UML：创建类图

目录

• 使用类图
• 创建类图并添加元素
• 生成并编辑 Java 源代码
• 查找图元素
• 为类和图生成文档
• 描绘链接和关联
• 创建依赖关系图
• 保存图并更新 Java 源文件

前提条件

要使用本教程，您必须在系统中安装 IDE，并且应该熟悉 IDE 的基本组成部分。此外，还应该对 Java 编程语言和 UML 有基本的了解。有关 IDE 的基础知识，请参见联机帮助中的“IDE 基础知识”主题。http://www.uml.org/ 是 UML 资源的官方网站，为您了解 UML 技术和理论提供了很好的资源。

系统要求

本教程假定您的系统符合 NetBeans 6.5 发行说明的“系统要求”部分中指定的要求。

本教程所需要的软件

要学习本教程，您需要具备下表中列出的软件和资源。

创建类图

1. 启动 IDE 并打开先前创建的 UMLTutorialProject 项目（如有必要）。
2. 在“项目”窗口中，展开 "UMLTutorialProject" 节点，然后右键单击“模型”节点。
3. 从弹出式菜单中选择“添加”>“图”。将打开新建向导，并显示“创建新图”页。
4. 在“图类型”列表中，选择“类图”。
5. 在“图名称”字段中，键入 ClassDiagram。
6. 保留“名称空间”字段中的缺省设置并单击“完成”。IDE 将执行以下操作：
   • 在“模型”节点下创建 "ClassDiagram" 节点
   • 在图编辑器中显示新图（该图此时为空）
   • 打开建模组件面板

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添加并标记类元素

1. 从建模组件面板的“基本”类别中选择 "Class" 图标 并在图编辑器中单击鼠标。此操作用于在图中放置类元素。
2. 在图编辑器中的任何位置单击鼠标右键，取消选择该图标。注意：每次选择图标时，均可通过多次单击在图编辑器中放置相应元素的多个实例。
3. 单击新添加的类元素以选择它（如果尚未选择）。
4. 键入 EntryStation 并按 Enter 键。IDE 将执行以下操作：
   • 使用名称 EntryStation 标记类元素
   • 创建名为 EntryStation() 的公共操作
   • 在“属性”窗口中显示类属性
   • 在“项目”窗口的“模型”节点下添加名为 EntryStation 的类元素

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使用弹出式菜单添加属性

现在，您已绘制并标记了 EntryStation 元素，接下来需要描述其属性。

1. 在图编辑器中选择 EntryStation 元素（如果尚未选择）。
2. 右键单击“属性”一词，然后从弹出式菜单中选择“插入属性”。将打开一个单行编辑器，并显示以下信息：

   可视性 类型 名称[范围]=initialValue{名称=值}

3. 键入 stationID 并按 Enter 键。在 EntryStation 类中，将显示一个类型为 int 的属性 stationID，并且创建以下操作：public int getStationID()、public void setStationID(int val) 请注意，由于您保留了缺省设置，因此将创建 get 和 set 操作。

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添加操作

1. 在图编辑器中，选择 EntryStation 类元素。
2. 右键单击“操作”一词，然后从弹出式菜单中选择“插入操作”。将打开一个单行编辑器，并显示以下信息：

   可视性 returnType 名称(参数) {属性, ...}

3. 键入 validateEntryStation 并按 Enter 键。IDE 将创建一个新操作。

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（可选）编辑属性或操作

双击类中的某个属性或操作时，将打开一个组合框编辑器，如下图所示。

单击属性或操作的每个部分时，该部分的标签就会在组合框中以粗体格式显示。如果适用，操作或属性的选定部分还会具有一个值下拉列表。

例如：

1. 双击 EntryStation 类中的 stationID 属性。
2. 单击 "private" 一词。请注意，“可视性”一词将显示为粗体格式。
3. 按 Ctrl+向下方向键。将打开一个下拉列表，其中显示了可以为可视性属性选择的值。
4. 从下拉列表中选择一个新值并按 Enter 键。
   该属性将更新为新的值。
   
