UML与软件建模：第二次作业（类图中类的表示）

一、类图

（1）类图定义

类图，是UML(统一建模语言)中用于描述"类"以及"类与类"之间的示意图。它形象的描述出了系统的结构，帮助人们理解系统。 类图是在"所有的UML图"中，实用频率非常之高；掌握它对于我们软件设计，以及交流都很有帮助。对于类图而言，它的基本单位是类。类主要由三部分组成：类名、属性、操作(函数)。

类名：类的名称

属性：UML类图中，属性的基本格式: 可见性 名称: 类型 [=缺省值]

操作：UML类图中，属性的基本格式: 可见性 名称(参数类表) [:返回类型]

（2）类之间的关系

类之间的符号定义

@startuml

C01 <|-- C02:泛化

C03 <-- C04:关联

C05 *-- C06:组合

C07 o-- C08:聚合

C09 <|.. C10:实现

C11 <.. C12:依赖

C13 -- C14

@enduml

以上是常见的六种关系， -- 可以替换成 .. 就可以得到虚线。另外，其中的符号是可以改变方向的，例如： <|-- 表示右边的类泛化左边的类； --|> 表示左边的类泛化右边的类。

（1）关系上的标签

可以在关系上添加标签，只需要在文本后面添加冒号和标签名称即可。可以在关联的两边使用双引号。例如：

@startuml
C01 "1" *-- "many" C02 : contains
C03 o-- C04 : aggregation
Cs05 --> "1" C06
@enduml

可以在关系上使用 < 或者 > 表名两个类之间的关系，例如：

@startuml

class Car

Driver - Car:drives >

Car*-Wheel:have 4>

Car --Person:<owns

@enduml

（2）添加方法

在类名后面添加冒号可以添加方法和方法的参数，例如：

@startuml
Object <|-- ArrayList
Object : equals()
ArrayList : Object[] elementData
ArrayList : size()
@enduml

也可以使用{}来定义所有的字段及字段和方法，例如：

@startuml class Dummy {

String data   void methods()

}

class Flight {

flightNumber : Integer

departureTime : Date

}

@enduml

（3）定义可访问性

@startuml

class Dummy {
-field1
#field2
~method1()
+method2()
}

@enduml

可以采用以下命令停用这些特性 skinparam classAttributeIconSize 0 ：

@startuml
skinparam classAttributeIconSize 0
class Dummy {
 -field1
 #field2
 ~method1()
 +method2()
}

@enduml

（4）抽象和静态

可以使用 {static} 或者 {abstract} 来修饰字段或者方法，修饰符需要在行的开头或者末尾使用。你也可以使用 {classifier} 代替 {static} 。

@startuml

class Dunmy{

{static}String id

{classifier}String name

{abstract}void methods()

}

@enduml

（5）高级类体

PlantUML默认自动将方法和属性重新分组，你可以自己定义分隔符来重排方法和属性，下面的分隔符都是可用的：--..==__.

还可以在分隔符中添加标题：

@startuml
class Foo1 {
  You can use
  several lines
  ..
  as you want
  and group
  ==
  things together.
  __
  You can have as many groups
  as you want
  --
  End of class
}

class User {
  .. Simple Getter ..
  + getName()
  + getAddress()
  .. Some setter ..
  + setName()
  __ private data __
  int age
  -- encrypted --
  String password
}

@enduml

（6）备注和模板

模板通过类关键字("<<"和">>")来定义

你可以使用note left of , note right of , note top of , note bottom of这些关键字来添加备注。

你还可以在类的声明末尾使用note left, note right,note top, note bottom来添加备注。

此外，单独用note这个关键字也是可以的，使用 .. 符号可以作出一条连接它与其它对象的虚线。

@startuml
class Object << general >>
Object <|--- ArrayList

note top of Object : In java, every class\nextends this one.

note "This is a floating note" as N1
note "This note is connected\nto several objects." as N2
Object .. N2
N2 .. ArrayList

class Foo
note left: On last defined class

@enduml

（7）更多注释
可以在注释中使用部分html标签：

• <b>
• <u>
• <i>
• <s>, <del>, <strike>
• <font color="#AAAAAA"> or <font color="colorName">
• <color:#AAAAAA> or <color:colorName>
• <size:nn> to change font size
• <img src="file"> or <img:file>: the file must be accessible by the filesystem

