分析業(yè)務(wù)模型-類(lèi)圖（Class Diagram）（上） 摘要：類(lèi)圖（Class Diagram）可能是用得最多的一種UML圖。類(lèi)圖的基本語(yǔ)法并不復雜，你可能最多學(xué)習兩三天就可以掌握，然而要真正做到活用類(lèi)圖則可能需要幾年的功力。類(lèi)圖是鍛煉面向對象分析（OOA：Object-Oriented Analysis）和面向對象設計（OOD：Object-Oriented Design）思想的重要的工具，是業(yè)務(wù)結構建模的重要工具。本章將會(huì )有大量的實(shí)戰練習，你的OOA思想將會(huì )接受極大的考驗和提升。 大綱：
3.1 面向過(guò)程與面向對象 本小節的內容涉及到編程方面的知識，如果你有相關(guān)經(jīng)驗，請認真閱讀本小節，本小節目的是澄清開(kāi)發(fā)人員的一些面向過(guò)程和面向對象的理解誤區。如果你沒(méi)有編程經(jīng)驗或者對此不感興趣，可忽略本小節直接閱讀下一小節，忽略本小節并不影響你對后文的理解。 上世紀90年代初，當我讀高中的時(shí)候首次接觸電腦，并且學(xué)習了第一門(mén)編程語(yǔ)言Basic。當時(shí)不知道什么是面向過(guò)程，也不知道何為面向對象，只知道不斷地學(xué)習Basic語(yǔ)言的算法，感受編程的樂(lè )趣。當時(shí)學(xué)習的Basic語(yǔ)言，現在看來(lái)是很老土的面向過(guò)程的語(yǔ)言。 后來(lái)學(xué)習了C語(yǔ)言，不久后朋友告訴我應該學(xué)習C++，我問(wèn)：C和C++有什么不同？于是朋友告訴我：C是面向過(guò)程的語(yǔ)言，C++是面向對象的語(yǔ)言，C++比C最不同的地方就是C++有類(lèi)（Class），C沒(méi)有…… 這就是我對面向過(guò)程和面向對象的第一印象，后來(lái)又學(xué)習了一些面向對象的知識，似乎將很多東西變成類(lèi)，類(lèi)里面有特性和操作，就是面向對象。然而工作后發(fā)現完全不是那么回事，面向對象真的是只可意會(huì )難以言傳啊。下面說(shuō)說(shuō)我對面向過(guò)程和面向對象的理解，希望對你有幫助。 很多年前的程序只有一行行的代碼，后來(lái)出現代碼難以組織、不好閱讀、重復代碼多等問(wèn)題。于是“發(fā)明”了方法，將一段代碼放到方法里面，實(shí)現一定的功能，供別的地方調用。方法的“發(fā)明”是編程史上的一大進(jìn)步，其實(shí)方法就是一定程度上的封裝，只要調用者給出符合要求的輸入，方法就會(huì )返回合適的輸出，調用者完全不用理會(huì )方法的具體實(shí)現，而方法里面又可以調用方法。隨著(zhù)后來(lái)的發(fā)展，出現了結構化編程，將編程的藝術(shù)更推進(jìn)一步。 無(wú)論是方法還是結構化編程，都是我們提高編程技術(shù)以更好地解決復雜的、高難度的問(wèn)題的一種手段而已。但后來(lái)發(fā)現問(wèn)題越來(lái)越復雜，結構化編程開(kāi)始招架不住了，于是有人提出面向對象編程。面向對象編碼是一種基于類(lèi)的編程方法，每一個(gè)類(lèi)有特定的作用，類(lèi)中有屬性和方法，一條條語(yǔ)句只存在于屬性或方法中。用面向對象的思路來(lái)求解問(wèn)題，就是要設計出能解決問(wèn)題的一個(gè)或多個(gè)類(lèi)，通過(guò)類(lèi)之間的相互操作和協(xié)作來(lái)解決問(wèn)題。類(lèi)是對代碼的進(jìn)一步封裝，比方法對代碼的封裝要進(jìn)一大步，類(lèi)的出現要求我們編程的思想更進(jìn)一步。 對于面向過(guò)程和面向對象編程存在這樣的一些誤區： 1) 面向對象比面向過(guò)程更高級，無(wú)需注重結構化編程和編程基本功。 前面提到的編碼發(fā)展史，簡(jiǎn)單說(shuō)就是以下幾個(gè)階段：
看上去似乎后面的可以取代前面的，特別是到了面向對象編程階段，似乎人人都可以喊自己是面向對象的，真正能寫(xiě)出好代碼的人并不多。其實(shí)編碼基本功相當重要，結構化編程也相當重要，如果這些基礎不行，面向對象只能喊喊而已。我在以前公司招聘程序員，編程基本功是必考的。 2) 面向對象編程就是將代碼放進(jìn)一個(gè)個(gè)類(lèi)而已。 我最開(kāi)始對面向對象編程的看法基本上就是這樣，后來(lái)用VB編程還是未能真正體會(huì )面向對象編程，直到后來(lái)使用真正面向對象的語(yǔ)言C#以及學(xué)習了UML和設計模式，才開(kāi)始真正體會(huì )。如何設計、提煉、規劃類(lèi)，是很講技巧和功力的事情，面向對象一點(diǎn)都不容易。 3) 將業(yè)務(wù)概念直接轉變?yōu)轭?lèi)，賦予合適的屬性和操作，就可以解決問(wèn)題。 需求階段的建模與設計階段的建模是很不一樣的，需求建模是對業(yè)務(wù)和需求的提煉，優(yōu)秀的需求建模是設計建模的良好開(kāi)始，但優(yōu)秀的設計建模還需要考慮更多的設計上的事情，并不是簡(jiǎn)單地將業(yè)務(wù)模型直接轉變化設計模型就可以解決問(wèn)題的。 本書(shū)不會(huì )具體介紹如何面向對象地編程，而是如何面向對象地進(jìn)行需求分析，我們將會(huì )借鑒面向對象編程的思想用于需求分析工作中。有開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的人士從事需求分析工作時(shí)，受面向過(guò)程和面向對象編程的思維習慣影響，容易處于“技術(shù)實(shí)現”的角度來(lái)分析問(wèn)題。這需要一個(gè)轉變過(guò)程，我強烈建議你先忘掉自己的開(kāi)發(fā)經(jīng)歷。本書(shū)接下來(lái)的內容，將會(huì )通過(guò)一個(gè)又一個(gè)的具體案例和練習，讓你體會(huì )面向對象分析需求的方法。當完成這個(gè)轉變時(shí)，你會(huì )發(fā)現編程思想和分析需求的思想有共通之處但又不太一樣，你在編程時(shí)養成的嚴謹、全面、深入的分析方法會(huì )讓你在需求分析工作中受益不淺。 3.2 類(lèi)圖的基礎知識 類(lèi)圖有什么用？ 某項目客戶(hù)提供的原始需求文檔中，有下面這樣的一段話(huà)，請你仔細閱讀，看看能不能將你搞暈？ “本項目是在一期的基礎上增加對電纜、通訊工程的管理和施工詳細數據的記錄和統計，使整個(gè)系統更好的管理各工程項目從中標開(kāi)始到竣工驗收的全部過(guò)程和資料和分析施工過(guò)程的數據。 本系統將一條或一個(gè)標段的架空電力線(xiàn)路工程定為一個(gè)單位工程，即系統中的一個(gè)工程項目；每個(gè)單位工程分為若干個(gè)分部工程；每個(gè)分部工程分為若干個(gè)分項工程；每個(gè)分項工程中又分為若干相同單元工程?！?/p> 這段話(huà)中帶下劃線(xiàn)的文字，可能是本系統的一些關(guān)鍵業(yè)務(wù)概念。 如果你還沒(méi)有暈的話(huà)，請回答下面的問(wèn)題： 1) 你能用一句話(huà)描述這個(gè)系統是做什么的嗎？ 2) 這段話(huà)有什么業(yè)務(wù)概念？每個(gè)業(yè)務(wù)概念是什么意思？ 