用UML描述Java類(1)

Java程序員的角度闡述UML和對象建模問題，是一個深入淺出的實用性介紹。雖然從歷史和基本理念方面來探討UML非常吸引人，但我們還是直接從Java代碼開始，看看UML如何描述Java類，再在敘述過程中插入一些歷史和基本理念方面的知識。

UML類圖

在Java中，我們用下面的代碼聲明兩個公用類，每一個Java類放入一個文件，文件的名字就是Java類的名字加上擴展名.java：

public class Person{}

public class Organization{} 

UML是Unified Modeling Language的縮寫，即“統一建模語言”。與Java不同，UML是一種圖形化的建?！罢Z言”，它用一個矩形來表示一個類，在矩形的內部寫上類的名稱，一個類圖可以放入多個類。用矩形表示類，是UML中U（Unified）起的作用。在UML的第一個版本出現，每一個對象建模專家都有自己的一套符號，一些人用點表示類，一些人用圓圈表示類，還有一些人用圓角矩形表示類。顯然，這很容易引起混亂。后來，Rational公司的三個專家——Grady Booch、James Raumbaugh、Ivar Jacobson達成了一致意見，同意“統一”他們各自使用的符號，UML終于創立，符號之爭也終于落下了帷幕。圖一就是上面兩個Java類的UML類圖：

圖一 有二個類的簡單類圖

如果要描述一系列類的內部結構以及它們相互之間的關系，UML類圖是非常有用的。例如，在許多書籍中，我們可以看到作者用類圖來描述各個類之間的關系。

顯然，空的類沒有什么實際意義。我們要為Person類加上一些實例變量和簡單的方法。下面是Person類的代碼，已經過簡化處理，不含任何注釋：

            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;}

}            

圖二顯示了Person類的UML圖?？梢钥吹?，UML用“+”和“-”符號分別表示public和private修飾符。UML只顯示操作和屬性類型之類的特征信息，操作的結果在行未的冒號之后聲明。

圖三 經過簡化的Person類UML圖

圖三清楚地顯示出了Person類主要的屬性和方法。但是，單個類的UML圖還不是很有用。只有包含多個類且描述了多個類之間關系的UML圖，才具有實用意義。UML用兩個類之間的連線來表示兩者之間的關系，不同的線型表示不同的關系，在UML類圖中最常見的關系是關聯關系。

關聯關系

前面Person類的屬性都是簡單類型（Primitive Type），或者說是Java直接提供的標準類型?，F在來考慮下面的代碼片斷，它增加了一個對Organization實例的引用：

public class Person {...

private Organization employer; 

... 

}            

圖四 兩個類之間的關聯關系

如有必要，關聯關系可顯示出角色、多重性、關聯方向等屬性。圖四的關聯關系顯示出Organization對象在該關系中是雇主的角色，“0..1”表示每一個Person類的對象最多和一個Organization類的對象有關系，也可能和0個Organization對象有關系（即Person對Organization的引用可設置為null）。開叉的箭頭表示Person類擁有對Organization的引用，而不是Organization擁有對Person的引用。