1.2.2 类、接口和类图
1. 类
类(Class)是指具有相同属性、方法和关系的对象的抽象,它封装了数据和行为,是面向对象程序设计(OOP)的基础,具有封装性、继承性和多态性等三大特性。在UML中,类使用包含类名、属性和操作且带有分隔线的矩形来表示。
(1)类名(Name)是一个字符串,例如,Student。
(2)属性(Attribute)是指类的特性,即类的成员变量。UML按以下格式表示:
[可见性] 属性名:类型 [=默认值]
注意
“可见性”表示该属性对类外的元素是否可见,包括公有(Public)、私有(Private)、受保护(Protected)和朋友(Friendly)4种,在类图中分别用符号+、-、#、~表示。
例如:
- name:String
(3)操作(Operations)是类的任意一个实例对象都可以使用的行为,是类的成员方法。UML按以下格式表示:
[可见性] 名称(参数列表) [: 返回类型]
例如:
+ display():void。
图1.1所示是学生类的UML表示。
图1.1 Student类
2. 接口
接口(Interface)是一种特殊的类,它具有类的结构但不可被实例化,只可以被子类实现。它包含抽象操作,但不包含属性。它描述了类或组件对外可见的动作。在UML中,接口使用一个带有名称的小圆圈来进行表示。
图1.2所示是图形类接口的UML表示。
图1.2 Graph接口
3. 类图
类图(Class Diagram)是用来显示系统中的类、接口、协作以及它们之间的静态结构和关系的一种静态模型。它主要用于描述软件系统的结构化设计,帮助人们简化对软件系统的理解,它是系统分析与设计阶段的重要产物,也是系统编码与测试的重要模型依据。类图中的类可以通过某种编程语言直接实现。类图在软件系统开发的整个生命周期都是有效的,它是面向对象系统的建模中最常见的图。图1.3所示是“计算长方形和圆形的周长与面积”的类图,图形接口有计算面积和周长的抽象方法,长方形和圆形实现这两个方法供访问类调用。
图1.3 “计算长方形和圆形的周长与面积”的类图