3) 這些業(yè)務(wù)概念之間是怎樣的關(guān)系？ 上面那段文字充斥了大量的術(shù)語(yǔ)、概念（帶下劃線(xiàn)的字），如果你不是專(zhuān)業(yè)人士，恐怕難以讀懂上述文字。項目初期，我們往往對業(yè)務(wù)一無(wú)所知，我們最急迫需要解決的問(wèn)題就是理清楚這些業(yè)務(wù)概念以及它們的關(guān)系。 每個(gè)軟件系統都會(huì )涉及到很多人、業(yè)務(wù)概念和物品等，這些東西之間可能會(huì )有很多關(guān)系，發(fā)生很多事情。類(lèi)圖能幫助我們識別出這些人、業(yè)務(wù)概念、物品和事情等，并理清它們的關(guān)系。 什么是類(lèi)？ 你大概了解了類(lèi)圖的用途了吧？我們暫時(shí)不去深究那段讓人頭暈的業(yè)務(wù)描述，我們先看看什么是類(lèi)？ 需求中提到的各種業(yè)務(wù)概念、人物等，經(jīng)過(guò)抽象后我們都可以視之為類(lèi)。為了更好地體驗什么是類(lèi)，請看下面這個(gè)練習。 練習：如果對本書(shū)的讀者進(jìn)行分類(lèi)，你會(huì )如何分類(lèi)呢？ 強烈建議你先思考寫(xiě)下答案后才繼續往下看。 男人、女人？ 人無(wú)非就是男人和女人兩種，所以本書(shū)的讀者不是男人就是女人。這樣分類(lèi)合適嗎？ 男人和女人在看這本書(shū)的時(shí)候，會(huì )有什么差異嗎？將書(shū)的讀者分為男人和女人，有什么好處？ 如果不分為男人和女人，分為老人與年輕人，這樣合適嗎？ 學(xué)生、在職人員？ 學(xué)生和在職人士讀本書(shū)的時(shí)候應該是有所差異的，畢竟兩者的基礎不太一樣。如果你是本書(shū)的作者，你覺(jué)得本書(shū)的目標讀者是誰(shuí)呢？編寫(xiě)本書(shū)時(shí)，你會(huì )更照顧學(xué)生還是在職人士呢？我們對讀者進(jìn)行分類(lèi)，并不是為了分類(lèi)而分類(lèi)，而是希望通過(guò)對讀者這個(gè)群體進(jìn)行分析，寫(xiě)出一本內容更精彩銷(xiāo)量更好的書(shū)。 將某類(lèi)東西歸納為一起，可以稱(chēng)為一個(gè)類(lèi)。類(lèi)有很多種提煉角度，我們需要根據系統的目標、業(yè)務(wù)的場(chǎng)景等，選取合適的角度對事物進(jìn)行歸納。 什么是類(lèi)圖？ 只有一個(gè)類(lèi)的類(lèi)圖，可能就是最簡(jiǎn)單的類(lèi)圖了，請看下圖：  圖 3.1 只有一個(gè)類(lèi)的類(lèi)圖 一個(gè)類(lèi)就是一個(gè)矩形的方框，最上面是類(lèi)的名字，中間是屬性（Attribute），最下面是操作（Operation）。表示一個(gè)類(lèi)時(shí)，可只顯示類(lèi)名，也可以只顯示類(lèi)名和屬性，或者是類(lèi)名和操作。 我們看看這個(gè)屬性：+屬性1:int。 前面的“+”號表示這個(gè)屬性是public類(lèi)型的，實(shí)際上在需求分析時(shí)，不需要管屬性是public還是private，全部畫(huà)成public就可以了。 冒號后面的int，表示屬性的類(lèi)型是int型（整數型），往往在需求分析初始階段，可不必標識屬性的類(lèi)型。 至于操作，用類(lèi)圖進(jìn)行業(yè)務(wù)建模時(shí)，一般不需要標識出來(lái)。 一個(gè)類(lèi)圖通常不止有一個(gè)類(lèi)，有多個(gè)類(lèi)時(shí)，我們還需要表達出類(lèi)之間的關(guān)系，后面我們將介紹類(lèi)之間的關(guān)系。 如何識別類(lèi)？ 用類(lèi)圖獲取需求的大致步驟如下： 1) 識別出類(lèi)。 2) 識別出類(lèi)的主要屬性。 3) 描繪出類(lèi)之間的關(guān)系。 4) 對各類(lèi)進(jìn)行分析、抽象、整理。 我們通過(guò)下面這個(gè)練習來(lái)體驗一下步驟1、2。 練習：你需要做一個(gè)培訓管理系統，請你用類(lèi)圖識別出課室中有什么人？這些人有什么關(guān)鍵屬性？ 強烈建議你先獨立完成才繼續閱讀下文。  圖 3.2 學(xué)生與講師1 說(shuō)明：該圖是類(lèi)圖的簡(jiǎn)單畫(huà)法，只表達了類(lèi)名。 這兩個(gè)類(lèi)有這樣的關(guān)鍵屬性：  圖 3.3 學(xué)生與講師2 說(shuō)明：上面的類(lèi)圖同時(shí)表達了類(lèi)名和類(lèi)的屬性。屬性沒(méi)有標記public還是private，也沒(méi)有被標記屬性的類(lèi)型。業(yè)務(wù)建模時(shí)類(lèi)圖的屬性可以看成全部是公開(kāi)的，也不必標記屬性的類(lèi)型。 這個(gè)練習的場(chǎng)景是：你需要做一個(gè)培訓管理系統，所以你識別出類(lèi)以及他們的屬性的時(shí)候，務(wù)必從這個(gè)角度出發(fā)。如果你得到的類(lèi)是男人和女人，那就可能沒(méi)有什么意義了。 如果你識別出來(lái)的屬性是身高、體重，這些屬性無(wú)論是屬于學(xué)生還是老師，對于培訓管理系統來(lái)說(shuō)，可能是沒(méi)有什么價(jià)值的。思考你識別出來(lái)的類(lèi)的屬性，能幫助你判斷這個(gè)類(lèi)是否合適。每一個(gè)類(lèi)應該具備能表征它核心特點(diǎn)的關(guān)鍵屬性，而一般的無(wú)特別意義的屬性，可不必標記進(jìn)去。 類(lèi)圖的基本語(yǔ)法是很簡(jiǎn)單的，但要體會(huì )什么是類(lèi)，準確識別出類(lèi)就不是那么簡(jiǎn)單了。實(shí)際工作中，我們需要將需求調研中了解到的所有業(yè)務(wù)對象、人物等列出來(lái)，畫(huà)出他們的關(guān)系，反復推敲，逐步才能得到合適的業(yè)務(wù)模型。下面我們將開(kāi)始學(xué)習類(lèi)之間的關(guān)系。 3.3 類(lèi)之間的關(guān)系 表達類(lèi)之間關(guān)系時(shí)，類(lèi)只需要畫(huà)出名字就可以了，屬性和方法可以省略顯示。 “直線(xiàn)”關(guān)系 A、B兩個(gè)類(lèi)，它們之間有關(guān)系，但又不能確定是怎樣的關(guān)系，我們可以這樣畫(huà)：  圖 3.4 “直線(xiàn)”關(guān)系 這個(gè)“直線(xiàn)”關(guān)系其實(shí)就是關(guān)聯(lián)（Association）關(guān)系，“關(guān)聯(lián)”是UML中文術(shù)語(yǔ)的標準說(shuō)法，但為了能讓大家更容易理解和記憶，我會(huì )使用一些“老土”的說(shuō)法。 做軟件需求分析時(shí)，如果覺(jué)得兩個(gè)業(yè)務(wù)概念之間有聯(lián)系，但暫時(shí)不能確定具體是怎樣的，那么就先畫(huà)一條線(xiàn)將兩者連起來(lái)再說(shuō)。隨著(zhù)你對業(yè)務(wù)的理解，這條線(xiàn)條會(huì )進(jìn)一步具體化，你可以為這條線(xiàn)添加更多的元素。  