UML——从类图到C++

简易软件开发流程

实践中，use case and description、class diagram与sequence diagram三者搭配，几乎是UML项目的基本类型，所以在分工或外包的设计文档中，通常少不了这三款UML图。常见的开发程序是并行建构use case、description与class diagram，接着才构建sequence diagram以及按图编码，如下图所示。

一个软件系统，对外提供各种服务（use case描述）。外部行为由于环境、市场、政策等等因素具有动态行为以及不可预测性。无论系统对外服务多么不确定性，运作方式差异多么大，他所依赖的系统内部结构都是稳定的。一个系统只有一个内部结构，class diagram正是描述系统内部这种未定的静态结构。软件开发过程中，class diagram不是一蹴而就的，需要与use case、sequence diagram多次迭代更新后才能逐步稳定下来。

上图涉及的三种UML图功能如下：

use case：表示系统对外提供的服务

sequence diagram：表示软件内部对象交互的情况。

class diagram：用来呈现系统内部的静态结构，而这样的静态结构通常可以直接对应代码，因此，从程序员的角度来看，类图是最值得关注的UML图。

association

在OO的认识论中，世界的本质是由对象组成的，平时看上去相互无关的独立对象在不同驱动力和规则的作用下体现出不同的运动过程，然后这些过程便展现出了我们这个生动的世界。在软件设计中，我们往往采用领域术语做类，识别类的具体手段有软件专家Sally Shlaer和Stephen J.Mellor提出的对象种类理论，以及软件专家Peter Coad提出的transaction patterns。本文的重点不是如何设计类，而是如何刻画类与类之间的关系。

类与类之间的关系，有过C++等面向对象语言基础的人很容易理解。上图对应的inheritance、access level、virtual class在C++中都有语法支撑，大多数C++程序员很容易理解这些概念。

对象之间的关系则要丰富的多。C++中我们使用类来描述某种事物的共同特性，使用对象来描述具体事务的共同特性的实际值，有的甚至还有个性的实际值。对象很少独立存在，通常会与其他种类的对量产生关系，达到1+1＞2的效果。本文重点讲述对象与对象之间的关系，不过虽说是对象之间的关系，但是体现在class diagram上还是在类与类之间建立联系，用来表达两个类所产生对象之间的关系。

static relationship

static relationship包括association、aggregation、composition。这三种关系在C++类定义代码里面可以直接体现出来，才C++中attributes、static relationship的实现方法相同，都当作静态的数据来处理，因此static relationship也会想attributes一样收到access level的限制，进而影响到子类继承后的使用情况。static relationship中最常见的又是association，只要两个对相见需要协作，都能和association扯上勾