使用EA画类图

内容简介：使用EA画类图

本文介绍使用EnterpriseArchtect进行建模是，类图的使用方法。篇幅较长，请慢慢阅读。示例中使用的EnterpriseArchtect的版本为13.0，其他版本的区别也应该不大，请自行调整。

准备工作

创建EA工程

启动EA后选择【New Project】菜单项，在出现的【New Project】对话框中输入文件名后按下【保存】按钮。

为简单起见，在出现的【Model Wizard】中不做任何选择，直接选取消。我们还是可以得到下面的工程文件。

注意右上角的【Modle】节点，就是工程的根节点。

创建View

在Model节点的上下文菜单中选择【Add】-【Add View】菜单。就可以调出CreateNewView对话框，具体如下图。

输入Name并选择Icon Style。这里不必太纠结，事后都可以改的，比如IconStyle就可以通过DemoView节点的上下文菜单中的【Set View Icon】项目修改。

创建类图

接下来我们从DemoView节点的上下文菜单中选择【Add Diagram】，调出【New Diagram】如下的对话框。

输入/选择必要的信息。

1.在【Diagram】栏中输入Class Diagram1

2.在【Select Form】列表中选择【UML Structral】

3.在【Diagram Type】列表中选择【Class】

点击【OK】按钮，就可以得到一个名为Class Diagram1的类图。画面大致如下。

添加类/删除类

添加类

添加新类的操作如下图所示从软件的 工具 栏中向类图中拖动Class图标。

释放鼠标后会自动出现类属性对话框。

在【General】分类页面中输入类名Person并确定Language中选中的是C++以后，按下【确定】按钮。画面会变成以下的样子。

这里选择C++有两个作用，一是决定生成代码的语言，二是有些选项（比如私有继承）会随着本设定而改变。其实也不一定要问为什么，做对的事情就好了。

除了左侧出现黄色的Person类方框以外，右上部分的Model树上会出现一个Person节点。严格来讲，这个Person节点才是我们在模型中增加的那个类。左边类图中的Person只是一个链接。

删除链接

为了说明这点，我们可以删除类图中的Person类，这时画面会变成下面的样子。

类图中的Person类虽然不见了，Model树上的Person还好好的在那里。

粘贴链接

我们再将Person节点拖到ClassView中，这时会出先【Paste Person】对话框。

目前的【Drop as】项目的选项是Link，会在画面上增加一个Person类的链接。

现在回复到了删除前的状态，没有损失任何东西。追加说明一点，在ClassView中有了Person类，如果继续上面的操作，EA会拒绝。

粘贴实例

这还没有完，我们继续向ClassView拖动Person节点，但这次我们选In

stance(Object)增加一个Person类的实例，画面变成下面这样。

请同时关注ClassView的变化和Model树的变化。我们可以继续增加实例，增加一个实例，Model数的节点也会增加。它们目前名字相同，但是是不同的实例，这个场景下，就是不同的人。

我们还可以通过属性对话框来修改实例名，由于篇幅和流量的原因，这里省略。

粘贴子类

到这里还没有完，我们继续向ClassView拖动Person节点，但这次我们选Child（Generalization）增加一个Person类的派生类，画面就会变成下面这样。

你大概注意到了，软件为我们可以自动添加了泛化连接线。子类也可以重复添加，每次都是增加另外一个子类，虽然目前的名称相同，但是都是不同的子类，这一点可以从Model树上看到结果。