圖 3.5 一對一關(guān)系 這個(gè)圖C、D兩個(gè)類(lèi)有一條直線(xiàn)相連，但在直線(xiàn)兩端各有一個(gè)數字1，表示一個(gè)C對應一個(gè)D。  圖 3.6 一對多關(guān)系 這個(gè)圖表示一個(gè)E對應0到多個(gè)F，*號的意思就是表示0到多個(gè)。 圖 3.7 一對零到三個(gè)關(guān)系 這個(gè)圖表示一個(gè)G對應0到3個(gè)M，“0..3”表示0到3個(gè)，“1..4”表示1到4個(gè)，“x..y”表示x到y個(gè)（x，y表示任意自然數，而且x < y），注意有兩個(gè)點(diǎn)（“..”）而不是一個(gè)點(diǎn)（“.”）。 圖 3.8 角色關(guān)系 這個(gè)圖表示I和J之間有關(guān)系，在這個(gè)關(guān)系中I的身份是上司，J的身份是下屬。我們可以在線(xiàn)條的兩端標記在這個(gè)關(guān)系中，兩者分別是處在怎樣的角色。 你可能會(huì )留意到，為什么“上司”、“下屬”前面有一個(gè)“+”號？“+”號表示這個(gè)角色的類(lèi)型是public的，“-”號表示private，這些符號在軟件設計時(shí)才需要用到，我們做軟件需求分析時(shí)，不需要理會(huì )這些符號，全部畫(huà)成“+”號就可以了。 這條直線(xiàn)如果變成帶箭頭的，又是表示怎樣的意思呢？請看下圖： 圖 3.9 “導航”關(guān)系 這個(gè)圖表示由A可找到B，箭頭表示方向，由A可“導航”到B。 寫(xiě)代碼時(shí)，如果A類(lèi)有一個(gè)成員變量保存的是類(lèi)B的引用，也就是說(shuō)由類(lèi)A可以找到類(lèi)B，那么可以畫(huà)成圖3.9的樣子。這是從軟件設計的角度來(lái)解釋這個(gè)箭頭的意義，如果是軟件需求分析，這個(gè)箭頭是怎樣的意思呢？下面是一個(gè)實(shí)例： 圖 3.10 請假單與請假者的關(guān)系 請假單上會(huì )列明是誰(shuí)請的假，所以我們由請假單可以找到請假者。進(jìn)行業(yè)務(wù)分析時(shí)，往往會(huì )發(fā)現由業(yè)務(wù)概念A可找到B，這時(shí)可以使用帶箭頭的線(xiàn)條。 直線(xiàn)關(guān)系是最常見(jiàn)的關(guān)系，最簡(jiǎn)單的直線(xiàn)關(guān)系就是兩個(gè)類(lèi)之間畫(huà)條線(xiàn)就可以了。我們也可以進(jìn)一步細化這條直線(xiàn)關(guān)系：在這條直線(xiàn)的兩端，可以標記上數字和名稱(chēng)，數字表示是幾對幾的關(guān)系，名稱(chēng)則表示在這個(gè)關(guān)系中，直線(xiàn)兩端的兩個(gè)類(lèi)分別是怎樣的一個(gè)角色，而這條直線(xiàn)也可以變成帶箭頭的直線(xiàn)。直線(xiàn)、幾對幾的關(guān)系、角色、箭頭可以搭配使用，只要能準確反應出業(yè)務(wù)關(guān)系就可以了。 直線(xiàn)關(guān)系只是一種老土的說(shuō)法，UML中文術(shù)語(yǔ)標準是關(guān)聯(lián)（Association）關(guān)系。另外要說(shuō)明的是，有時(shí)候因為類(lèi)太多，為了讓類(lèi)圖更容易閱讀，需要將“直線(xiàn)”畫(huà)成“折線(xiàn)”，如下圖： 圖 3.11 “折線(xiàn)”關(guān)系 “包含”關(guān)系 一個(gè)部門(mén)有多個(gè)員工，用類(lèi)圖可以這樣表示： 圖 3.12 “包含”關(guān)系 這里有兩種表示法，一種是空心菱形，一種是實(shí)心菱形。兩種菱形表示包含的強烈程度不同，空心菱形是“弱”包含，實(shí)心菱形則是“強”包含。你可以這樣記憶：空心菱形是空心的，顯得虛弱一點(diǎn)，這是“弱”包含；實(shí)心菱形是實(shí)心的，顯得更加強壯，這是“強”包含。 “弱”包含表示如果部門(mén)沒(méi)有了，員工也可以繼續存在；“強”包含表示如果部門(mén)沒(méi)有了，員工也不再存在。關(guān)于這兩者的另外一個(gè)重要區別是：如果是“弱”包含關(guān)系，兒子可以有多個(gè)父親（當然只有一個(gè)父親也是可以的）；如果是“強”包含關(guān)系，則兒子只能有一個(gè)父親。 做軟件需求分析時(shí)，我往往會(huì )將所有的包含關(guān)系畫(huà)成“弱包含”，如果后面發(fā)現某些關(guān)系可以表示為“強包含”時(shí)，我才轉為實(shí)心菱形。 請留意包含的方向，誰(shuí)包含誰(shuí)，剛學(xué)習的朋友很容易把方向畫(huà)反了。 在員工這邊的“*”號表示零到多名的意思，如果是“1..100” 則表示1到100名；而部門(mén)這邊沒(méi)有具體的數字，則表示是“1”，則一名員工只能屬于一個(gè)部門(mén)。如果一名員工同屬于多個(gè)部門(mén)，那應該怎樣畫(huà)呢？ 圖 3.13 部門(mén)與員工的多對多關(guān)系 部門(mén)這邊的“*”表示一名員工可同屬于多個(gè)部門(mén)，請注意，在“強包含”關(guān)系中，一名員工只能屬于一個(gè)部門(mén)。 “弱包含”、“強包含”的說(shuō)法只是一種方便大家記憶和理解的老土說(shuō)法而已，空心菱形的UML中文術(shù)語(yǔ)標準說(shuō)法是聚合（Aggregation），實(shí)心菱形是組合（Composition）。以前看UML資料遇到聚合和組合兩個(gè)詞都會(huì )讓我頭暈一番，因為那些解釋說(shuō)得太復雜了，就算是現在我遇到這兩個(gè)詞也需要稍微停頓一下來(lái)想一想。剛學(xué)習包含關(guān)系的朋友，建議你只需要記住“弱包含”“強包含”的說(shuō)法就可以了。 “繼承”關(guān)系 我以前的公司有一個(gè)每日培訓的制度，由公司內部員工做講師，分享知識和經(jīng)驗。員工可以做學(xué)生，也可以上臺做老師，下面是學(xué)生和老師的類(lèi)圖： 圖 3.14 學(xué)生和老師 請思考，學(xué)生和講師有什么共性呢？ 學(xué)生和講師不都是員工嗎，凡是員工都有這樣的屬性了： 圖 3.15 員工 說(shuō)明：此圖只列了三個(gè)員工的屬性，僅作示意。 員工、學(xué)生、講師可以表示為以下的關(guān)系： 圖 3.16 員工、學(xué)生、老師關(guān)系 學(xué)生、講師都“繼承”了員工，他們具備員工的屬性，同時(shí)也有自己特有的屬性。另外一種說(shuō)法是：學(xué)生、講師是員工的一種。 “繼承”的基本畫(huà)法如下： 圖 3.17 “繼承”關(guān)系 這表示A繼承了B，A具備B的特點(diǎn)，同時(shí)也有自己特有的特點(diǎn)，注意不要搞錯繼承方向。 “繼承”同樣是一種老土的說(shuō)法，UML中文術(shù)語(yǔ)標準是泛化（Generalization），該圖可這樣讀：A泛化為B。泛化這個(gè)詞比較難理解，你可以理解為抽象、提煉等。 在實(shí)際的軟件需求分析工作中，我們往往有兩種認識事物的角度，我們以員工、學(xué)生、老師的關(guān)系為例子來(lái)說(shuō)明。 角度一：在培訓現場(chǎng)，我們看到的是學(xué)生和老師，后來(lái)你發(fā)現，原來(lái)老師是內部員工來(lái)的！