   注意：您也可以直接在编辑器中键入新值。如果下拉列表中没有您需要的值，则可以使用向右和向左方向键来定位光标，然后键入适当的值。
5. 对于本教程，请使用 private 值并按 Enter 键以关闭编辑器。

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添加并定义其他类

现在，您需要添加更多类，以便完成简单的银行应用程序类图。添加类后，请使用到目前为止在本教程中学到的方法，按如下所述对类进行标记并添加属性和操作。

1. 从建模组件面板的“基本”类别中选择 "Class" 图标 并在图编辑器中单击五次鼠标，以便放置其他类元素，如下图所示。
   

   

2. 通过在图编辑器中的任何位置单击鼠标右键，取消选择 "Class" 图标。
   
   注意：您可以选择并拖动新的类元素来排列它们（如上图所示），以便您可以在图中清楚地看到每个元素。
3. 选择 EntryStation 元素下面的第一个未命名类元素，并将其命名为 ATM。
4. 在 ATM 类元素仍处于选定状态的情况下，添加如下定义的属性：
   

   private float cashOnHand

5. 向 ATM 类中添加第二个属性并按照以下方式进行定义：
   

   private float dispensed

   这些属性将出现在类图中。
   
   注意：向类中添加属性和操作时，类元素将会增大。要改进图的外观，请根据需要移动类元素，以便您可以清楚地看到每个元素。执行此操作时，请务必选择类元素，而不是选择单个属性或操作。
6. 选择位于 ATM 类下面的第一个类元素，并将其命名为 Consortium。
7. 向 Consortium 类中添加一个操作。添加操作与添加属性类似。右键单击“操作”一词并选择“插入操作”。
8. 键入 validateAccountInfo，然后按 Enter 键。
   IDE 将创建如下所示的新操作：
   

   public void validateAccountInfo()

9. 选择 ATM 类右侧的类元素并将其标记为 CashierStation。
10. 为此类添加以下两个操作：
    

    public int verifyCard()
    
    public float verifyAmountAvailable()

11. 将其余的两个类元素分别标记为 Branch 和 User。
    对于 User 类，不添加任何属性和操作。
12. 为 Branch 类添加如下定义的属性：
    

    private char connected

生成 Java 源代码

您可以对 Java 应用程序进行建模，然后为模型生成相应的 Java 源代码。要生成源代码，您需要创建 Java 项目并使用该项目来存储为 UML 项目生成的代码。

1. 从主菜单中选择“文件”>“新建项目”，然后执行以下操作：
   
   1. 在“类别”下选择“常规”。
   2. 在“项目”下，选择“Java 应用程序”。
   3. 单击“下一步”。
2. 在“项目名称”字段中，键入 JavaPrj1。
3. 对于“项目位置”，请单击“浏览”并选择 UMLTutorial 目录。
4. 取消选中“设置为主项目”和“创建主类”复选框。
5. 单击“完成”。
   将出现一个进度对话框。创建 JavaPrj1 项目后，该项目将显示在“项目”窗口中。
6. 在“项目”窗口中，右键单击 "UMLTutorialProject" 节点，然后从弹出式菜单中选择“生成代码”。
7. 在“生成代码”对话框中，单击“浏览”。
8. 在“选择目标源文件夹”对话框中，找到刚创建的 JavaPrj1 项目的源文件夹。
   例如：C:\Temp\UMLTutorial\JavPrj1\src
9. 单击“打开”。
10. 返回至“生成代码”对话框，取消选中“备份现有的源文件”复选框，然后单击“确定”。
11. 在“授权保存 UML 项目”对话框中，单击“是”。
    IDE 将生成 Java 源代码，并且“输出”窗口将显示代码生成过程的进度。
12. 在“项目”窗口中，展开 "JavaPrj1" >“源包”节点，然后双击 "<缺省包>" 节点。
    请注意，该文件夹包含了与在 ClassDiagram 模型中创建的类元素同名的 Java 源文件。

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使用 Java 源代码编辑器添加属性

现在，将使用源代码编辑器向 EntryStation 中添加另一个属性。修改 Java 源文件后，您将使用“逆向工程”功能在相应的 UML 模型元素中反映所做的更改。