删除类/实例

选择Model树上的对应节点，打开上下文菜单，选择【Delete ‘？？？’】即可，这回可是真删，要慎重！

添加类属性

属性是OO中的一个词汇，在C++语法中，应该叫数据成员。这里我们尽量使用OO中的属性一词。

打开属性窗口有两种方法：

1.双击类图中的对应类框图，选择【General】以后，点击【Attributes】按钮。

2.从模型树中选择对应的类节点，打开上下文菜单并选择【Attributes】菜单项。

无论哪种方法都可以打开下面的属性设定对话框。严格讲这并不是属性自己的属性对话框，而是属性和操作共同的对话框。本文只关注属性部分。

添加新属性的操作主要是在红绿两个矩形框中进行的。我们在这里只说明有(zhi)关(dao)的项目。

基本项目

基本项目通过红框中的列表控件来设置。

Name:变量名,可以自由输入文本。

Type：数据类型，可以自由输入文本，也可以点从下拉菜单中选择。在下拉菜单的最下面，还有一个【Select Type...】选项，提供了从工程中选择类型的功能。但是选择的结果也只是作为文本保存，起到的作用仅限于输入辅助。如果你期待变量类型和被参照的类型名联动，那你想多了。

Scope:从下拉列表中选择，一共有四个选项：Public/Protected/Private/Pack

age。Package也是可选的，表示也没有问题。但是在生成代码时当作Public处理。

Initial Value:为属性设置初期值。可以就地输入或打开对话框输入。区别不详。

扩展项目

属性列表中有属性被选中时，可以设定该属性的扩展属性。

Static:表明该属性是静态属性，或称静态数据成员。

Property：定义Property操作方法（Getter/Setter）。具体画面如下：

Const:定义常量数据成员。

下面来看一个实例：

在本例中创建了三个属性（扩展项目部分省略表示）：

1.私有的int型变量m_age,并为其设置了Proerpty属性。

2.保护的string变量m_name。

3.静态，公开的int型变量MARRY_AGE

作为上述操作的结果，类图变成下面这个样子。

请注意观察在类图中属性的表达方式。另外也可以看到SetAge和GetAge两个方法。

关于初期值的补充说明：

在基本项目中有一个初期值InitialValue需要补充说明一下。

在C++11之前这个项目只能应用于静态常量数据成员。

在C++11以后，可以为每个变量设定缺省值。当构造函数的初始值列表中没有为数据成员制定初始值的时候，编译器会利用这个缺省值来初始化数据成员。

添加操作和方法

也许有人会问，操作和方法不是一回事么？还真不是一回事。

操作

操作指明了目标对象状态的转换或返回给操作调用者值的查询。它有名称和参数列表，包括返回参数。操作指定了行为的结果，而不是行为本身，行为可以是一个方法，一次状态机转换或其他。

方法

方法是一个过程，它实现了一个操作，它有一个算法或过程描述，调用如果解析为一个方法，将导致该过程被执行。

以上是ULM2.0对操作的方法的说明。你看懂了么，反正我是琢磨了好一会。那我就举个例子吧。

说有一个驾驶者基类，它有有两个派生类，分别是车主和小偷。驾驶者类声明了一个启动汽车的操作，车主类使用（实现）的方法是拧车钥匙，小偷类使用（实现）的方法是直接接发动机电源线（电影里常有的）。

怎么样，好点没，下面继续今天的话题。

属性窗口的打开方法：

1.双击类图中的对应类框图，选择【General】以后，点击【Operation】按钮。

2.从模型树中选择对应的类节点，打开上下文菜单并选择【Operations...】菜单项。

无论哪种方法都可以打开下面的操作设定对话框。严格讲这并不是操作自己的对话框，而是属性和操作共同的对话框。本文只关注操作部分。

添加新操作的操作主要是在红绿蓝三个矩形框中进行的。和上篇文章一样我们在这里只说明有(zhi)关(dao)的项目。

基本项目

基本项目通过红框中的列表控件来设置。

Name:变量名,可以自由输入文本。

Parameters：在参数设定部分详细说明，此处省略。

Retun Type:数据类型，可以自由输入文本，也可以点从下拉菜单中选择。在下拉菜单的最下面，还有一个【Select Type...】选项，提供了从工程中选择类型的功能。但是选择的结果也只是作为文本保存，起到的作用仅限于输入辅助。这一点和属性类型一样。

Scope:设定操作的可视性。从下拉列表中选择，一共有四个选项：Public/Protected/Private/Package。Package也是可选的，表示也没有问题。但是在生成代码时当作Public处理。