于是你可以從學(xué)生和老師這兩個(gè)類(lèi)出發(fā)，發(fā)現學(xué)生和老師其實(shí)都是員工！ 角度二：作為這個(gè)公司的領(lǐng)導，希望公司形成一種學(xué)習和進(jìn)步的風(fēng)氣，促進(jìn)公司的進(jìn)步，于是領(lǐng)導希望員工之間能互相分享知識和經(jīng)驗。從這個(gè)角度看來(lái)，領(lǐng)導先想到的是員工，然后再進(jìn)一步發(fā)現員工可以當學(xué)生也可以當老師。 在泛化關(guān)系中，以圖1.17為例，我們有可能先發(fā)現A，然后導出B，這時(shí)可以說(shuō)由A泛化為B；也有可能是先發(fā)現B，然后導出A，這時(shí)可以說(shuō)A繼承B。泛化（繼承）是我們進(jìn)行業(yè)務(wù)提煉的重要手段，后面我們將有更多的具體例子和練習。 依賴(lài)關(guān)系 如果一個(gè)煙鬼嗜煙如命，沒(méi)有煙不能生活，用類(lèi)圖可以這樣表示： 圖 3.18 煙鬼與香煙的關(guān)系 這個(gè)虛線(xiàn)箭頭就是依賴(lài)（Dependency）關(guān)系，這虛線(xiàn)箭頭與導航關(guān)系的實(shí)線(xiàn)箭頭很相似，注意不要搞混了，兩者表示的意思是完全不一樣的。 如果說(shuō)類(lèi)A依賴(lài)于類(lèi)B，類(lèi)圖表示如下： 圖 3.19 依賴(lài)關(guān)系 所謂的依賴(lài)關(guān)系，依賴(lài)的程度是相當而言的，不一定是A沒(méi)有B就不能“生存”了。在具體的業(yè)務(wù)邏輯中，對于某個(gè)事情，A需要B來(lái)協(xié)助才能完成，這樣也是一種依賴(lài)。 這個(gè)小節內容非常多，你可能有點(diǎn)消化不良了。上面介紹的內容其實(shí)在需求分析工作中是經(jīng)常需要用到的，而其中最常用的是直線(xiàn)關(guān)系。 下面開(kāi)始你將會(huì )通過(guò)一個(gè)個(gè)的練習來(lái)幫助你理解和鞏固這些知識，強烈建議你看完題目后先獨立思考完成，然后再繼續看參考答案。 3.4 演練類(lèi)之間的關(guān)系 練習1、2、3是簡(jiǎn)單的小練習，而練習4的難度會(huì )有所增加。這些練習不僅僅是讓你鞏固上小節學(xué)習的知識，中間還會(huì )穿插一些前面還沒(méi)有介紹的基礎知識，而且會(huì )讓你體驗什么是面向對象分析，領(lǐng)悟用類(lèi)圖分析需求的要訣。你準備好接受挑戰沒(méi)有？ 練習1：你和你另外一半的關(guān)系 你結婚了嗎？如果你已婚，那么請你用類(lèi)圖描繪你和你的另外一半的關(guān)系？ 如果你是單身的，你有男朋友或女朋友嗎？有的話(huà)，請你用類(lèi)圖畫(huà)出你們兩人的關(guān)系？ 如果你還沒(méi)有另外一半，而你又已經(jīng)到了適合戀愛(ài)的年齡，那請你虛擬一位你的意中人，用類(lèi)圖畫(huà)出你和你的虛擬意中人的關(guān)系。 如果你還沒(méi)有到戀愛(ài)或結婚年齡，那么你不需要完成這個(gè)練習，直接看后面的參考答案。 如果你是已婚人士，那么你們的關(guān)系應該是： 圖 1.20 你和你的另外一半關(guān)系1 如果你是男生，你在這個(gè)關(guān)系中的角色就是老公，如果你是女生你就是老婆。一個(gè)老公只能對應一個(gè)老婆，你應該不會(huì )畫(huà)出1對多吧？ 這個(gè)圖也可以畫(huà)成這樣： 圖 1.21 你和你的另外一半關(guān)系2 這個(gè)圖在直線(xiàn)上面的“夫妻關(guān)系”表示這個(gè)關(guān)系的名稱(chēng)，你可以為關(guān)聯(lián)關(guān)系命名，但這不是必須的，在需求分析工作中也很少有這種需要。 如果你未婚，但你同時(shí)有多個(gè)男朋友或者女朋友，那么你們的關(guān)系可以這樣表示： 圖 1.22 你和你的另外一半關(guān)系3 “1..*”表示1到多個(gè)，不要因為你能1對多個(gè)男朋友（或女朋友）就很開(kāi)心，這是一種很不好的關(guān)系，強烈建議你將1對多的關(guān)系變?yōu)?對1，而且說(shuō)不定有朝一日你會(huì )被別人1對多。 如果你還沒(méi)有另外一半，你可以畫(huà)成這樣： 圖 1.23 你和你的另外一半關(guān)系3 你的另外一半是作為“虛擬情人”存在的。 如果你很愛(ài)你的另外一半，你依賴(lài)于你的另外一半，沒(méi)有她（他）你簡(jiǎn)直不能活，她（他）是你的生存必需品，你可以畫(huà)成這樣： 圖 1.24 你和你的另外一半關(guān)系4 你可以跟你的另外一半畫(huà)畫(huà)這個(gè)圖，跟她（他）解釋一下是什么意思，你的另外一半一定開(kāi)心死了。 用類(lèi)圖表達你和你的另外一半的關(guān)系，并沒(méi)有固定的標準答案，你畫(huà)出來(lái)的可能跟上述的參考答案不一樣，只要你的邏輯正確，這個(gè)圖也就是合適的。 下面介紹讀圖檢查法，能幫助你檢查類(lèi)圖畫(huà)得是否合適。 你可以分別從左到右、從右到左來(lái)讀圖，看看有沒(méi)有不合理的地方。以圖1.22為例，從左到右讀：1個(gè)你對應1個(gè)到多個(gè)你的另外一半。從右到左讀：1個(gè)你的另外一半對應1個(gè)你，而不要讀成：多個(gè)你的另外一半對應1個(gè)你。注意由“多”的一邊往另外一邊讀時(shí)，仍然是1個(gè)什么對應多少個(gè)什么，無(wú)論你從哪邊開(kāi)始讀起，都是以“1個(gè)……”開(kāi)頭。 練習2：公司與雇員的關(guān)系 前面學(xué)習了部門(mén)與員工的關(guān)系，公司與雇員是怎樣的關(guān)系呢？請用類(lèi)圖畫(huà)出來(lái)。 圖 1.25 公司與雇員的關(guān)系 這個(gè)圖表示公司“包含”多名員工，而公司這邊也有一個(gè)“*”號，這表示一名雇員可受雇于多個(gè)公司。事實(shí)上很多公司是禁止員工同時(shí)受雇于另外一個(gè)公司或者是兼職的，這樣公司這邊就不能畫(huà)“*”號。 這里的包含是弱包含，能不能畫(huà)成強包含呢？公司如果不存在了，雇員還存在嗎？一個(gè)公司沒(méi)有了，這個(gè)公司應該就不會(huì )有任何雇員，但不代表原來(lái)的雇員都消失了，他們還是存在的。這個(gè)問(wèn)題就比較糾結了，到底是弱包含還是強包含，每個(gè)人的標準可能不一樣，我不建議在弱包含還是強包含上過(guò)于糾結，我做需求分析時(shí)絕大部分情況只會(huì )用弱包含，強包含只會(huì )在很明顯的情況下才用。 練習3：香蕉、蘋(píng)果、梨子的關(guān)系 你吃過(guò)香蕉、蘋(píng)果和梨子嗎？這三個(gè)東西有怎樣的關(guān)系？請用類(lèi)圖畫(huà)出來(lái)。 你可能覺(jué)得這個(gè)練習有點(diǎn)“無(wú)厘頭”，這三種水果能有怎樣的關(guān)系？它們無(wú)非都是可以吃的羅！ 圖 1.26 香蕉、蘋(píng)果、梨子的關(guān)系 此圖表示香蕉、蘋(píng)果、梨子都是水果的一種，這就是這三者的關(guān)系。