利用UML類圖設計Java應用程序詳解(1)

UML已成為面向對象設計的標準圖形化工具，在UML定義的各種圖中，本文只涉及類圖。Java應用程序由許多類所構成，類圖的設計與實現，是Java實現面向對象應用程序的核心。本文通過一個具體的應用程序的設計與實現過程，詳細說明了利用UML類圖設計Java應用程序，使得開發過程標準化、可視化，代碼編程簡單化。

在類圖中，類被描述為帶有三層的盒子。

頂層為類名，一般用加粗字體表示。如果類是抽象的，其名稱用斜體表示；如果類是接口，則在類名上方標注<<interface>>。

中間層包含類的屬性（或變量），底層包含類的方法。與類名相似，如果方法是抽象的，那么它的名稱也用斜體表示。

我們要設計的應用程序CDrawApp應用程序在基于字符的網格上畫點、框和文本串，該應用程序涉及到Java面向對象的許多概念與應用方法，非常系統、全面，在您仔細研讀后，定能迅速掌握UML類圖，并將其應用到實際的Java應用程序開發過程中。為減少代碼長度，讓程序簡單易懂，這里使用Java控制臺窗口顯示程序運行結果。該程序總共由10個大類組成，以下分別介紹。

一、Point類

在CDrawApp程序中定義的第一個類是Point類，該類用于通過x和y坐標在網格上標識一點。其類圖設計為：

在該類中，有2個成員變量x和y,類圖中，“-”表示變量或方法為private，“+”表示public，“#”則表示protected。該類定義了三個不同的構造函數，這是重載（overload）的例子。

接著該類設計了7個訪問方法。getX()和getY()方法分別返回一點的x和y坐標。SetX()和setY()方法根據參數xValue和yValue的值設置這些坐標的值。兩個add()方法通過被訪問點的坐標加上一個值來建立一個新的Point對象。New運算符建立類的新實例。它后面緊跟著初始化新生成實例的構造函數。toString()

方法返回類String的一個對象，該對象用一個有序對來描述一個點。

依據設計的類圖，其Java實現代碼為：

// Point.<a target="_blank"

 class="wordstyle">

java</a>public class Point {

// Variable declarationsprivate int x;private int y;

//Method declarationspublic Point() {x = 0;y = 0;}

public Point(int xValue, int yValue)

{x = xValue;y = yValue;}public Point(Point p)

{x = p.getX();y = p.getY();}public int getX()

{return x;}public int getY()

{return y;}public void setX(int xValue)

{x = xValue;}public void setY(int yValue) 

{y = yValue;}public Point add(Point p) 

{return new Point(x+p.getX(), y+getY());}

public Point add(int i,int j) 

{return new Point(x+i,y+j);}public String toString() 

{return new String("("+String.valueOf(x)+","+String.valueOf(y)+")");}}

二、CGrid類

CGrid類用于定義指定大小的字符網格。它提供基本方法集，通過加入到這些方法中的其它類來得到擴展。該類的類圖為：

CGrid類聲明3個變量：width、depth和grid[][]。width和depth 變量用于指定grid[][]的水平和垂直尺寸，grid[][]是保存網格字符的字符數組的數組。

CGrid中的變量聲明為protected，這就規定了它們只能在聲明它們的包中和CGrid的任何子類中訪問。

CGrid類只有一個單一構造函數，它設置width和depth的值，分配grid[][]數組，然后調用blankGrid()以空格為grid[][]賦值。

fillGrid()。fillGrid()方法把grid[][]的每個元素都設置為ch參數。GetCharFrom()方法用于找出網格中給定位置的字符。SetCharAt()用于把網格中一點設置成特定字符。

在GetCharFrom()和SetCharAt()方法中使用Point類來定義它們的參數，這是類與類之間關聯的例子，我們稍候討論。

根據以上類圖，CGrid類的原代碼為：

// CGrid.<a target="_blank" 

 class="wordstyle">java</a>

public class CGrid {

// Variable declarationsprotected int width;

protected int depth;protected char grid[][];

// Method declarationspublic CGrid(int widthValue,int depthValue) 

{width = widthValue;depth = depthValue;grid 

= new char[depth][width];blankGrid();}public void blankGrid() 

{fillGrid(' ');}public void fillGrid(char ch) {for(int j=0; 

j<depth; ++j)for(int i=0; i>width; ++i)grid[j][i]= ch;}

public void setCharAt(char ch,Point p){grid[p.getY()][p.getX()] = ch;}

public char getCharFrom(Point p) {return grid[p.getY()][p.getX()];}}