Stereotype：可以设定一些分类信息，比如property set，property get，或者constructor等。

扩展项目

操作列表中有操作被选中时，可以设定该操纵的扩展属性。

Concurrency：用于自定操作的并发属性。可能的选项有：

sequential:同时只能有一个调用发生。如果并发调用发生，则结果不保证。

guarded：允许并发调用发生，但同时只允许一个调用执行。

concurrent：允许并发调用发生，并保证可以正确地并发执行。

Virtual:用于指定抽象操作（虚函数）。

Static:表明该操作是类操作（静态函数），而非实例操作。

参数设定项目

参数定义主要是通过蓝框中的【Parameters】表单来进行的。可以定义多个参数，并设定他们的属性。方法和类设定属性的方法基本一致，此处省略。

我们试着为Person类追加了两个方法，一个是静态方法GetMarryAge，一个是虚函数Show。Person类变成了如下的样子。

可以看到静态方法GetMarryAge的下面有一条横线，而Show操作被表示成斜体。这就是UML中静态方法和抽象操作的表达方式。

如果这还不够，还可以再往前走一步，生成代码。在Person类上点击鼠标右键调出上下文菜单选中【Code Engineering】-【Generate

Code】可以调出如下的生成代码对话框。

在选择路径之后，按下【Generate】按钮，我们既可以得到以下代码。

首先是头文件

然后是cpp

不做重复的事情，这才是正确的方法应该有的样子。

模板和泛型编程也是C++中很重要的一部分，相信很大一部分 程序员 都用过某种容器类。但一般来说也就是用用而已，并不会自己构建类模板或者在建模中使用类模板。

类模板

接下来介绍EA中类模板的创建类模板和使用类模板的方法。

创建类模板

假设我们要创建一个映射类（假设而已，可别真去创建）MyMap，它有两个参数，一个是Key，一个是元素T。

首先创建一个普通的类，设定类名为MyMap。

一定有人在输入类名的时候直接输入MyMap<class Key, class T>，这时候生成的类图就像下面这样。

看起来也是那么回事，但是并不能生成正确的代码。所以还是回到原先的轨道上来吧。只要输入MyMap就好。

接下来选择【Templates】分类，并在【Template Parameter(s)】列表空间中增加Key和T两个参数，Type都指定为class。

按下【确定】按钮返回后，类图会变成下面这样。

生成的代码如下：

使用类模板

作为例子接下来利用MayMap实例化一个类名为PersonMap的类，负责管理从整数到Person*的映射。

首先创建一个普通的类，名为PersonMap。

从工具栏的【Class Relationsships】组里选择下面图标。

然后从PersonMap类向MyMap类拖动鼠标，以建立两个类的连接关系。

鼠标双击《bind》连接线打开属性对话框并选择【Binding】分类，然后按下【Add】按钮在【Parameter Substitution(s)】列表中添加参数。

如上图所示，Formal列可以选择Key和T参数。它们都是在MyMap类模板中定义的。继续操作，指定Key和T参数的内容。

类图会变成下面这样。请关注红圈中的变化。

对应代码如下。

生成的有效代码很少，但这确实是正确的代码。在UML中这种方式叫显示绑定。

关联入门

在定义了类属性，类操作等限制在单个类内部的内容之后，接着说明类之间的关系，今天是关联的基础篇。

什么是关联

关联是两个或多个特定类之间的关系，它描述了这些类的实例之间的连接。在问题陈述中，关联经常以动词（或动宾）形式出现。

比如学生和老师之间的关联，如果以学生为起点，老师为终点，那么这种关联就可以称为获取知识（AquireKnowledge）。如果以老师为起点，学生为终点，那么这种关联就教授知识（TeachKnowledge）。有教就有学，一体两面。