你也可以在注释中展示多行。

你也可以在定义的class之后直接使用 note left, note right, note top, note bottom 来定义注释。

@startuml

class Foo
note left: On last defined class

note top of Object
  In java, <size:18>every</size> <u>class</u>
  <b>extends</b>
  <i>this</i> one.
end note

note as N1
  This note is <u>also</u>
  <b><color:royalBlue>on several</color>
  <s>words</s> lines
  And this is hosted by <img:sourceforge.jpg>
end note

@enduml

（8）链接的注释
在定义链接之后，你可以用 note on link 给链接添加注释

如果想要改变注释相对于标签的位置，你也可以用 note left on link， note right on link， note bottom on link。（对应位置分别在label的左边，右边，下边）

@startuml

class Dummy
Dummy --> Foo : A link
note on link #red: note that is red

Dummy --> Foo2 : Another link
note right on link #blue
	this is my note on right link
	and in blue
end note

@enduml

（9）抽象类和接口
用关键字abstract或abstract class来定义抽象类。抽象类用斜体显示。 也可以使用interface, annotation 和 enum关键字。

@startuml

abstract class AbstractList
abstract AbstractCollection
interface List
interface Collection

List <|-- AbstractList
Collection <|-- AbstractCollection

Collection <|- List
AbstractCollection <|- AbstractList
AbstractList <|-- ArrayList

class ArrayList {
  Object[] elementData
  size()
}

enum TimeUnit {
  DAYS
  HOURS
  MINUTES
}

annotation SuppressWarnings

@enduml

（10）使用非字母字符
如果你想在类（或者枚举）的显示中使用非字母符号，你可以：

• 在类的定义中使用 as 关键字
• 在类名旁边加上 ""

@startuml
class "This is my class" as class1
class class2 as "It works this way too"

class2 *-- "foo/dummy" : use
@enduml

（11）隐藏属性、函数等
通过使用命令“hide/show”，你可以用参数表示类的显示方式。

基础命令是: hide empty members. 这个命令会隐藏空白的方法和属性。

除 empty members 外，你可以用:

• empty fields 或者 empty attributes 空属性,
• empty methods 空函数，
• fields 或 attributes 隐藏字段或属性，即使是被定义了
• methods 隐藏方法，即使是被定义了
• members 隐藏字段 和 方法，即使是被定义了
• circle 类名前带圈的，
• stereotype 原型。

同样可以使用 hide 或 show 关键词，对以下内容进行设置：

• class 所有类，
• interface 所有接口，
• enum 所有枚举，
• <<foo1>> 实现 foo1 的类，
• 一个既定的类名。

你可以使用 show/hide 命令来定义相关规则和例外。

@startuml

class Dummy1 {
  +myMethods()
}

class Dummy2 {
  +hiddenMethod()
}

class Dummy3 <<Serializable>> {
	String name
}

hide members
hide <<Serializable>> circle
show Dummy1 methods
show <<Serializable>> fields

@enduml

（12）隐藏类
你也可以使用 show/hide 命令来隐藏类

如果你定义了一个大的!included 文件，且想在文件包含之后隐藏部分类，该功能会很有帮助。

@startuml

class Foo1
class Foo2

Foo2 *-- Foo1

hide Foo2

@enduml

（13）泛型（generics）
你可以用 < 和 > 来定义类的泛型。

@startuml

class Foo<? extends Element> {
  int size()
}
Foo *- Element

@enduml

（14）指定标记（Spot）
通常标记字符 (C, I, E or A) 用于标记 类(classes), 接口（interface）, 枚举（enum）和 抽象类（abstract classes）.

