What is class diagram?

類別圖是甚麼？

物件資料結構塑模

• 定義

類別

• 表示符號
• 間的關係
•   符號為
•   相依關係
•   一般化關係
•   關聯關係
•   實現化關係

• 屬性與操作的可視符號

物件

• 間的關係

類別與物件

• 關係
• 隱喻

物件圖

• 元件

類別圖

• 定義
• 元件
• 執行觀點
• 實作觀點
• 三個模型
• 使用案例發展類別圖的步驟

相關

• 類別圖考題形式

 

物件資料結構塑模

定義

- 以類別圖、物件圖表式系統的物件之靜態結構

類別

類別表示符號

介面：名稱前一行加<<interface>>

抽象類別：名稱前一行加<<abstract>>

類別間的關係

即類別間的連結，其表示符號為：

類別間的關係種類

1. 相依關係

• 表示使用的關係。例子：視窗類別使用事件類別。a類別的方法定義有b類別，例子：public Operation Create()。
• a使用b，則b改變會影響其他類別

2. 一般化關係

• 父類別與子類別的關係（有繼承關係
• 又叫is-a關係，舉例superman is a kind of person ，即superman 類別繼承至person 父類別。
• 子類別相似處一般化為父類別
• 父類別延伸出子類別稱之為特殊化
• 圖形表示法，子類別指向父類別，記憶法：手指指向討人厭的父親

3. 關聯關係（結合association relationship）

• 類別間的靜態結構關係
• 又叫has-a關係，即class a 的宣告包含class b的型別

• 一類別知道另一類別存在，或一類別使用另一類別的服務
• 例如：訂單有（動詞）產品資訊，箭頭方向可找到關聯資訊
• 或換句話說訂單為產品資訊的主人（名詞，角色）

另一種表示法，下圖的意思為客戶填寫訂單。客戶為訂單之擁有者，訂單為客戶的需求。

關聯類別（association class）：兩類別有關聯關係，且基數為多對多，關係可能有屬性。

組合（composition）：有強制力，刪除或複製整體之物件，即刪除整體。表示用實心菱形為整體如下圖所示，發票與發票資訊有組合關聯。

聚集（聚合aggregation）：

 - 聚合關係是關聯關係的特例

 - 表示整體與部分之間的關係。在聚合關係中，整體可以包含部分，但部分可以存在獨立於整體。通常，整體與部分之間的生命週期不同

 - 表示用空心菱形為整體如下圖所示，車子與輪胎有聚集關聯。

 - 在這個示意圖中，`車子` 類別包含4個 `輪子` 類別，但每個輪子也可以獨立存在，不受車子的控制。這是一個聚合關係。

Aggregation 原意：You can view aggregations of polling data at the site.

您可以在站點上查看民調數據的匯總

關聯關係的附加說明

多重性（multiplicity）

指示兩個類別或物件之間的關聯可以有幾個連接。如發票類別與發票資訊類別的組合關係，一張發票可有多個發票資訊。

角色名稱

描述每個關聯端點的角色，如客戶為訂單的擁有者，訂單為客戶的需求。

4. 實現化關係

- 類似一般化關係。

- 表示某一類別之行為，是由另一個介面類別來描述規範的。

- 大括號裡面的文字為限制，可以加在類別下面或關係旁邊。

類別的屬性與操作可視符號

• + 系統（程式碼）中所有的類別可以存取
• - 同一個類別才可以存取
• # 繼承的類別才可以存取
• ~ 表示同一個套件的類別可以存取

補充：java,c++,c#沒加存取修飾子，預設是private 

關於記憶類別圖函數寫法的補充

類別圖中的函數寫法(跟sql create table 裡的先寫欄位空格後，再寫型別的順序一樣)

- 例子：函數名稱:string ,<函數名稱>:<回傳值型別>

- <屬性名稱>:<型別>

物件

物件間的關係

- 靜態關係： 物件知道另一個物件的存在，或物件使用另一個物件的服務（物件不會改變另一個物件）

- 動態關係：兩個物件相互溝通

類別與物件

關係

- 類別是一種物件導向程式設計的概念，它可以讓開發者描述其結構，將相關的資料和方法封裝在一起，以便更好地組織和管理程式碼

- 類別描述物件之結構(從大的描述)，且定義物件之屬性(從小的描述)。

- 屬性描述類別之特性與特徵，方法描述類別之行為。

- 物件為類別之執行個體。

關係隱喻

• 類別是模具。用松鼠蛋糕的模子（類別），做出一個個松鼠蛋糕（物件）。
• 物件是產品

物件圖

元件

- 物件

- 連結線

表示

- 一個系統於某一個時間點的靜態結構 

類別圖

定義

類別圖是UML的一種結構圖，主要用於物件資料結構的塑模，表示系統的物件靜態結構。其中的元件有類別與類別之間的關係，描述類別的名稱、屬性、操作，與類別間的四種關係相依、一般化、關聯及實現化。

元件

- 類別

- 類別間的關係

執行觀點

- 永存類別：須將資料存到資料庫

- 暫存類別：不須將資料存到資料庫

實作觀點

- 實體類別：可以是永存類別或暫存類別，大部分是永存類別

- 介面類別：程式結束後，刪除介面物件，所以是暫存類別

- 控制類別：送訊息到其他類別。程式結束後，刪除控制物件，所以是暫存類別

- 口訣：屍體用介面控制

三個模型

領域模型(Domain model)

- 是一種類別圖。描述特定領域的靜態結構

- 有助開發者知道領域的重要概念與實體

- 常用於需求分析階段的建立，是與領域專家合作的結果

概念模型(conceptual model)

- 描述系統整體架構，不關注細節

- 有助捕捉系統的概念和之間的關係

- 用於讓相關者理解系統核心概念

分析模型(analysis model)

- 了解系統需求，為設計階段做準備的類別圖。含有類別、屬性、操作與關係

- 有助於建立系統的靜態結構，滿足特定需求

- 用於系統分析階段

使用案例（Use Case）發展類別圖的步驟

1. 識別類別：

- 根據使用者案例與需求分析，識別可能的類別。

- 類別常為系統之實體或概念。

2. 確定類別的屬性與方法

3. 建立類別圖：用UML標準符號表示類別的屬性與方法

4. 建立類別之間的關係：為類別之間建立適當的關係，類別之間的關係有四種，相依、一般化、關聯、實現化。

5. 簽核與討論：將類別圖與團隊、利益相關者討論，確保模型的一致性與完整性，有必要就做反饋調整。

6. 文件化：將類別圖文件化，以便於軟體開發過程的參考與維護。