关联本质上都是双向的。但是在读的时候要按从起点到终点的方向来读。

下面是AquireKnowledge在UML中的表现方式。

关联就是连接Student类和Teacher类之间的那条线，上面带有关联名AquireKnowledge。下面介绍关联的表示/设定方法。

在增加关联关系之前，首先打开类图并增加两个类：Student和Teacher。

接下来点击工具栏中的Associate图标（如下图），然后在Student类上按下鼠标并拖动鼠标到到Teacher类后释放。这里的方向是有意义的，拖动开始的类就是关联的起点。

在生成的直线上双击鼠标以打开如下的AssociateProperty对话框。

在名称栏中输入AquireKnowledge,同时确认右边的属性列表，可以看到Source项目的内容为Student，Target项目的内容为Teacher。

接下来选择Role(s)分类，在SOURE和TARGET两边的列表中都可以看到Multiplicity项目，这个项目叫多重度，后面会讲到，先都输入选择【*】。

这样就可以得到本文一开始的那张图了。

多重性

多重性指定了一个类与其关联类的单个实例可能相关的实例数目。也不知道为什么这种定义总是那么难以理解。还是结合上面的例子来说明吧。先假设这里的一个类是Student类，那么它的多重性就指定了一个Teacher类的实例可能与多少个Student类的实例相关。

多重性的标准格式为：minimum..maxmun,minimum和maxmun都是整数，maxmum也可以是“*”，表示无限多。例如：[1..*]就表示1个到无限多个。

区间还可以一个单独的整数来表示。

先看下面的例子。

有两个多重度的设定值。首先Student类侧的1，表示的是一个Book类的实例只能和1个Student类的实例相关。Book类则为[0..*]表示一个Student类的实例可以和0到无限多个Book类的实例相关。

关联端名

我们也可以给关联的两端指定名称，例如在上面的Has关联中，可以指定Student端的名称为owner，指定Book端的名称为belongings。

关联端名的设定也是通过下面的AssociationProperty对话框来进行的。

设定关联端名以后，类图就变成下面这样。

关联端名一般以名词出现，大多数场合关联端的命名会比关联的命名更容易一些。一旦指定了关联端名，就可以省略关联名。

有序性

昨天的文章算是关联的基本内容，不大好理解，但是非常重要。对于面向对象的建模，识别类当然是第一步，接下来就是要识别类之间的关系，也就是关联。可能会觉得有点虚，但是这是设计向上游发展的表现，请务必认真体会并加以练习。

当某个关联端的多重度被指定为一以上时，并没有强调这些对象是不是有序的，也没有明确对象的值是不是可以重复。这样的建模结果不够精确。其实很多场合是需要确定这些信息的。在UML中，把这种信息成为有序性，有序性关键词可以放在属性串的后面。

下面就以一个事件处理系统为例来说明。

首先是按照发生先后处理事件的情况，这时候事件是按照发生的时间次序排列(Ordered=True)的，又因为同样的事件可能多次发生，所以队列中的值是可以重复(Allow Duplicates=True)的。这种情况UML称之为{sequence}，类图是下面这样的。

另一种情况是按照事件优先级进行处理。这时候需要两方面的信息。一个是EventHandler，管理所有发生的事件，这些事件是无序（Ordered=False）的，允许重复（Allow Duplicates=True）的；另一个是优先级信息队列EventPriorityQueue，这个队列管理的是事件的优先级，是有序(Ordered=True)的，不允许重复（Allow Duplicates=False)的。EventHandler向EventPriorityQueue询问优先级后按照结果处理事件。EventHandler的情况UML称之为{bag}，EventPriorityQueue的情况UML称之为{ordered}。以下是类图。

接下来说明这两种信息的设定方法。进入关联端的设定对话框后，通过下图红框中的项目，就可以分别设定是否有序和是否允许重复的选项了。有一点需要注意的是，只有在指定了多重度以后，设定结果才会在类图中表示出来。

一共有两个设定项目，四种组合，归纳起来就是下面这张图。

你一定注意到左下角的空白，UML并没有像其他三种情况一样给个说法，而是作为初始（缺省）状态，在这个状态下，元素是无序的（Ordered=False），同时每个元素又是唯一（Allow Duplicates=False)的。这实际上就是集合。