用專(zhuān)業(yè)一點(diǎn)的說(shuō)法就是香蕉、蘋(píng)果、梨子泛化為水果。和前面提到的老師、學(xué)生泛化為員工不一樣，員工是確實(shí)存在的，而水果只是一種泛稱(chēng)，沒(méi)有一樣東西的名字直接叫水果的，我們見(jiàn)到的水果都是具體的一種水果。泛化以后的類(lèi)，有可能是一種經(jīng)過(guò)“抽象”后的東西，這個(gè)東西是看不到摸不著(zhù)的，是我們腦袋里面提煉出來(lái)的一種概念。 香蕉、蘋(píng)果、梨子泛化為水果，水果可以再泛化為食物，食物又可以進(jìn)一步泛化。有沒(méi)有必要不斷泛化呢？泛化到怎樣的程度才是合適的呢？一般來(lái)說(shuō)，如果有A、B、C等兩個(gè)或者以上的業(yè)務(wù)概念，我們發(fā)現它們有一些共同的特征，則可以考慮將它們泛化為另外一個(gè)東西， 這樣能幫助我們發(fā)現食物的本質(zhì)；但如果只有一個(gè)A時(shí)，就沒(méi)有必要對A再進(jìn)行泛化，例如：香蕉、蘋(píng)果、梨子已經(jīng)泛化為水果了，而水果則沒(méi)有必要泛化為食物。當然這只是一般準則，具體要泛化到怎樣的層次要看具體的業(yè)務(wù)分析需要，要靠你自己來(lái)把握。 練習4：公司的組織架構 這個(gè)練習開(kāi)始有點(diǎn)復雜了，請你用類(lèi)圖描述你所在公司的組織架構。如果你們公司比較龐大，你不是很了解整個(gè)公司的組織架構，那么請你選擇你熟悉的部分用類(lèi)圖來(lái)描述它的組織架構。如果你是學(xué)生，那么請你描述你所在大學(xué)、學(xué)院或學(xué)系的組織架構。 我們可以用組織架構圖來(lái)描繪組織架構，為什么要用類(lèi)圖來(lái)表達呢？組織架構圖畫(huà)起來(lái)很方便，用類(lèi)圖的畫(huà)反而覺(jué)得有點(diǎn)別扭，用類(lèi)圖來(lái)表達組織架構，是不是應該有更大的好處呢？請你帶著(zhù)這些問(wèn)題來(lái)完成這個(gè)練習。 某公司只是一個(gè)中小型的公司，該公司由一個(gè)一個(gè)的部門(mén)組成，用類(lèi)圖表達其組織架構可能是這樣的： 圖 1.27 公司的組織架構1 該公司有一個(gè)行政人事部、一個(gè)研發(fā)部、一個(gè)服務(wù)部、一個(gè)銷(xiāo)售部、一個(gè)財務(wù)部。這個(gè)圖似乎公司有多少個(gè)部門(mén)，就多畫(huà)一個(gè)包含就搞定了，這樣畫(huà)似乎一點(diǎn)都顯示不出類(lèi)圖的優(yōu)勢。 下面這種畫(huà)法又如何呢？ 圖 1.28 公司的組織架構2 注意圖中抽象部門(mén)這四個(gè)字是斜體字，這表明這個(gè)類(lèi)是抽象類(lèi)（Abstract Class），抽象類(lèi)表示這個(gè)類(lèi)是提煉出來(lái)的一種概念，是不具體存在的，具體存在的是繼承抽象部門(mén)的各個(gè)具體的部門(mén)。 前面提到的香蕉、蘋(píng)果、梨子泛化為水果，水果其實(shí)也是一種抽象的概念，前面那個(gè)圖的水果可以畫(huà)成抽象類(lèi)。 這個(gè)組織架構圖已經(jīng)一定程度地揭示了公司組織架構的本質(zhì)，一個(gè)公司無(wú)非就是由一個(gè)個(gè)部門(mén)組成的，只是每個(gè)公司具體的部門(mén)可能不一樣而已。這樣的表達效果，用普通的組織架構圖是表達不出來(lái)的，而類(lèi)圖就可以發(fā)揮抽象和提煉的優(yōu)勢。 下面這個(gè)圖將更進(jìn)一步揭示公司組織架構的本質(zhì)： 圖 1.29 公司的組織架構3 公司由一個(gè)個(gè)的部門(mén)組成，但要構成一個(gè)完整的公司，這些部門(mén)應該分為三類(lèi)： 市場(chǎng)類(lèi)部門(mén)：負責公司形象推廣、產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)方面的部門(mén)。 生產(chǎn)類(lèi)部門(mén)：直接生產(chǎn)公司產(chǎn)品的部門(mén)。 支持類(lèi)部門(mén)：不直接生產(chǎn)公司產(chǎn)品，但是支持產(chǎn)品生產(chǎn)或支撐公司運作必不可少的部門(mén)。 在這個(gè)圖中，市場(chǎng)類(lèi)部門(mén)有策劃部、銷(xiāo)售部，生產(chǎn)類(lèi)部門(mén)有研發(fā)部、實(shí)施部、IT部，支持類(lèi)部門(mén)有：IT部、質(zhì)量部、財務(wù)部、行政人事部，其中IT部既是生產(chǎn)類(lèi)部門(mén)，也是支持類(lèi)部門(mén)。 下面對其中一些具體部門(mén)進(jìn)行解釋?zhuān)?/p> 實(shí)施部是負責將軟件系統安裝到客戶(hù)現場(chǎng)，保障系統上線(xiàn)運行的部門(mén)。 IT部主要負責兩方面的職能，一方面要保障公司內部的辦公軟硬件環(huán)境，另一方面會(huì )承接一些外部的網(wǎng)絡(luò )工程，為公司直接盈利。第一方面的工作是屬于支持類(lèi)方面的工作，而第二方面的工作則是生產(chǎn)類(lèi)的工作。 質(zhì)量部負責測試及過(guò)程保障的工作，這個(gè)部門(mén)是支援研發(fā)部和實(shí)施部工作的，故也屬于支持類(lèi)的部門(mén)。 將部門(mén)分為市場(chǎng)類(lèi)、生產(chǎn)類(lèi)和支持類(lèi)，只是其中一種的抽象方法，每個(gè)人可能會(huì )有不同的標準，遇到不同情況可能會(huì )有不同的抽象辦法。以上這個(gè)僅是一個(gè)例子，你千萬(wàn)不要將其當成一個(gè)固定的標準。 總體來(lái)說(shuō)，上述三個(gè)用類(lèi)圖表示的公司組織架構，所針對的公司都不是大型的公司，大型的公司可能會(huì )有分公司、子公司、事業(yè)部等等不同的劃分辦法，組織架構異常復雜，想用類(lèi)圖準確地表達出來(lái)并且能揭示其本質(zhì)相當不容易。希望通過(guò)上述三個(gè)例子，能讓你初步體會(huì )用類(lèi)圖提煉業(yè)務(wù)的優(yōu)勢。 上面四個(gè)練習，基本覆蓋了你在前面小節學(xué)習到的類(lèi)之間關(guān)系的知識。在我的經(jīng)驗看來(lái)，直線(xiàn)（關(guān)聯(lián)）關(guān)系、包含關(guān)系是最常用的，泛化（繼承）關(guān)系用得也比較多，而依賴(lài)關(guān)系用得不是很多。而從使用的難度來(lái)說(shuō)，泛化（繼承）關(guān)系是最考驗人的了，很考驗你發(fā)掘事物本質(zhì)的能力。 類(lèi)圖是不是很有意思呢？下面小節將會(huì )更加有意思，但同時(shí)難度也會(huì )進(jìn)一步增大，喜歡挑戰的你一定是不會(huì )退縮的了！ 分析業(yè)務(wù)模型-類(lèi)圖（Class Diagram）（下） 摘要：類(lèi)圖（Class Diagram）可能是用得最多的一種UML圖。類(lèi)圖的基本語(yǔ)法并不復雜，你可能最多學(xué)習兩三天就可以掌握，然而要真正做到活用類(lèi)圖則可能需要幾年的功力。