正确认识使用UML类图

正确认识使用UML类图

前言

在OOA与OOD大行其道的今天，UML在系统分析与设计中获得了普遍的采用。而在UML的9种图中，UML类图是最重要也是使用最广泛的图之一。可是，在与一些朋友，特别是初学者的聊天当中，我发现不少朋友对UML类图的做用及使用方法存在必定的误解和困惑。因而我写下这篇文章，但愿本文能在必定程度上帮助这些朋友更好的认识和使用UML类图。固然，因为我对UML的认识并不很深入，因此在文章中有错误和疏漏之处，恳请你们批评指正。

AvsD

要想正确认识与使用UML类图，咱们首先要正确认识两个概念——“A”和“D”。

A是Analyse的缩写，即咱们所说的“分析”；而D是Design的缩写，即“设计”。通常来讲，一个系统在编码前，都要通过分析与设计两个步骤。而对这两个概念认识的模糊不清，正是致使不少朋友没法正确使用UML类图的缘由。

分析，我对其的解释是：根据用户的需求，作出一系列与业务领域相关而和计算机技术无关的整理与识别。

不少朋友有个错误的认识，认为软件开发工做必定要由懂计算机的人完成，不懂计算机的人怎么能进行软件开发呢？固然，对于设计和编码等工做，固然是这样，可是惟有“分析”这一工做，能够由彻底不懂计算机的人来进行，甚至从某种程度上说，不懂计算机的人更适合作软件分析师的工做。由于想要把分析作好，必定要仅与业务相关，而抛开具体技术。一个满脑子计算机技术的程序员去作分析时，很容易想到编码、实现、平台、数据库设计等具体细节，这种思惟形式偏偏成为作好分析的最大障碍。此为误解一：只有懂计算机技术的人才能作系统分析师。我如今所在的研究所（北京航空航天大学计算机学院软件工程研究所）曾经接过一个日本项目，当时日方那边派来一个系统分析师对计算机就彻底是外行，而是一个领域专家，可是他很好的完成了系统分析的工做。

另一个误解就是UML图，特别是UML类图，就是给开发人员用的。不少人以为UML是计算机业内专业语言，不懂计算机的怎么能用它呢？用了作什么呢？可是不少不懂计算机的系统分析师在进行分析工做时，也在使用UML图，而UML类图就是其中一种。通常状况下，分析师在进行分析时，确实会绘制一套UML类图。可是，它所画的UML类图不论是从视角仍是做用，与设计师所作的UML类图是不一样的，具体将在下面介绍。此为误解二：只有计算机人士才使用UML图。

分析说完了，下面说设计。与分析不一样，我对设计的解释是：根据分析材料与技术平台，肯定软件系统的架构结构、编码方式及一切与具体技术有关的宏观问题。

这里能够看到，设计与分析不一样，它必须由计算机方面的人来完成，由于它和具体技术是息息相关的。并且，设计师在进行设计时，也会绘制一套UML类图。

到这里，咱们明确了，原来软件在分析与设计两个阶段各自会绘制一套UML类图，并且是由分析师和设计师两个不一样的角色绘制的。那么这两套UML类图有什么异同呢？下面将解释这个问题。 






领域UML类图vs实现UML类图

上文提到，在软件分析与设计过程当中，会由两种角色产生两套UML类图。通常状况下，分析师绘制的UML类图叫作“领域UML类图”，而设计师绘制的UML类图叫作“实现UML类图”。这里要声明，这两个名词是个人习惯性叫法，并非你们都认同的通用叫法。下面，我对这两种UML类图给出个人定义：

领域UML类图：产生于分析阶段，由系统分析师绘制，主要做用是描述业务实体的静态结构，包括业务实体、各个业务实体所具备的业务属性及业务操做、业务实体之间具备的关系。

虽然这个UML类图也叫“UML类图”，可是说实话，它和编程中的“类”实在是没啥关系，由于最后的系统中可能根本没有类和它们对应，并且不少最后系统中的类如控制类和界面类这套UML类图中也没有。也就是说这套图和具体技术无关，也不是画给程序员看的，它只是表达业务领域中的一个静态结构。下面给个例子：




这是一个选课系统的简单领域分析UML类图。能够看到，主要实体有教师、学生、课程和开课安排。每一个实体标注了其在业务上具备的属性和方法。并且图中还标明了实体间的关系。

可是，最终系统中可能没有一个学生类和其对应。由于最终系统中有哪些类、各个类有什么属性、方法依赖于所选择的平台和架构。例如，若是使用了Struts2，则会存在不少Action类，而使用了ASP.NETMVC，则会有不少Controller类等，因此，领域UML类图只于业务有关，和具体实现及编码等计算机技术无关。

实现UML类图：

实现UML类图：产生于设计阶段，由系统设计师绘制，其做用是描述系统的架构结构、指导程序员编码。它包括系统中全部有必要指明的实体类、控制类、界面类及与具体平台有关的全部技术性信息。

就像上面的领域UML类图，若是你把它交给程序员编码，我想程序员会疯掉，由于它没有提供任何编码的依据。假如咱们使用的是.NET平台分层架构，并使用ASP.NETMVC，则设计师应该在实现UML类图中绘制出全部的实体类、数据访问类、业务逻辑类和界面类，界面类又分为视图类、控制器类等等，还要表示出IoC和Aop等信息，并明确指出各个类的属性、方法，不能有遗漏，由于最终程序员实现程序的依据就是实现UML类图。

总结

最后，咱们总结一下本文的要点：

1.软件分析与设计是编码前的两个阶段，其中分析仅与业务有关，而与技术无关。设计以分析为基础，主要与具体技术有关。

2.分析阶段由分析师绘制领域UML类图，设计阶段由设计师绘制实现UML类图。

3.领域UML类图表示系统的静态领域结构，其中的类不与最终程序中的类对应；设计UML类图表示系统的技术架构，是程序员的编码依据，其中的类与系统中的类对应。

4.领域UML类图中类的属性与操做仅关注与业务相关的部分，实现UML类图中的属性与操做要包括最终须要实现的所有方法与操做。