关联类

正如可以使用属性描述类的对象一样，也可以用属性来描述关联。UML用关联类来表示这样的信息。关联类（association class）是一种关联，也是一个类。

-----------UML面向对象建模与设计

也不知道你是懂了呢还是懂了呢？还先从一个简单的例子开始说起吧。

有一个温度控制系统，通过传感器测量温度。传感器的输出是1v到5v，对应的温度为0到100摄氏度。

控制器每0.1秒获取一次温度值，然后根据实际温度和期望的温度的偏差来决定输出值，计算的周期为1秒，输出值的范围为0%到100%。这个输出值发送给一台加热器来控制温度。

加热器的控制端在输入1v时的输出功率为0KW，输入5v是输出功率为10KW。

这个系统应该如何建模呢？先来第一步，识别类和关联。

接下来将全部信息都反映到模型上。

不要被满篇的属性吓倒，耐心地，慢慢地读下去，你会理解的。

传感器Sensor

传感器Sensor的功能其实就是将现实世界中的0度（m_tempLow)到100度（m_tempHigh)的温度经过线性变换转换成1v(m_outputLow)到5v(m_outputHigh)的电压信号。

控制器Controller

控制器每0.1秒（m_sampleCycle）获取一次Sensor的电压输出，将这个电压值从范围[m_sensorOutoutLow,m_sensorOutputHigh]线性变换到[m_tempLow,m_tempHight]之间，然后由控制器根据实际温度的和期望温度之间的偏差来决定输出值，计算的周期为1秒(m_controlCycle)，输出值的范围为0%（m_controllerOutoutLow）到100%（m_controllerOutoutHigh）。这个输出值再经过线性变换变成一个[m_heaterInputLow,m_heaterInputHigh]之间的值，发送给加热器来控制温度。

加热器Heater

加热器的控制端接受到1v（m_intputLow）到5v（m_intputHigh)之间的电压值以后经过线性变换转换成0KW（m_outoutLow)到10KW（m_outputHigh)之间的功率。

谢谢你坚持读到这里。回头来审视一下模型，有没有发现什么问题？

是的，Controller类太大，功能也太多了。

这个问题的解决方案就是本文的话题：关联类。当关联足够复杂，复杂到必须需要利用属性来描述细节，利用操作来定义动作的时候就该关联类出场了。

在本例中取得温度值（GetTemperature），输出（SetOutput）两个关联，要进行线性变换，各自需要四个属性（实际上还应该有操作），都可以定义为关联类。就像下面这样。

前面废了那么多口舌，到主角的时候反而简单了。

如果要总结的话，关联类的内容就是补充描述关联的那些信息。

限定关联

从一个例子开始今天的说明。

假设有一个系统，收到外界的事件通知以后，根据设备Id，将事件转发给适当的设备。按照之前的说明我们可以建模如下。

系统按照以下方式运行：

EventCreater生成Event并设置DeviceId

EventCreater将生成的Event发送给EventDistributor

EventDistributor根据DeviceId检索对应的Device

将Event发送给Device

对于每一个EventDistributor，可能有多个EventCreator向它发送Event。也可能有多个设备接收由它转来的Event。

为了提高检索速度，我们将SendEvent关联的Device端的有序性设定为{ordered},即：结构有序，而且在这个列表中每个Device只能出现一次。

我们知道，有序性为{ordered}的数据结构，可以是数组，也可以是链表。查询是一般采用的线性查询。这种设计可以实现功能，而且被大量使用着。

怎么样，够了么？

应该有很多人想到了，还不够快，可以哈希表，B树嘛！对了就是这个。我们今天的话题：限定关联。利用限定关联以后，类图会变成下面这个样子。

注意观察EventDistributor右边的小框。这种表达方式就是限定关联。图中的EventDistributor和Device之间的SendEvent关联可以理解为：在EventDistributor中通过deviceId可以决定唯一的一个Device。