1. 在“项目”窗口中，展开 "UMLTutorialProject" 节点和“模型”节点（如有必要）。
2. 右键单击 "EntryStation" 节点，然后从弹出式菜单中选择“导航至源”。
   将出现标记为 "EntryStation.java" 的源代码编辑器标签，并显示该类的源代码。
3. 在源代码编辑器中，在第一个属性下面键入以下代码：
   

   private boolean isOperating

4. 按 Ctrl-S 组合键保存所做的更改。
5. 在源代码编辑器中单击鼠标右键，然后从弹出式菜单中选择“逆向工程”。
   将显示“逆向工程”对话框。
6. 在“逆向工程”对话框中选中“使用现有的 UML 项目”，然后选择 "UMLTutorialProject" 作为目标项目。
7. 单击“确定”以启动逆向工程过程。
8. 在“模型元素覆盖授权”对话框中，单击“是”以覆盖 EntryStation 类的现有模型。
9. 单击 "ClassDiagram" 标签以返回至图编辑器。
   isOperating 属性将出现在 EntryStation 类元素中。
   
   注意：单击图工具栏中的“适当地调整宽度大小”按钮可以将图置于窗口的中心位置。此按钮允许您根据需要来调整缩放级别，以便显示所有的标签或释放图上的空间来放置更多的元素。

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通过“项目”窗口查找图编辑器中的对象

• 在“项目”窗口中，双击 "EntryStation" 节点。
  在图编辑器中，EntryStation 类元素将处于选定状态且居中显示。

通过图编辑器查找“项目”窗口中的对象

1. 在图编辑器中，选择 Consortium 类，然后单击鼠标右键。
2. 从弹出式菜单中选择“在模型中选择”。
   在“项目”窗口中，目标对象的名称将处于突出显示状态。

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使用“UML 文档”窗口

1. （可选）如果未显示“UML 文档”窗口，请选择“窗口”>“其他”>“UML 文档”。
2. 在图编辑器中，选择 EntryStation 类元素。
3. 在“UML 文档”窗口的文本框内单击鼠标。
4. 键入 Describes the actions of the EntryStation class。
5. 右键单击 EntryStation 类元素，然后从弹出式菜单中选择“生成代码”。
6. 在“生成代码”对话框中，单击“确定”。
7. 在“授权保存 UML 项目”对话框中，单击“是”。
   将生成新的 Java 代码。
8. 单击 "EntryStation.java" 源代码编辑器标签。
   您将看到在文档窗口中键入的文本已被添加到 EntryStation.java 源文件中。

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使用“属性”窗口为属性生成文档

1. 单击 "ClassDiagram" 标签以将焦点返回至图编辑器。
2. 在“项目”窗口中，展开 "EntryStation" 节点。
3. 选择标记为 private boolean isOperating 的属性节点。
   将在 UML“属性”窗口中显示其属性。
4. 在“属性”窗口中，单击“文档”行中的省略号按钮 (...)。
   将打开一个定制编辑器，如下图所示。
   

   

5. 键入文本 Maintains if EntryStation is operating，然后单击“确定”。
6. 在图编辑器中，右键单击 EntryStation 类元素，然后从弹出式菜单中选择“生成代码”。
7. 在“生成代码”对话框中，单击“确定”。
8. 在“授权保存 UML 项目”对话框中，单击“是”。
   将生成新的 Java 代码。
9. 单击 "EntryStation.java" 源代码编辑器标签。
   您将在紧靠 isOperating 属性上方的源代码中看到键入的文本。

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使用 "Comment" 图标为图生成文档

您可以使用位于建模组件面板中的 "Comment" 图标添加注释，以说明图中选定元素的特定信息。

1. 单击 "ClassDiagram" 标签以返回至图编辑器。
2. 从建模组件面板的“注释”类别中选择 "Comment" 图标 。
3. 在 CashierStation 元素的右侧或正上方单击鼠标。
   将在图中放置一个注释元素。
4. 右键单击图编辑器中的任意位置，取消选择该图标。
5. 在注释元素处于选定状态的情况下，键入 Cashier stations have limited funds，然后按 Enter 键。
   注释元素中将显示该文本。
6. 单击注释元素的边缘，然后从上下文组件面板中选择 "Link Comment" 图标 。
7. 在 CashierStation 内单击鼠标，然后在注释元素内再次单击鼠标。
   将在注释元素和类元素之间出现一条链接线。
8. 右键单击图编辑器中的任意位置，取消选择该图标。
9. 重复执行步骤 2 至 8，以便在图中为 "Branch" 类元素放置并链接另一个注释元素。
   请在此操作过程中使用以下文本：A branch belongs to a Member Institution。