但是当你想定义原型时，可以增加对应的单个字符及颜色，来定义自己的标记（spot），就像下面一样：

@startuml

class System << (S,#FF7700) Singleton >>
class Date << (D,orchid) >>
@enduml

（15）包
你可以通过关键词 package 声明包，同时可选的来声明对应的背景色（通过使用html色彩代码或名称）。

注意：包可以被定义为嵌套。

@startuml

package "Classic Collections" #DDDDDD {
  Object <|-- ArrayList
}

package net.sourceforge.plantuml {
  Object <|-- Demo1
  Demo1 *- Demo2
}

@enduml

（16）包样式
包可以定义不同的样式。

你可以通过以下的命令来设置默认样式 : skinparam packageStyle,或者对包使用对应的模板:

@startuml
scale 750 width
package foo1 <<Node>> {
  class Class1
}

package foo2 <<Rectangle>> {
  class Class2
}

package foo3 <<Folder>> {
  class Class3
}

package foo4 <<Frame>> {
  class Class4
}

package foo5 <<Cloud>> {
  class Class5
}

package foo6 <<Database>> {
  class Class6
}

@enduml

你也可以参考下面的示例来定义包之间的连线:

@startuml

skinparam packageStyle rectangle

package foo1.foo2 {
}

package foo1.foo2.foo3 {
  class Object
}

foo1.foo2 +-- foo1.foo2.foo3

@enduml

（17）命名空间（Namespaces）

@startuml

class BaseClass

namespace net.dummy #DDDDDD {
	.BaseClass <|-- Person
	Meeting o-- Person

	.BaseClass <|- Meeting
}

namespace net.foo {
  net.dummy.Person  <|- Person
  .BaseClass <|-- Person

  net.dummy.Meeting o-- Person
}

BaseClass <|-- net.unused.Person

@enduml

（18）自动创建命名空间
使用命令 set namespaceSeparator ??? 你可以自定义命名空间分隔符（为 “.” 以外的字符）.

@startuml

set namespaceSeparator ::
class X1::X2::foo {
  some info
}

@enduml

禁止自动创建包则可以使用 set namespaceSeparator none.

@startuml

set namespaceSeparator none
class X1.X2.foo {
  some info
}

@enduml
（19）棒棒糖 接口
需要定义棒棒糖样式的接口时可以遵循以下语法:

• bar ()- foo
• bar ()-- foo
• foo -() bar

@startuml
class foo
bar ()- foo
@enduml

（20）改变箭头方向
类之间默认采用两个破折号 -- 显示出垂直 方向的线. 要得到水平方向的可以像这样使用单破折号 (或者点):

@startuml
Room o- Student
Room *-- Chair
@enduml

你也可以通过改变倒置链接来改变方向

@startuml
Student -o Room
Chair --* Room
@enduml

也可通过在箭头内部使用关键字， 例如left, right, up 或者 down，来改变方向

@startuml
foo -left-> dummyLeft
foo -right-> dummyRight
foo -up-> dummyUp
foo -down-> dummyDown
@enduml

（21）关系类
你可以在定义了两个类之间的关系后定义一个  关系类 association class 例如:

@startuml
class Student {
  Name
}
Student "0..*" - "1..*" Course
(Student, Course) .. Enrollment

class Enrollment {
  drop()
  cancel()
}
@enduml

也可以用另一种方式:

@startuml
class Student {
  Name
}
Student "0..*" -- "1..*" Course
(Student, Course) . Enrollment

class Enrollment {
  drop()
  cancel()
}
@enduml

二、班级学生管理系统

属性：

（1）基本信息：学号：varcher  姓名：string  年龄：int  班级：string  班级职务：string

（2）课程信息：学号：varcher 姓名：string 课程名：string 教师：string  教室：string

（3）成绩信息：学号：varcher 姓名：string 成绩：string 课程名：string

@startuml class 学生基本信息{

学号:varchar

姓名:string

年龄:int

班级:string

班级职务:string

__

+修改信息()

+保存()

}

class 学生课程信息{

学号:varchar

姓名:string

课程名:string

教师:string

教室:string

__

+修改课程()

+保存()

+返回()

+查看课程()

+课程成绩()

}

class 学生成绩信息{

学号:varchar

姓名:string

成绩:string

课程名:string

__

+查看成绩()

+返回()

}

学生基本信息<--right--学生课程信息

学生基本信息<--学生成绩信息

@enduml