进一步讲，引入deviceId限定符以后，除了通过deviceId取得唯一的Device这件是意外，它还附带了另外的含义：应该让这种操作更有效率，差不多就等于要求采用更有效率的数据结构。

限定关联还是通过关联端属性设定对话框进行的。

图中有两处变化，一是红框中Qualifiers项目设成了deviceId，而是绿框中多重度从“*”改到了1。

泛化（generalization）

类和类之间，除了存在关联/聚合/组合这种协作关系以外，还有泛化关系，也就是C++中的继承关系。

定义

泛化是指一个较特殊的类到一个较普通的类之间的关系。较特殊的类也叫子类（subclass）；较普通的类也叫超类（superclass）。子类继承了超类的所有特性（属性和操作），任何使用超类的地方，都可以用子类代替。

表示法

泛化表示为从子类到超类的实线，超类端带有空心三角形。

在本例中，File类的功能已经很完整，可以独立使用，但是我们需要支持文本文件和Utf文件的行读写功能，于是增加了两个子类TextFile和Utf8File,它们一方面完整继承了File的所有特性，一方面又为用户提供了利用者需要的读写文本文件和Utf8文件的便利功能。

这种泛化关系虽然可以满足利用者的需求，但是没有人会在使用File的地方替换使用TextFile或者Utf8File，而是把它们作为另外的类来使用。还有一点：很难找到漂亮的方法避免用户使用File类的Write/Read方法带来的混乱。可以说这种泛化是没有经过认真设计的泛化，或者说是被动的泛化。

抽象类和具象类

还有另外一种情况，在设计时就考虑好超类，子类的分工，共同的部分由超类实现，特殊的部分由子类实现。

在上图中，图形尺寸，位置的处理由Shpe类负责；表示的部分则在Shape定义Show操作，具体的Show方法由各个子类实现。因为Shape类没有实现所有的功能，所以不应该被实例化。关于这一点，UML提供了方法，就是将Shape定义为抽象类。在EA中表示为斜体的类名。设定方法是在类属性的【detail】页中，选中Abstract选项。具体如下图：

在这种场景下，我们称Shape为抽象类（abstract class），各子类为具象类（concrete class)。

实现（realization）

前面讲到了抽象类和具象类。其中抽象类是不能被实例化的类。这即可能是因为类的实现还不完整（如缺少某些操作的方法），也可能是因为功能不完整而不想被实例化。与之相对的就是具象类。

接口

但是一般来说，抽象类还是有一些功能（属性，方法）的。我们继续简化（抽象化），直到只剩下公开的抽象操作，而没有了属性和方法，这种状态UML有一个专门的名字：接口（interface）。

接口用来定义一组公共的特性和服务，是服务提供者和利用者之间的协议，定义接口的目的就是为了替换由不同的服务提供者提供的实现；抽象类抽取了具象类的共通特性，并通过具象类实现完整的功能。目的在于抽取共通而不是定义行为。二者的使用场景有很大的不同。

实现（realization）

具象类到抽象类的关系叫泛化，接口的实现到接口的关系就叫实现（realization）。

表示法

在类图中，接口和类的表示基本一致，只是在类名上多了一个《interface》关键字。实现则有两种表现形式：一是指向接口类的顶端带有三角形的虚线；另一种方式是带有《interface》关键字的依赖箭头。

尽量用左边这个吧。

更多更新文章欢迎关注微信公众号：【面向对象思考】

以上所述就是小编给大家介绍的《使用EA画类图》，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持！

查看所有标签

猜你喜欢:

• RecyclerView使用指南（一）—— 基本使用
• 如何使用Meteorjs使用URL参数
• 使用 defer 还是不使用 defer?
• 使用 Typescript 加强 Vuex 使用体验
• [译] 何时使用 Rust？何时使用 Go？
• UDP协议的正确使用场合（谨慎使用）

本站部分资源来源于网络，本站转载出于传递更多信息之目的，版权归原作者或者来源机构所有，如转载稿涉及版权问题，请联系我们。