设计模式:UML是怎么回事?设计原则?

设计模式:UML是怎么回事?设计原则?

还未毕业,想着至少大学毕业前,设计模式多多了解,所以做相关笔记。

UML相关概念

UML(Unified 统一 Modeling 建模 Language 语言):一种可视化的标准建模语言,它是一种分析和设计语言,通过UML可以构造软件系统的蓝图。

  • 软件工程就像盖楼提前设计蓝图一样需要使用模型来**描述一个软件**
  • 在设计模式中,使用UML来分析和设计每个模式的结构,描述每一个模式实例,并对部分模式进行深入的解析

UML结构之视图

这里并没有过多解释各种图,实际上对名称的了解结合真实案例,更容易记忆深刻。

并且在设计模式的学习中,仅仅**类图、顺序图、状态图**使用最为频繁,更多的图遇到了再深入学习吧。

在UML建模过程中,使用不同的视图从不同的角度来描述软件系统。

UML包括5种视图用户视图、结构视图、行为视图、实现视图、环境视图

  1. 用户视图:以用户的观点表示系统的目标,它是所有视图的核心,该视图描述系统的需求。
    • 用例图(Use Case Diagram)
  2. 结构视图:表示系统的静态行为,描述系统的静态元素,如包、类与对象,以及它们之间的关系
    • 类图(Class Diagram)
    • 对象图(Object Diagram)
    • 包图(Package Diagram)
    • 组合结构图(Composite Structure Diagram)
  3. 行为视图:表示系统的动态行为,描述系统的组成元素如对象在系统运行时的交互关系
    • 状态图(State Diagram)
    • 活动图(Activity Diagram)
    • 顺序图(Sequence Diagram)又称时序图或序列图
    • 通信图(Communication Diagram)
    • 定时图(Timing Diagram)
    • 交互概览图(Interaction Overview Diagram)
  4. 实现视图:表示系统中逻辑元素的分布,描述系统中物理文件以及它们之间的关系
    • 组件图(Component Diagram)
  5. 环境视图:表示系统中物理元素的分布,描述系统中硬件设备以及它们之间的关系
    • 部署图(Deployment Diagram)

类图

类图是使用频率最高的UML图形之一。

类与类图

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类之间的关系

记得课堂上直接看程序的UML图,总是不明白类图各个类之间不同箭头表明的意思,导致理解上很吃力。所以首先来熟悉类之间不同的箭头含义,对我们理解或者自己画类图如有神助!

其实不光是类图,任何UML图,先去理解各种图的各种符号元素(不同的箭头,方框,圆形)代表的真实含义,才能对整个图有个大局观。

  1. 关联关系:用于表示一类对象与另一类对象之间有关系,基本上就是类的属性使用了其他对象

    有双向关系、单向关系、自关联、多重性关联、聚合关系、组合关系

    • 双向关联
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    • 单向关联
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    • 自关联

设计模式:UML是怎么回事?设计原则?

  • 多重性关联

    • 1…1 : 表示1个对象与该类对象有关系
    • 0…* : 表示0个或多个与该类对象有关系
    • 1…* : 表示1个或多个与该类对象有关系
    • 0…1 : 表示没有或1个与该类对象有关系
    • m…n : 表示最少m,最多n个与该类对象有关系

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  • 聚合关系:类之间整体和部分的关系,成员对象可以脱离整体**独立存在**。

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  • 组合关系:也表示类之间整体和部分的关系,组合的部分和整体具有统一的生存期。如人和嘴巴的关系,同存亡。

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  1. 依赖关系:表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系,基本上就是方法需要传递另一个对象

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  1. 泛化关系:表示继承关系

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  1. 接口与实现关系:类实现了接口

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顺序图(时序图)

看示例图就够了, 注意不同的箭头代表不同的意思,之后看源码正确使用即可。

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状态图

同样看示意图即可,注意并不是一定要正向改变状态呢,也可以由之后的状态向前画箭头改变状态

状态模块还可以嵌套状态图,这种被称为复合状态。

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面向对象设计原则

实习过了才发现,很多法则,在不知不觉中就在用了。再看设计模式这本书比课堂学确实轻松一些了。

如果你现在不太能理解,那就先编程吧,尤其工作中被师兄师姐们的代码调教下,再回头看!

七大法则:单一职责、开闭、里氏替换、依赖倒转、接口隔离、合成复用、迪米特法则。

遵守设计原则的目的:实现软件的可维护性可复用性

1.单一职责原则:

​ 类的职责要单一,不能将太多的职责放在一个类中。

2.开闭原则:

​ 软件实体对扩展是开放的,但对修改是关闭的,即在不修改一个软件实体的基础上去扩展其功能。

3.里氏代换原则:

​ 在软件系统中,一个可以接受基类对象的地方必然可以接受一个子类对象。

4.依赖倒转原则:

​ 要针对抽象层编程,而不要针对具体类编程。

5.接口隔离原则:

​ 使用多个专门的接口来取代一个统一的接口。

6.合成复用原则:

​ 在系统中应该尽量多使用组合和聚合关联关系,尽量少使用甚至不使用继承关系

7.迪米特法则:

​ 一个软件实体对其他实体的引用越少越好,或者说如果两个类不必彼此直接通信,那么这两个类就不应当发生直接的相互作用,而是通过引入一个第三者发生间接交互。有点中间加一层的意思