對物件導向軟體開發的，而c++正是這樣的一種語言

類圖

靜態檢視說明了物件的結構，其中最常用的就是類圖，類圖可以幫助我們更直觀的了解乙個系統的體系結構，有時侯，描述系統快照的物件圖（object diagram）也是很有用的。在這裡，我們主要介紹類圖，下面的圖就是乙個簡單的類圖：

在類圖中，類由矩形框來表示，如上圖中，定義了4個類，分別為base、a、b、c，類之間的關係通過各種線條和其他符號來表示，在上圖中，空心的三角表示繼承關係，在uml的術語中，這種關係被稱為泛化（generalization），所以上面的類用等價**表示為：

1.classbase;

2.classa:publicbase;

3.classb:publicbase;

4.classc:publicbase;

我們再看下一幅圖：

這幅圖與上幅幾乎沒有什麼區別，唯一的不同就是base類中增加了成員，乙個私有的integer _x（uml術語為property）和乙個公有的fun()的函式（method），是否需要這些類的內部細節uml本身並沒有限制，完全取決於你自己如何使用，uml的用處在於幫助你了解系統，所以只要你自己覺得足夠清楚，那麼夠了，不要再複雜了。

接著看第三幅圖：

上面圖中的箭頭表示一種關係，箭頭另一邊有乙個菱形（空心）表示聚合（aggregation），聚合的意義表示has-a關係，其等價**如下：

1.classa;

2.classb;

聚合是一種相對鬆散的關係，聚合類b不需要對被聚合的類a負責。

下面的圖：

這幅圖與上面的唯一區別是菱形為實心的，它代表了一種更為堅固的關係――組合（composition）。組合表示的關係也是has-a，不過在這裡，a的生命期受b控制，通常情況，等價**如下:

1.classa;

2.classb;

即a會隨著b的建立而建立，隨b的消亡而消亡。

下圖：這裡b與a的關係只是一種依賴關係，這種關係表明，如果類a被修改，那麼類b會受到影響，乙個簡單的例子就是：

1.classa;

2.classb;

常用的關係就是我們上面用的這些，通過這些關係和類表示的類圖，我們可以用圖形化的方式描述乙個系統的設計部分，當你習慣使用uml後，你會發現，這往往比你告訴同伴某某類從某某類派生，派生類又和某某類具有什麼關係容易的多。

順序圖：

uml中另外乙個常用的圖形就是互動檢視中的順序圖，在以往的過程化語言中，我們通常使用流程圖來描述乙個函式（系統）是如何工作的，而在物件導向的系統中，這顯然是不可行的，而順序圖正是來解決這個問題的。

假設有如下的偽**：

01.classcircle

02.;

08.voiddraw()

09.;

12.};

13.

14.classwindow

15.;

21.private:

22.circle _circle;

23.};

對於下面的呼叫：

1.window wnd;

2.wnd.drawcircle();

對應的順序圖如下：

圖中上方的方塊表示參與的物件，垂直的虛線表示物件的生命線，方框表示啟用，其中箭頭表示了乙個呼叫訊息（也可以有回送return），如果是非同步的訊息，則用半箭頭表示，其中draw表示了乙個自呼叫(self call)

如果你看過《設計模式》著本書，你會發現與我上面所描述的有一些細微的不同，不要緊張，《設計模式》是gof95年的作品，那時候uml還沒有形成，而且，其中也明確那是omt方法（jim rumbaugh在通用電氣發表的建模技術――object modeling technique）和booch方法。如果你覺得uml有些讓你無所適從，也不必緊張，uml本身只是乙個輔助工具，它的目的是幫助你描述系統，不是複雜你的工作，如果你的系統很簡單，一句話可以說的很清楚，那麼不要用uml，如果你只想說明類之間的關係，而不是類的介面描述，那麼像第一副圖那樣簡單的描述就很好，總之不要去追求細節，只要能說明問題，那麼你的目的就達到了（甚至你沒有必要完全遵守規範）。

參考書目：

《設計模式――可復用物件導向軟體的基礎》

譯者: 姚淑珍唐髮根機械工業出版社2001

《uml精粹――標準物件建模語言簡明指南（第2版）》

《design patterns explained》alan shalloway, james r. trott

addison-wesley pub 2001

reference:

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