八、面向对象模型(用例图，序列图，类图，生成Java源代码及Java源代码生成类图)

面向对象模型

面向对象模型是利用UML(统一建模语言)的图形来描述系统结构的模型，它从不同角度实现系统的工作状态。这些图形有助于用户，管理人员，系统分析人员，开发人员，测试人员和其他人员之间进行信息交流。这里主要介绍用例图，序列图和类图。

  1.面向对象模型OOM

面向对象模型是利用UML的图形描述系统结构的模型，可以利用PowerDesigner的面向对象模型进行创建。PowerDesigner支持UML的下列图形。

• 用例图(User Case Diagram):通常用来定义系统的高层次草图，它从用户角度描述了应用的系统功能，指出了各个功能的外部操作者。
• 序列图(Sequence Diagram):描述系统如何实际完成在User Case图中定义的功能。可以画出对象(类的实例)之间交互时产生的时序关系。
• 类图(Class Diagram):描述类与类之间的静态关系。其中包括一系列的包，类，接口和它们之间的关系。类图是定义其他图的基础。

  2.创建面向对象模型

(1)选择File-New Model命令或者单击工具栏中的New Model图标，弹出New Model窗口。

(2)在左侧是Model type栏中选择Object-Oriented Model(面向对象模型)选项，在右侧输入模型名称，语言，如图8-1所示。

图8-1

(3)单击“确定”按钮，进入OOM设计工作区。在该工作区中可以定义OOM的属性和操作，也可以设计各种UML的图形。

(4)选择Model-Model Properties命令，显示如图8-2所示OOM的Model Properties窗口。

图8-2

(5)定义完毕后单击“确定”按钮。然后选择File-Save As命令，以PubInfoSys.OOM这个名称将所定义的模型存盘。

(6)设置模型的选择。选择Tools-Model Options命令，打开Model Options(模型选项)窗口。如图8-3所示。

图8-3

(7)单击Set As Default按钮，设置为默认选项，然后单击OK按钮。

 3.设计用例图

3.1 用例图用于系统需求分析阶段，进行系统需求和功能设计，它包含执行者和用例两个要素。执行者指用户在系统中的角色，用例是用户与计算机的一次交互。用例图主要用来描述每个用例将有哪些执行者进行参与。

• 定义用例：用例是外部可见的一个系统功能单元，这些功能由系统单元提供，通过一系列单元与一个或多个参与者之间交换的消息表达。
• 定义角色：角色描述了与系统相互作用的一组用户，最明显的角色是系统中的人，但也可能是系统本身。
• 定义关联：用例除了与其参与者发生关联外，还可以参与系统中的多个关系，允许定义的关联有关联，扩展，用例泛化，包括。

3.2定义用例图

定义用例图如下：

(1)单击“用例”图标定义4个用例，如图8-4所示。

图8-4

(2)选中第一个用例双击，打开Use Case Properties(用例属性)窗口，将Name属性修改为“查找”，将Code属性修改为Search,如图8-5所示。

图8-5

(3)利用同样的方法，修改其他3个用例属性如图8-6所示。

图8-6

(4)单击“执行者”图标定义3个执行者，如图8-7所示。

图8-7

(5)选中第一个执行者并双击，打开Actor Properties窗口，将Name属性修改为“顾客”，将Code属性修改为Buyer，如图8-8所示。

图8-8

(6)利用同样的方法，修改其他两个执行者的属性。

(7)定义执行者和用例之间的关系。单击“关系”图标，再单击执行者“顾客”并拖动鼠标至用例“查找”，释放鼠标，这时在执行者和用例之间建立了关系。双击该关系，打开Association Properties窗口，将Name属性修改为“查询商品”，将Code属性修改为SearchProduct。

(8)按照步骤(7)的方法，在其他执行者和用例之间建立关系。

(9)定义完成后的用例图如图8-9所示。

图8-9

 4设计序列图

4.1序列图(Sequence Diagram)是用来描述系统如何实现完成在Use Case图中定义的功能。可以画出对象之间的交互时产生的时序关系。它一方面描述了一次交互，交互中涉及类图中的类，另一方面细化了用例的描述。

序列图有角色(Actor),对象(Object)，消息(Message)和激活期(Activation)几个要素如果8-10所示。

图8-10

消息类型有：

• Message:消息
• Slef Message 递归消息
• Call Message带有激活期的消息
• Self Call Message带有激活期的递归消息
• Return Message返回消息
• Self Return Message递归返回消息

