在廣闊的統一模型語言(UML),理解系統的靜態結構至關重要。雖然類別圖是最常見的結構表示方式,但僅能講述一半的故事。為了理解系統在特定執行時刻的行為,開發人員與架構師會轉向物件圖.
本指南作為理解物件圖、其符號、其與類別圖的關係,以及現代工具如 Visual Paradigm 如何利用人工智慧來簡化其建立過程。
在深入複雜的建模之前,必須先定義物件圖中使用的關鍵術語。這些概念構成模型的基本構成單元。
物件圖是一種結構性 UML 圖表,用以呈現系統在特定時間點的詳細狀態快照。它包含物件及其關係。
將類圖視為房屋的靜態藍圖,定義牆壁、窗戶和門的位置可以放置的位置。相比之下,物件圖則是房屋建成後的照片,清楚顯示哪些窗戶是打開的,以及在下午12點時誰站在門口
雖然其應用範圍比類圖較為有限,但物件圖在軟體開發生命週期(SDLC)的特定階段極具價值:
在現代軟體設計時代,手動繪製圖表通常會由智慧自動化來補足。視覺範式AI為物件圖的建模帶來顯著優勢。
傳統上,從類圖推導出物件圖需要手動建立實例並分配值。視覺範式AI可自動化並提升此流程:
物件圖使用與類圖非常相似的標記方式,但具備特定區別,以表明它們是實例而非抽象定義。
每個物件皆以矩形表示。為與類區分,矩形內的名稱為底線。標準命名慣例為:
物件名稱 : 類別名稱
例如,一個名為機器人可能被標記為r : 機器人.
與類似,物件會在一個獨立的區域列出屬性。然而,與類不同的是,物件屬性必須被賦予特定的值,以捕捉其狀態。
連結是關聯的實例。它們使用與類圖中類似的線條繪製,連接物件以說明關係。
要完全理解物件圖,必須了解它們與其靜態對應物的差異。
| 特徵 | 類圖 | 物件圖 |
|---|---|---|
| 性質 | 靜態定義 | 動態快照 |
| 元素 | 類別、介面(分類器) | 物件(實例) |
| 關係 | 關聯 | 連結 |
| 目的 | 描述系統的結構 | 描述某一時刻的行為/狀態 |
建立物件圖可作為系統設計的「現實驗證」。遵循以下步驟,以有效建模物件結構:
最好的學習方式是透過範例。以下是說明物件圖如何釐清複雜關係的情境。
考慮一個機器人系統,其中機器人於世界中導航。此情境示範了物件圖如何捕捉複雜狀態。
情境:一個物件代表機器人本身(r: 機器人),目前處於移動狀態。此物件連結至w: 世界,為機器人環境的抽象。世界連結至元素(牆壁與門)的實例。
圖示表示(概念性):
[ r : 機器人 ] --(連結)-- [ w : 世界 ]n | |n(狀態:移動中) |-- [ a2 : 區域 ]
|
|-- [ wall1 : 墻 ] (寬度:5公尺)n |-- [ wall2 : 墻 ] (寬度:3公尺)n |-- [ d1 : 門 ] (狀態:關閉)
在此範例中,圖示呈現出w(世界)與特定區域(a2),而該區域又包含特定的牆壁與門的實例。此特定配置驗證了類圖正確支援區域與幾何元素之間的遞迴關係。
大學系所結構通常具有遞迴性。類圖可能顯示「系所」可包含其他「系所」。
物件實例化:
透過實例化圖示,你將抽象的「自我引用」關聯線,替換為具體連結,顯示出工程與藝術 明確地屬於 大學 物件。這能為可能不理解抽象 UML 符號的利害關係人釐清層級結構。
物件圖是在 UML 武器庫中一種強大但未被充分使用的工具。它們透過提供視覺化的測試案例和系統行為的快照,彌補抽象設計與具體實作之間的差距。無論您是使用它們來驗證類圖,還是用來規劃複雜的資料結構,都能確保您的系統設計建立在現實基礎上。
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