如何使用UML類圖進(jìn)行Java應(yīng)用程序設(shè)計

四、PrintCGrid類

    PrintCGrid類是CGrid類的子類，它定義了允許把對象加到網(wǎng)格中的附加變量和方法。它也提供了顯示網(wǎng)格的方法。 PrintCGrid類的類圖如下圖所示：

    PrintCGrid類與CGrid類的關(guān)系是子類與父類的關(guān)系。在類圖中用實線與空心箭頭從子類指向父類表示。

    PrintCGrid類的原代碼為：

    在以上代碼中，PrintCGrid聲明3個變量：displayList[]、maxObjects和numObjects。這些變量都聲明為proceted，從而把對它們的訪問限制在一個包中和PrintCGrid的子類中。

    DisplayList[]變量是類CGObject(見以下類的介紹)的數(shù)組。但這并不意味著該數(shù)組包含作為類CGObject實例的對象。這是不可能的，因為CGObject是抽象的。把DisplayList[]聲明成類CGObject的數(shù)組的目的，是允許該數(shù)組包含CGObject類的子類的對象。一般來說，如果一個變量聲明成類X，那么可以把該變量賦值為X的子類的對象。

    MaxObjects變量聲明成static并且final。使用static修飾符聲明的變量，它們被作為一個類實例的所有對象公用，不會被每個實例復(fù)制，靜態(tài)變量又成為類變量。沒有被聲明成靜態(tài)的變量是實例變量，對作為一個類的實例的每個對象進(jìn)行復(fù)制。

    Final修飾符用于把變量標(biāo)識成常量。用final修飾符聲明的變量必須在聲明時進(jìn)行初始化，不能再聲明之外的任何地方賦值。MaxObjects常量初始化為100，表示可以加到displayList[]中的對象的***數(shù)目。

    NumObjects變量用于統(tǒng)計加到網(wǎng)格的displayList[]中的對象實際數(shù)目。

    PrintCGrid有一個構(gòu)造函數(shù)。該構(gòu)造函數(shù)有兩個參數(shù)：x和y，它們表示網(wǎng)格的水平和垂直方向的尺寸。構(gòu)造函數(shù)調(diào)用super()方法，并把這兩個變量當(dāng)著變元傳遞過去。Super()方法是構(gòu)造函數(shù)調(diào)用語句的一個例子。它以x和y作為變元調(diào)用PrintCGrid的父類（即CGrid類）的構(gòu)造函數(shù)。CGrid的構(gòu)造函數(shù)初始化其width和depth變量，分配grid[][]數(shù)組，并用空格給該數(shù)組元素賦值。CGrid的構(gòu)造函數(shù)運(yùn)行完后，PrintCGrid的構(gòu)造函數(shù)繼續(xù)把numObjects設(shè)置為0，并分配displayList[]數(shù)組。

    PrintCGrid提供10個訪問方法。AddCGObject()方法把對象加到displayList[]數(shù)組中。DeleteCGObject()方法刪除位于指定索引位置的對象。所有的后續(xù)對象都向前移動，以填充被刪除對象留下的空缺。DeleteLastObject()方法通過簡單地把numObjects減1來刪除***一個對象。

    GetNumObjects方法返回displayList[]中的對象數(shù)目。GetObject方法返回displayList[]中指定位置的對象。clearGrid()方法通過把numObjects設(shè)置為0去清除所有對象。

    DrawGrid()方法使用從CGrid類繼承的方法清空網(wǎng)格，然后調(diào)用displayList[]中每個對象的display()方法。

    displayGrid[]方法在控制臺窗口中顯示每一行網(wǎng)格。它是繼承的例子。Grid[][]數(shù)祖在CGrid類中定義，由PrintCGrid所繼承。它由CGObject類的所有子類的drawGrid()方法和display()方法更新。PrintGrid()類用它來在控制臺窗口中打印字符。

    ValueOf()方法用于displayGrid()方法中，它是String 類的靜態(tài)方法。它把字符數(shù)組轉(zhuǎn)換成String對象。靜態(tài)方法類似于靜態(tài)變量，它整體上應(yīng)用于類，而不是作為類實例的各個對象使用。由于面向?qū)ο?，靜態(tài)方法只能訪問靜態(tài)變量。所有靜態(tài)方法都是定局的，不能被覆蓋。