4.2创建序列图

(1)选择File-New Model命令，打开New Model窗口。在窗口左侧的Mode type栏选择Object-Oriented Model选项，在右侧的First diagram下拉列表框中选择Sequence Diagram选项，在Object language下拉框中选择Java选项，如图8-11所示。

图8-11

(2)选择完毕后单击“确定”按钮，进入PowerDesigner设计工作区。

(3)单击Palette工具栏的Object图标，在右边空白工作区单击鼠标，出现对象符号如图8-12所示。

图8-12

(4)在设计区空白区域右击，鼠标指针变为箭头形状，双击对象符号，弹出Actor Properties窗口，在Name文本框中输入"呼叫方"，在Code文本框中输入“Caller”,然后单击“确定”按钮。

(5)重复步骤(3)(4),添加其他两个对象，Name分别为“交换机”和“被叫方”，Code分别为Exchange和Receiver。

(6)单击Palette工具栏中的Message图标，在“呼叫方”对象下方的虚线处单击，拖动鼠标至“交换机”对象下方的虚线释放鼠标，即可增加一个消息。

(7)在设计区空白区域右击，鼠标指针变成箭头形状，双击对象符号，弹出“消息属性”窗口，在Name文本框中输入“拿起话筒”，在Code文本框中输入“Lift Reciever”,然后单击“确定”按钮。

(8)重复(6)(7),添加其他消息。

(9)最终的序列图如图8-13所示。

图8-13

(10)选择File-Save命令，保存新建的面向对象模型

 5设计类图

类图是用一种抽象的方法来描述对象及对象之间的关系，并不能描述对象的所有细节。

5.1创建Class(类)

(1)选择File-New Model命令，打开New Model窗口。在窗口左侧的Mode type栏选择Object-Oriented Model选项，在右侧的First diagram下拉列表框中选择Class Diagram选项，在Object language下拉框中选择Java选项，如图8-14所示。

图8-14

(2)在类图工作区中单击Palette工具栏中的Class图标，创建一个类，双击类图的图形符号，打开Class Properties窗口。

(3)选择Detail选项卡，可以定义类的更多属性。

(4)选择Attributes选项卡，可以为类增加属性。单击Add a Row图标，增加属性，也可以单击Add Attributes图标打开Selection窗口列表模型中其他类的属性，选择需要的属性，然后单击“OK”按钮即可。

(5)选择Operations选项卡，单击Add Operation图标，打开Selection窗口，从中可以选择该模型中其他类包含的操作。选择完毕后，单击OK按钮，所选的操作即可增加到当前类上。

(6)选择Inner Classifies选项卡，可以为该类定义内部类。内部类是PowerDesigner的一个分类器，在UML中分类器是一个包含有属性和操作等的模型元素。定义完毕后可以通过Preview选项卡观察当前类或接口所包含的内部类代码，如图8-15所示。

图8-15

(7)除了以上属性外，还可以定义Associations,Identifies等属性。属性定义完毕后创建的内容如图8-16所示。

图8-16

5.2创建联系

在类图中，联系有关联，依赖，泛化和实现联系。

  6.生成Java的源代码

如图8-17所示类图，生成Java源代码。

图8-17

(1)在类图中选择Language-Generate JavaCode命令，打开Generation窗口，显示模型中包含的类。

(2)在Selection选项卡的Classes选项卡中选择类，在Directory栏中输入Java源代码的目标路径。

(3)在Options选项卡中定义Java生成选项。

(4)在Tasks选项卡中定义Java生成任务选项，如图8-18所示。

图8-18

(5)单击“确定”按钮，开始生成Java源文件，生成完成显示Generated Files窗口。

(6)选择一个源文件，单击Edit按钮，将在文本编辑器中显示该文件的内容。如图8-19所示。

图8-19

  7.根据Java代码生成类图

(1)选择File-Reverse Engineer-Object Language弹出如图8-20所示。

图8-20

(2)在Object language栏选择Java,单击确定进入如下界面，如图8-21所示。

图8-21

(3)点击Add，添加Java文件，再单击确定即可生成相应的Java类图(在Reverse engineer栏中还可以选择Java字节码文件或文件目录),如图8-23所示。

图8-23