類(lèi)圖是鍛煉面向對象分析（OOA：Object-Oriented Analysis）和面向對象設計（OOD：Object-Oriented Design）思想的重要的工具，是業(yè)務(wù)結構建模的重要工具。本章將會(huì )有大量的實(shí)戰練習，你的OOA思想將會(huì )接受極大的考驗和提升。 3.5 類(lèi)的“遞歸”關(guān)系與“三角”關(guān)系 這個(gè)小節是類(lèi)圖的進(jìn)階知識，有一點(diǎn)難度，但這些知識在需求分析工作中非常實(shí)用。 “遞歸”關(guān)系 我在以前公司面試過(guò)的人數可能有數百人，如果面試者說(shuō)他懂類(lèi)圖，那么我幾乎100%會(huì )問(wèn)這個(gè)問(wèn)題：Windows操作系統中有文件夾與文件，請你用類(lèi)圖表達出文件夾與文件的關(guān)系。 經(jīng)過(guò)前面的學(xué)習，你已經(jīng)具備了能畫(huà)出這個(gè)圖的基本知識了，請你不要看后面的參考答案，先自己嘗試完成這個(gè)題目。 很多面試者很快就會(huì )畫(huà)出這樣的圖： 圖 1.30 文件夾與文件關(guān)系1 我會(huì )接著(zhù)問(wèn)這些問(wèn)題： 1)文件夾里面也可以有文件夾啊，這個(gè)怎樣表示出來(lái)？ 2)里面的文件夾里面也可能有文件夾，咋辦？ 很多面試者傻眼了，只有很少數人可以畫(huà)出來(lái)。 其實(shí)畫(huà)不出來(lái)也不用灰心，我剛學(xué)習類(lèi)圖時(shí)，也被這個(gè)題目一下子難倒了，后來(lái)看到參考答案后恍然大悟，同時(shí)對類(lèi)圖產(chǎn)生一種莫名的敬仰！ 圖 1.31 文件夾與文件關(guān)系2 文件夾里面有文件夾，里面的文件夾里面有可能有文件夾，這可能是無(wú)窮無(wú)盡的“遞歸”??！而這個(gè)包含關(guān)系可以自己指向自己，可以“自包含”，這個(gè)無(wú)窮“遞歸”的問(wèn)題就解決了，實(shí)在太完美了！ 無(wú)論是弱包含還是強包含，都可以“自包含”。除了“自包含”可以形成“遞歸”，其實(shí)直線(xiàn)關(guān)系同樣是可以指向自己的，這個(gè)叫“自關(guān)聯(lián)”，這樣也形成了“遞歸”關(guān)系。請看下圖： 圖 1.32 自關(guān)聯(lián) 這種“遞歸”結構，一旦展開(kāi)就會(huì )形成一棵樹(shù)型的結構。需求分析時(shí)如果發(fā)現樹(shù)型的業(yè)務(wù)結構，你可以考慮使用“自包含”或者“自關(guān)聯(lián)”來(lái)分析。 其實(shí)“自包含”、“自關(guān)聯(lián)”的說(shuō)法是不嚴謹的，只是方便記憶和理解，實(shí)際上具體的一個(gè)文件夾是不會(huì )包含自己的。這里我們需要進(jìn)一步理解類(lèi)圖中的每一個(gè)類(lèi)所代表的意義，一個(gè)類(lèi)并不是指具體的一個(gè)業(yè)務(wù)對象，一個(gè)類(lèi)泛指屬于這個(gè)類(lèi)的任意一個(gè)業(yè)務(wù)對象。這里的解釋可能還不夠清楚，你可以暫且放下，在對象圖的小節我們再具體說(shuō)這個(gè)問(wèn)題。 “三角”關(guān)系 前面有個(gè)練習，要求你畫(huà)出公司與雇員的關(guān)系，現在要求你分別列出公司和雇員至少3個(gè)關(guān)鍵屬性。 待你列出關(guān)鍵屬性后，請你思考這些問(wèn)題： 1)薪金是雇員的關(guān)鍵屬性嗎？合同期、職位呢？ 2)公司與雇員，這兩者的關(guān)系在法律上是如何確立的？ 你一定會(huì )想到，公司與雇員要簽署勞動(dòng)合同，而勞動(dòng)合同上會(huì )有薪金、合同期、職位這些重要的內容，那么薪金、合同期、職位還算是雇員的屬性嗎？公司、雇員、勞動(dòng)合同這三者是怎樣的關(guān)系？ 圖 1.33 公司、雇員、勞動(dòng)合同的關(guān)系1 在表示公司與雇員的關(guān)系的直線(xiàn)上，拉出一條虛線(xiàn)，虛線(xiàn)另外一端連接勞動(dòng)合同類(lèi)，這樣的類(lèi)叫做關(guān)聯(lián)類(lèi)（Association Class），關(guān)聯(lián)類(lèi)是對兩個(gè)類(lèi)的關(guān)系的進(jìn)一步約束。 最開(kāi)始你可能會(huì )認為薪金、職位、合同期這些似乎應該是雇員的屬性，但現在你應該認識到，這些三個(gè)關(guān)鍵內容應該體現在公司與雇員的關(guān)系上，這些內容應該體現在勞動(dòng)合同上。再進(jìn)一步思考，雇員的薪金、職位、合同期是會(huì )變化的，你可能會(huì )跟同一個(gè)公司簽署多份勞動(dòng)合同，也可能簽署一份勞動(dòng)合同后又有多次合同變更。 要識別出能表征兩個(gè)類(lèi)關(guān)系的關(guān)聯(lián)類(lèi)，難度是有點(diǎn)高的，有這樣的一些實(shí)踐建議供你參考： 1)如果覺(jué)得兩個(gè)類(lèi)有關(guān)系，則先拉上一條直線(xiàn)再說(shuō)。 2)如果覺(jué)得兩個(gè)類(lèi)有關(guān)系，但怎樣畫(huà)都覺(jué)得這個(gè)關(guān)系不太合適，那么可以思考是不是漏了一個(gè)關(guān)聯(lián)類(lèi)了。 3)分別列出這兩個(gè)類(lèi)的關(guān)鍵屬性，思考這些屬性的屬性值是不是由該類(lèi)本身就可以確定了。例如：如果我們最開(kāi)始將薪金作為員工的屬性，那么你可以思考薪金的具體數字，是不是員工自己本身可以確定的？你會(huì )發(fā)現薪金其實(shí)是由公司和員工商定后確定的，并不是員工自己本身可以決定。 4)通過(guò)對屬性的思考，可能會(huì )發(fā)現這個(gè)屬性應該是屬于另外一個(gè)類(lèi)的，思考這個(gè)類(lèi)是不是能表征原來(lái)兩個(gè)類(lèi)關(guān)系的關(guān)聯(lián)類(lèi)。 關(guān)聯(lián)類(lèi)這樣復雜的東西，客戶(hù)是不太可能直接告訴你的，你需要在需求分析中發(fā)現和提煉出關(guān)聯(lián)類(lèi)，這對需求的理解以及項目后期的設計工作將會(huì )有很大的幫助。 將薪金、職位、合同期這些信息直接當成是雇員的屬性也不是不可以的，這跟我們做系統的目標很有關(guān)系。如果我們只是做很簡(jiǎn)單的員工信息管理，可能就沒(méi)有必要將合同提煉出來(lái)。如果我們要做一個(gè)人事管理系統，甚至要產(chǎn)品化，這樣就需要我們將業(yè)務(wù)模型分析得更加透徹。 回到前面的“公司的組織架構”練習，如果我們要做一個(gè)通用的公司管理系統，我們希望能盡量適應不同的公司情況，那么例子中所做的對公司組織架構的提煉是很必要的，如果我們能看清楚公司部門(mén)架構的本質(zhì)，那么就能盡量多的適應不同的情況。 我實(shí)踐建議是：在需求分析階段應盡量對業(yè)務(wù)分析得透徹一點(diǎn)，這樣后期工作將會(huì )更加主動(dòng)。業(yè)務(wù)需求模型最終變成設計模型時(shí)，我們可以把握設計的“度”的，可以做出彈性很高的設計，也可以做一個(gè)比較“老土”的設計。 