    DisplayRow()方法在控制臺窗口上顯示一行網(wǎng)格，show()方法把drawGrid()和displayGrid()方法組合成一個方法。

    五、BorderPrintCGrid類

    BorderPrintCGrid類是PrintCGrid類的子類，它進(jìn)一步擴(kuò)展了CGrid類。它增加了生成類PrintCGrid對象的邊界的變量和方法。類圖見如下所示：

    BorderPrintCGrid類有四個私有變量:useBorder、borderCharacter、horizEdge和vertEdge。UseBorder是boolean類型的變量，它決定邊界是否應(yīng)該顯示。BorderCharacter為用于顯示邊界的字符。HorizEdge和vertEdge用于顯示邊界的水平和垂直邊界的String對象。

    BorderPrintCGrid類有兩個。***個構(gòu)造函數(shù)沒有參數(shù)。它調(diào)用PrintCGrid類的構(gòu)造函數(shù)構(gòu)造一個75字符寬20行高的網(wǎng)格，其邊界字符為*。SetBorderDefaults()方法用于初始化BorderedPrintCGrid類的變量。第二個構(gòu)造函數(shù)類似于***個構(gòu)造函數(shù)，但它提供了直接指定網(wǎng)格尺寸及邊界字符的功能。

    BorderPrintCGrid類提供4個訪問方法。SetBorderDefaults()方法使用enableBorder()方法和setBorderCharacter()方法初始化BorderedPrintCGrid類的變量。enableBorder()方法把useBorder設(shè)置成true或false。setBorderCharacter()方法設(shè)置displayGrid()方法所用的borderCharacter、horizEdge和vertEdge變量。

    BorderedPrintCGrid類是PrintCGrid的子類，其類圖關(guān)系表示為：

    displayGrid()方法覆蓋 PrintCGrid類的displayGrid()方法。通過重新定義該方法以滿足自己的需要。其中的super語句，將調(diào)用PrintCGrid.displayGrid()。

    該類的實現(xiàn)代碼為：

    到這里，我們的程序設(shè)計與實現(xiàn)已完成將近一半。我們用UML類圖分析了5個類，但這些類之間是如何相互作用而構(gòu)成我們的應(yīng)用程序呢？現(xiàn)在我們回過頭來分析前面5個類之間的相互關(guān)聯(lián)。首先我們分析繼承概念在UML類圖中的表示。

    通過UML類圖中的各類之間的繼承關(guān)系表示法，我們清楚地知道，CGrid是超類，PrintCGrid是CGrid的子類，BorderedPrintCGrid是PrintCGrid以及CGrid的子類。

    在Java類的代碼實現(xiàn)中，一定要用相應(yīng)的extends語句來表示實際的繼承關(guān)系。

    一般類與類之間的關(guān)系我們可以用關(guān)聯(lián)來表達(dá)。如在類CGrid中，在GetCharFrom()和SetCharAt()方法中我們使用了Point類來定義它們的參數(shù)，這是類CGrid對Point類的引用。類CGrid可以引用多個Point對象，因此，在多重性的概念中，表示該類CGrid可以與多個Point對象關(guān)系。

    在UML類圖中，我們用一條實線表示這種關(guān)聯(lián)為依賴關(guān)系，通過開叉的箭頭表示是CGrid類引用Point類。箭頭上方的0..*表示可以與多個對象關(guān)聯(lián)。如果是0..1表示可以與1個對象關(guān)聯(lián)；如果是1表示必須與1個對象關(guān)聯(lián)；如果是1..*表示必須與至少1個對象關(guān)聯(lián)。

    同樣，在PrintCGrid類中，在其變量申明中，有對CGObject的引用，并且也是多重引用。其UML類圖關(guān)系可以表示為：

    因此，以上5個類之間的相互關(guān)系，用UML類圖關(guān)系可以清楚地表示為：

    本部分說明了5個類的UML類圖表示、UML類圖關(guān)系以及相應(yīng)的Java實現(xiàn)代碼。