UML之类型

类型是对一个元素能够拥有的值的描述。类型可能是一个无限的集合,例如Integers类型(整数),理论上它的值有无限个;也可能是一个有限的集合,例如Boolean类型(布尔),它只有True和False两个值。
定义了属性的类也是类型,因为类的值(即类的实例)也是一个特定的集合,我们自己定义的类可以看作是自定义类型。
1.类 VS 数据类型
有时候我们会难以分清类和数据类型,它们都是类型,但是它们的行为不同,其主要区别在于身份的一致性。
想象一下,你有两本相同的书(同一版次的两册书),它们的所有“属性”都相同,但有两个“实体”,这本和那本,我们会说你有“两本书”。这两本书内在的属性都完全相同,但在现实世界中,你有两本书,而不是一本,在计算机世界中,有两个书的实例,而不是一个。这是类的情况。
而两个数据类型的“实例”如果相同,即数值相同,那它们就是同一个。对于简单的基本数据类型尤为如此。例如“一个”整数99与“另一个”整数99,它们是相等的,整数的集合里并不存在两个99;“一个”2024年和“另一个”2024年也是相同的,年份中也只有一个2024年。对于复杂类型,比如自定义的数据类型,情况是类似的。
2.基本类型
在UML中定义了为数不多的几个基本类型,它们分别是Integer、String、Boolean和Real,部分UML工具中提供的基本类型还包括Date和Time。

UML中的类型不与任何实际的编程语言相匹配。例如,Integer类型的存储长度,在编程语言中可能是2字节、4字节或者8字节,而在UML中它是任意长度;Boolean类型的长度不是1、4或8位,值不是0或者1,它就是True或False;String也是任意长度,不需要用null(0)表示字符串结束。
当然,如果在UML工具中使用了自动生成程序代码的功能,那么通常工具会提供相应编程语言的基本数据类型供使用,或者我们先完成模型设计再选择编程语言,那么UML工具将选择最接近编程语言中定义的数据类型完成代码生成。
3.枚举(Enumeration)
枚举是有限定值的数据类型,这些限定值是一个预先定义好的字面值,它与大多数编程语言中的枚举非常相似。定义枚举时,在图形上部区域需使用《enumeration》表明版型,并指定枚举名称;然后在其下的区域(标准名称为“literals”)中定义枚举中的各个成员。
例如我们定义一个名为VisibilityKind的枚举用于表示UML中相关对象的属性和操作的可见性,如下图所示,它有四个被允许的值Public、Private、Protected和Package,同时我们使用注释说明了这四个值在UML中的符号表示。

再如我们定义一个名为TrafficLightColorKind的枚举用于表示交通信号灯的颜色,如下图所示,它的值的限定范围则是交通信号灯的绿、黄、红三个颜色。

注:在UML规范中,枚举名称应以“Kind”作为后缀,通常我们应遵循这些规范,除非您有充足的理由使用自己定义的规则。
枚举值仅在其所属的枚举类型中有唯一标识且可被识别,不同枚举类型之间的值不具有可比性。例如有一个名为PrimaryColorKind的枚举,如下图所示,它定义了三个值:Red、Green和Blue。尽管PrimaryColorKind和TrafficLightColorKind中都定义了Green和Red,但它们并不相等(即PrimaryColorKind.Green ≠ TrafficLightColorKind.Green),甚至它们不能进行比较,因为它们是不同的类型,故而不具有可比性。

枚举也可以被继承或者泛化,就像类的继承与泛化一样。例如以下枚举DirectionalTrafficLightColorKind继承于前面定义的枚举TrafficLightColorKind。

枚举DirectionalTrafficLightColorKind定义了三个允许的值,而它又继承于定义了三个值的枚举TrafficLightColorKind,因而枚举DirectionalTrafficLightColorKind类型可用的值一共有六个。
枚举中定义的值在使用中应当被视为常量,即它不可以被改变。我们不应将其放在表达式的左侧为其赋值来改变它的值。
在UML中,我们无需关注枚举值的内部表示,它可以是字符串,由0、1或者其他值开始的整数。在代码生成工具中,一般会允许你指定这些值,但是这些并不是UML规约中的内容。
4.自定义类型(DataTypes)
前面我们介绍了基本数据类型和枚举,正如在面向对象的编程中仅使用基本数据类型和枚举是很难体现“面向对象”的,所以我们可以根据需要定义自定义类型。UML提供了这种能力与支持。
自定义类型使用版型《dataType》定义,例如下图表示我们定义表示日期的Date类型。

在Date类型中,我们指定了三个public的字段year、month、day分别用于表示年、月、日,并且通过“{}”给出了这三个字段的取值约束。为了方便Date类型的运算,也同时定义了四个public的操作。
关于自定义类型中字段的约束,更正式的表示是在一个独立的区域中说明,例如Date类型的定义如下图所示。

注:在UML规范中,每个约束用一对“{}”包含,其中“..”表示中间省略的一个区间。

posted @   光头颜  阅读(34)  评论(0编辑  收藏  举报
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