公司、雇員、勞動(dòng)合同的關(guān)系，其實(shí)還可以畫(huà)成下面這樣： 圖 1.34 公司、雇員、勞動(dòng)合同的關(guān)系2 這個(gè)圖可能最體現它們的“三角”關(guān)系了，關(guān)聯(lián)類(lèi)也可以表達成這樣的方式。但我在實(shí)際工作還是以關(guān)聯(lián)類(lèi)的方式來(lái)表達，我覺(jué)得關(guān)聯(lián)類(lèi)的表達方式更加貼切和專(zhuān)業(yè)一點(diǎn)。 在具體的需求分析工作時(shí)，如果你發(fā)現三個(gè)類(lèi)形成了類(lèi)似該圖的“三角”關(guān)系，你可以思考其中一個(gè)類(lèi)是不是可能是關(guān)聯(lián)類(lèi)，但要注意并不是凡是出現了“三角”關(guān)系就一定會(huì )有關(guān)聯(lián)類(lèi)。 怎么樣？本節的難度已經(jīng)更上一城樓了！ 類(lèi)圖的最大魅力在于幫助你發(fā)掘和提煉業(yè)務(wù)模型，其他的非UML圖可能是做不到的。當然真正要做好發(fā)掘和提煉，還是需要你的深厚功力了！ 下小節，你將要完成一個(gè)綜合練習，應用你所學(xué)習到的全部類(lèi)圖知識。 3.6 考試管理系統——類(lèi)圖綜合訓練 做這綜合練習有以下幾個(gè)目的： 1)讓你鞏固所學(xué)到的類(lèi)圖知識。 2)演練用類(lèi)圖分析需求的基本步驟。 3)學(xué)習一些提煉類(lèi)的新知識。 本練習我們將會(huì )演練類(lèi)圖分析需求的基本步驟： 1)識別出類(lèi)。 2)識別出類(lèi)的主要屬性。 3)描繪出類(lèi)之間的關(guān)系。 4)對各類(lèi)進(jìn)行分析、抽象、整理。 本綜合訓練的題目如下： 某學(xué)校打算做一套考試管理系統，當前情況如下： 1)講師會(huì )講很多門(mén)課，大部分的課程需要安排一次考試，有些就不需要。 2)考試題目由講師出。 3)學(xué)生需要參加很多考試，每門(mén)考試都有成績(jì)。 請你思考： 1)考試是一個(gè)類(lèi)嗎？如果是，考試這個(gè)類(lèi)代表怎樣的意思？ 2)分析出與考試直接相關(guān)的類(lèi)都有哪些？ 3)考試類(lèi)與其他類(lèi)是怎樣的關(guān)系？ 本系統圍繞考試開(kāi)展，我們首先要確定考試是怎樣的一個(gè)類(lèi)，考試類(lèi)代表考試試卷嗎？還是代表考試這個(gè)事情？這是考試管理系統，不是考試試卷管理系統（當然試卷也需要在本系統中管理），需要對考試這個(gè)事情進(jìn)行管理，所以考試類(lèi)代表的是考試這個(gè)事情。 將需求分析中遇到的人、物、概念識別為類(lèi)，這是比較容易做到的，而對于事情，例如考試，我們就不一定能將其識別為類(lèi)。因為普遍認為，類(lèi)代表的是一些靜態(tài)東西，而事情是動(dòng)態(tài)的，不適合用類(lèi)來(lái)表示。這并不是絕對的，由系統的目標出發(fā)，有時(shí)候我們需要將某些事情、動(dòng)作等動(dòng)態(tài)內容，識別為類(lèi)。當我們做某某管理系統，而某某是指某個(gè)事情時(shí)，其實(shí)最終系統是通過(guò)管理該事情的記錄來(lái)實(shí)現對該事情的管理。例如：考試管理系統，其實(shí)最終系統管理的是考試記錄；請假管理系統，其實(shí)系統最終管理的是請假記錄。為了能讓這些事情能被管理，將這些事情識別為類(lèi)是很必要的。 考試類(lèi)的意義基本確定了，它的屬性有考試時(shí)間、地點(diǎn)等內容，現在要思考與考試直接相關(guān)的類(lèi)有哪一些呢？ 課程、試卷、講師、成績(jì)、學(xué)生這些合適嗎？ 請你先列出與考試直接相關(guān)的類(lèi)，并嘗試畫(huà)出它們與考試的關(guān)系，然后才繼續往下看。 請注意只需要找出與考試直接相關(guān)的類(lèi)就可以了，不需要找間接相關(guān)的，另外只需要畫(huà)出其他類(lèi)與考試的關(guān)系就可以了，至于其他類(lèi)之間的關(guān)系暫不用考慮。 圖 1.35 考試類(lèi)與其他類(lèi)的關(guān)系 說(shuō)明：此圖并沒(méi)有畫(huà)出課程、講師、學(xué)生之間的關(guān)系，此圖重點(diǎn)表達的是其他類(lèi)與考試類(lèi)的關(guān)系。 此圖表達了這樣的情況： 1)每個(gè)課程要么安排一次考試，要么沒(méi)有考試，而每個(gè)考試只對應一門(mén)課程。 2)一名講師作為出題者對應零到多次考試，而每一次考試必有對應的一位出題的老師。 3)一名學(xué)生需要參加零到多次的考試，而每個(gè)考試有一到多個(gè)學(xué)生參加。 至于成績(jì)和試卷，要重點(diǎn)說(shuō)明一下。 作為一名學(xué)生，他參加一門(mén)考試就會(huì )得到一個(gè)成績(jì)，他參加多門(mén)考試就得到多門(mén)成績(jì)，于是就可以計算出該名學(xué)生的平均分、最高分、分數排名等，這些內容可以列為學(xué)生的屬性。 作為考試來(lái)說(shuō)，一次考試有很多學(xué)生參加，這樣這門(mén)考試就會(huì )產(chǎn)生很多個(gè)成績(jì)，根據這些成績(jì)，我們可以算出這次考試的平均分、最高分、優(yōu)秀率、合格率等等，注意平均分、最高分這些也可以叫做這次考試的成績(jì)，這些內容可以列為考試的屬性。 學(xué)生的分數排名、考試的優(yōu)秀率這些東西如果列為屬性，這些屬性可以成為“導出屬性”，意思就是通過(guò)其他基礎數據算出來(lái)的屬性。需求分析時(shí)，我們要重點(diǎn)識別基礎屬性，基礎屬性是指“原生”的屬性，不根據其他東西計算出來(lái)，而是直接得到的。 圖3.35中所定義的成績(jì)類(lèi)是指一名學(xué)生參加一次考試所得到的成績(jì)，這個(gè)成績(jì)是原生的，通過(guò)這個(gè)成績(jì)，系統可以從考試的角度或者從學(xué)生的角度導出很多其他統計數據。 理解了成績(jì)這個(gè)類(lèi)，應該就比較容易理解試卷這個(gè)類(lèi)了。一次考試對應一名出題老師，老師為這次考試設計了一份題目，這份題目就是試卷。 上述只是參考答案，這個(gè)題目并沒(méi)有標準答案，識別出怎樣的類(lèi)以及畫(huà)出類(lèi)之間的關(guān)系，從不同的角度就會(huì )有不同的結果，關(guān)鍵還是要從系統的目標出發(fā)，做出合適的分析。如果你的答案與參加答案很不一致，不代表你畫(huà)得不好，只要你能有條理地解釋這些類(lèi)和它們的關(guān)系，就是合適的！ 通過(guò)這個(gè)綜合訓練的過(guò)程（而不是結果），總結以下幾點(diǎn)實(shí)踐建議供你參考： 1)從系統的目標出發(fā)來(lái)思考問(wèn)題。 2)用類(lèi)圖分析需求的基本步驟：識別類(lèi)、識別屬性、畫(huà)出關(guān)系、整理和提煉，只是大致的參考步驟，并不是絕對的。 3)識別類(lèi)的關(guān)鍵屬性，能讓我們思考類(lèi)是否合適，嘗試畫(huà)出類(lèi)的關(guān)系也會(huì )讓我們再次思考這些類(lèi)是否合適。 