描绘类关联

1. 在 ATM 元素内单击鼠标以打开上下文组件面板，然后选择 "Aggregation" 图标 。
2. 在 ATM 元素内再次单击鼠标，然后单击 Consortium 元素。
   将在这两个类之间绘制一条链接线。
3. 在图编辑器中的任何位置单击鼠标右键，取消选择该图标。
4. 选择 ATM 和 Consortium 之间的聚合链接。
   当该链接处于选定状态时，其颜色将变为蓝色。
5. 将光标指向选定链接线的中间位置附近，然后单击鼠标右键。
6. 从弹出式菜单中选择“标签”>“链接名称”。
7. 在名称字段中键入 AccountVerification，然后按 Enter 键。
   将为该链接添加标记，如下图所示。
   

   

8. 右键单击 CashierStation，从上下文组件面板中选择 "Association" 图标 ，然后在 CashierStation 和 Branch 之间绘制一条链接线。
9. 在图编辑器中的任何位置单击鼠标右键，取消选择该图标。

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描绘限定关联

限定关联用于关联两个类和一个限定符。限定符是一个特殊的属性，用于减少关联的有效多重性。将在关联线的末尾（限定符所限定的类旁边）出现一个用小方框表示的限定关联。

以下步骤说明了如何在 ATM 类和 Consortium 类之间创建限定关联。

• 右键单击连接 Consortium 类的聚合链接，然后选择“显示限定符”。将在 Consortium 类元素上附着一个限定符，如下图所示。
  

  

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设置关联的多重性

您可能希望设置此关联的多重性。但是，缺省情况下，这些标签是隐藏的。可以使用下列步骤来显示关联链接上的标签。

1. 右键单击 Consortium 和 ATM 之间的链接，然后选择“标签”>“两个端点的多重性”。
   将关闭弹出式菜单，并显示该链接的标签。
2. 右键单击聚合链接上面部分的小菱形（在 ATM 元素旁边），然后选择“设置多重性”。
   
   注意：如果未能显示正确的弹出式菜单，请将 Consortium 元素移至距离 ATM 元素远一些的位置，以便延长聚合箭头。
3. 选择 "1..*"。
   请注意，该链接的下面部分将被标记为 1，如下图所示。
   

   

4. 执行类似步骤，为 CashierStation 和 Branch 之间的关联链接设置多重性，如下图所示。

   

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描绘泛化和继承

泛化是一个类与该类的一个或多个细化版本之间的关系。细化的类称为超类，每个细化后的版本称为子类。超类的属性和操作会体现在其子类中，因此每个子类都将继承超类的特性。您可以使用继承来组织类，以便共享通用结构。泛化链接表示一个类可以继承来自父类的一组属性和操作。

1. 在 ATM 类元素内单击鼠标以打开上下文组件面板。选择 "Generalization" 图标 。
2. 在 ATM 类元素内单击鼠标，然后单击 EntryStation 类元素。
   将显示“选择要重新定义的方法”对话框。
3. 选中 "ATM" 节点旁边的复选框以选择所有方法，然后单击“确定”。
   选定的方法将被添加到 ATM 类元素中，并且将在两个类元素之间出现一条泛化链接线。
4. 通过以下方法绘制另一个泛化链接：首先单击 CashierStation，然后单击 EntryStation。
5. 在“选择要重新定义的方法”对话框中，选中 "CashierStation" 节点旁边的复选框以选择所有方法，然后单击“确定”。
6. 在图编辑器中的任何位置单击鼠标右键，取消选择 "Generalization" 图标。
7. 完成的图应该与下图类似。