4)多讀圖，從兩個(gè)方向來(lái)讀兩個(gè)類(lèi)的關(guān)系，能幫助你發(fā)現更多問(wèn)題。 5)只需要表達出的類(lèi)直接關(guān)系就可以了。例如：A和B有關(guān)系，B和C有關(guān)系，這樣其實(shí)A和C也是有關(guān)系的，它們有間接關(guān)系，間接關(guān)系不需要直接畫(huà)出來(lái)，只需要畫(huà)出所有的直接關(guān)系，我們可以通過(guò)類(lèi)圖的關(guān)系網(wǎng)絡(luò )看到類(lèi)之間的間接關(guān)系。 6)不要試圖用一個(gè)類(lèi)圖表達所有的內容?？荚囅到y這個(gè)題目其實(shí)已經(jīng)簡(jiǎn)化不少了，實(shí)際系統的類(lèi)圖可能有幾十個(gè)甚至上百個(gè)類(lèi)，要規劃好用多個(gè)類(lèi)圖來(lái)表達不同的內容，每個(gè)類(lèi)圖有不同的表達重點(diǎn)。 7)注意識別“原生”的內容，并且根據這些“原生”內容能導出什么“導出內容”，不要將“導出內容”當成“原生內容”的。 8)識別關(guān)聯(lián)類(lèi)是難點(diǎn)也是關(guān)鍵點(diǎn)，分離出關(guān)聯(lián)類(lèi)會(huì )讓我們更加看清楚事務(wù)的本質(zhì)。 9)沒(méi)所謂絕對正確的答案，關(guān)鍵是要有自己的合理分析，逐步求精、持續優(yōu)化你的想法。 10)多練習、多討論，逐步增強你的面向對象分析素養。 3.7 關(guān)于對象圖 寫(xiě)過(guò)代碼的朋友比較容易理解什么是對象，類(lèi)（class）的實(shí)例（instance）就是對象（object）。第1章大話(huà)UML曾講解過(guò)對象圖，我們再來(lái)復習一下。 這是Person類(lèi)： 圖 1.36 Person類(lèi) 下面這句代碼將Person類(lèi)實(shí)例化為person對象： Person person = new Person（）; 用對象圖表示為： 圖 1.37 person對象 一個(gè)公司包含多個(gè)員工，用類(lèi)圖這樣表示： 圖 1.38 公司和員工的關(guān)系 此圖的公司和員工并沒(méi)有指具體是哪個(gè)公司或者哪個(gè)員工，如果某公司A有甲、乙、丙三位員工，用對象圖則可以這樣表示： 圖 1.39 公司A與員工甲、乙、丙的關(guān)系 “A:公司”表示對象A是公司這個(gè)類(lèi)的實(shí)例；如果是“:公司”，則表示這是公司這個(gè)類(lèi)的實(shí)例，但沒(méi)有給出這個(gè)實(shí)例的具體名稱(chēng)。 類(lèi)是某一類(lèi)東西的抽象或者叫統稱(chēng)，而對象則是具體的一個(gè)東西，A公司如果有1000名員工，那么就需要畫(huà)一千個(gè)“包含”才能表示出A公司與所有員工的關(guān)系。對象與對象之間如果有關(guān)系，那肯定是一對一的關(guān)系，因為兩者都是具體的東西，不可能存在第二個(gè)。比方說(shuō)張三和李四是好朋友，他們的關(guān)系就是一對一的好朋友關(guān)系，因為不可能再有另外一個(gè)張三或者李四，但如果我們將張三和李四抽象為人時(shí)，一個(gè)人可以與很多人交朋友，這樣就可以建立多對多的朋友關(guān)系。 需求分析時(shí)，其實(shí)我們接觸到的是一個(gè)個(gè)具體的東西，如：見(jiàn)到一個(gè)個(gè)具體的人，接觸到一份份具體的業(yè)務(wù)數據等等，這些具體的東西其實(shí)就是對象。而我們分析需求不能就事論事，我們需要將這些對象提煉為類(lèi)，這樣的分析才更具有代表性。我們軟件系統并不是用來(lái)解決具體某次事件中的一個(gè)問(wèn)題，而是希望能解決某一類(lèi)問(wèn)題。 在我的工作經(jīng)歷看來(lái)，需求分析工作中很少需要用到對象圖。我基本不會(huì )使用對象圖，而直接使用類(lèi)圖，在少數需要使用對象圖時(shí)，我甚至會(huì )直接用類(lèi)圖代替，這樣做也并沒(méi)有不妥而且也容易理解和解決問(wèn)題。 前面有一個(gè)練習，讓你用類(lèi)圖畫(huà)出你和你的另外一半的關(guān)系，其實(shí)準確地說(shuō)你和你的另外一半已經(jīng)是很具體的一個(gè)人了，應該用對象圖來(lái)表達，但我覺(jué)得將其“混淆”為類(lèi)圖也沒(méi)有什么不妥，而且更簡(jiǎn)單易懂。 前面“類(lèi)的遞歸關(guān)系”小節提到“自包含”“自引用”的問(wèn)題，“自”的意思并不是指對象自己本身，而是指其他的屬于同一個(gè)類(lèi)的實(shí)例。 對象圖就簡(jiǎn)單介紹到這里，如果你對類(lèi)圖還不是很熟悉的話(huà)，建議你對象圖了解到這樣的程度就可以了。 3.8 小結與練習 類(lèi)圖是最常用的UML圖，是用來(lái)訓練你OOA思想的最好武器。類(lèi)圖的語(yǔ)法不算很難，要看懂類(lèi)圖難度不大，但要用好類(lèi)圖就相當不容易了。 本章一開(kāi)始，專(zhuān)門(mén)對開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行了“洗腦”，端正你對面向過(guò)程和面向對象的認識。如果你不是開(kāi)發(fā)人員，那么這個(gè)“洗腦”就可以免了。 接下來(lái)你學(xué)習了一大堆類(lèi)圖的基本語(yǔ)法，并做了很多練習，你還記得下面列出來(lái)的內容嗎？ 表 3.1 類(lèi)圖基本語(yǔ)法 你還學(xué)習了類(lèi)圖的“遞歸”關(guān)系與“三角”關(guān)系。 圖 3.40 “遞歸”關(guān)系示例 圖 3.41 “三角”關(guān)系示例 一個(gè)個(gè)的練習除了讓你鞏固學(xué)到的類(lèi)圖知識，更重要的是通過(guò)具體的實(shí)例讓你體會(huì )用類(lèi)圖分析問(wèn)題的思路和方法。 類(lèi)圖分析需求的基本步驟： 1)識別出類(lèi)。 2)識別出類(lèi)的主要屬性。 3)描繪出類(lèi)之間的關(guān)系。 4)對各類(lèi)進(jìn)行分析、抽象、整理。 類(lèi)實(shí)例化后就是對象，表達這些對象及對象關(guān)系的圖，就是對象圖。需求分析中很少需要使用對象圖。 多思考、多練習、多討論、多總結，不斷鍛煉和提升你的面向對象分析能力吧！ 練習 1.一輛小車(chē)有4個(gè)輪子，請用類(lèi)圖表示出來(lái)。 2.一輛貨車(chē)也有4個(gè)輪子，但貨車(chē)的前輪和后輪不太一樣，用類(lèi)圖如何表示？ 3.請用類(lèi)圖表示項目組的人員組成。 提示：請思考項目組包含怎樣的角色？項目組架構是樹(shù)形架構還是網(wǎng)絡(luò )架構？ 4.你要設計一個(gè)論壇，請用類(lèi)圖表達出分區、版塊、子版塊、帖子等論壇常見(jiàn)元素的關(guān)系。 5.請在你做過(guò)或者正在做的項目中挑選一個(gè)，用類(lèi)圖來(lái)分析該項目的需求或者部分需求。 |
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