UML 類別圖表：方針

發行項
06/10/2015

在 Visual Studio Ultimate 中，您可以使用「UML 類別圖」(UML Class Diagram) 分別說明資料類型及其關聯性，以及實作。該圖表可用來重點描述類別的邏輯方面，而非實作。

若要建立 UML 類別圖，請在 [架構] 功能表上，選擇 [新增圖表]。

注意事項
本主題說明 UML 類別圖。另外有一種類別圖，您可建立並用來視覺化程式碼。請參閱設計和檢視類別與類型。

本主題內容

使用 UML 類別圖

繪製類別圖的基本步驟

使用類別、介面和列舉

屬性和作業

繪圖和使用關聯

繼承

範本類型

定義命名空間和封裝

從 UML 類別圖中產生程式碼

使用 UML 類別圖

您可以將 UML 類別圖用於各種目的：

提供與實作無關的類型說明，這些類型可在系統中使用，並在元件之間傳遞。

例如，類型「餐點訂購」可能的實作位置為：商務圖層的 .NET 程式碼中、元件之間介面上的 XML 中、資料庫的 SQL 中和使用者介面的 HTML 中。儘管這些實作的細節不同，但「餐點訂購」與諸如「菜單」和「付款」等其他類型之間的關聯性卻始終是相同的。 UML 類別圖讓您可以分別討論這些關聯性與實作。
釐清應用程式與使用者之間通訊所使用的字彙，以及使用者需求說明中的字彙。請參閱模型化使用者要求。

例如，考慮餐廳應用程式的使用者劇本、使用案例和其他要求說明。在此類說明中，可找到諸如「菜單」、「訂購」、「餐點」、「價格」、「付款」等詞彙。您可以繪製 UML 類別圖，定義這些詞彙之間的關聯性。這樣可降低要求說明中、使用者介面中和說明文件中出現詞彙不一致的風險。

與其他圖表的關聯性

UML 類別圖通常與其他模型圖表一起繪製，以提供它們所使用的類型說明。在每一種情況下，任何圖表都沒有隱含類型的實體表示。

如果您已繪製：	請使用 UML 類別圖說明：
活動圖	通過「物件節點」的資料類型。輸入與輸出連接和活動參數節點的類型。請參閱 UML 活動圖表：方針。
順序圖表	參數和訊息傳回值的類型。生命線的類型。生命線的類別應包括可能收到之所有訊息的作業。請參閱 UML 順序圖表：方針。
元件圖	元件介面，列出其作業。請參閱 UML 元件圖表：方針。
使用案例圖	目標的說明和使用案例步驟中提及的類型。請參閱 UML 使用案例圖表：方針。

繪製類別圖的基本步驟

如需 UML 類別圖上項目的詳細參考資訊，請參閱 UML 類別圖表：參考。

注意事項
編輯 UML 模型和圖表中會說明建立任何模型圖表的詳細步驟。

若要建立 UML 類別圖

在[架構] 功能表上選擇 [新增圖表]。
在 [範本] 底下，選擇 [UML 類別圖]。
命名圖表。
在 [加入至模型專案] 中，選取方案中的現有模型專案，或 [建立新模型專案]，然後選擇 [確定]。

新的類別圖隨即出現，其中包含 [UML 類別圖] 工具箱。工具箱包含需要的項目和關聯。

若要繪製 UML 類別圖

若要建立類型，請選擇工具箱上的 [類別]、[介面] 或 [列舉] 工具，然後按一下圖表的空白部分 (如果看不到工具箱，請按 CTRL+ALT+X)。

您也可以建立以您程式碼類型為基礎的類型。您可以從 [方案總管]、[架構總管] 或相依性圖形拖曳類型到圖表上。請參閱從程式碼建立 UML 類別圖表。
若要將屬性或作業加入至類型，或將常值加入至列舉，請在類型中選擇 [屬性]、[作業] 或 [常值] 標題，然後按 ENTER 鍵。

您可以撰寫簽章，例如 f(x:Boolean):Integer。請參閱屬性和作業。

若要快速加入數個項目，請在加入每個項目後按兩次 ENTER 鍵。您可以使用方向鍵在清單中上下移動。
若要展開或摺疊類型，請選擇左上角的＞形箭號圖示。您也可以展開和摺疊類別或介面的 [屬性] 和 [作業] 區段。
若要繪製類型之間的關聯、繼承或相依性連結，請按一下適當的工具，然後按一下來源類型和目標類型。
若要在封裝中建立類型，請使用 [封裝] 工具建立封裝，然後在該封裝內建立新類型和封裝。您也可以使用複製命令來複製類型，並在封裝中貼上它們。
每個圖表都是相同專案中其他圖表之間共用之模型的檢視。若要查看完整模型的樹狀檢視，請選擇 [檢視]，[其他視窗]，[UML 模型總管]。

使用類別、介面和列舉

工具箱中可以使用三種標準類型的 Classifier。在本文件中，這些 Classifier 稱為「類型」(Type)。

類別、列舉和介面

[類別] (1) 用於表示大部分情況下的資料或物件類型。
[介面] (2) 用於必須區分純介面和具有內部實作之具象類別的內容中。當圖表的用途是用於說明軟體實作時，此區分非常有用。當建立被動資料模型，或正在定義用來說明使用者要求的概念時，它不是很有用。
[列舉] (3) 用於表示具有限定數目常值的類型，例如 Stop 和 Go。
- 將常值加入至列舉。為每個項目提供不同的名稱。
- 需要的話，也可以針對每個常值提供數值。為列舉中的常值開啟捷徑功能表，選擇 [屬性]，然後在[屬性] 視窗中的 [值]欄位輸入數字。

為每個類型提供唯一的名稱。

從其他圖表取得類型

您可以讓來自其他圖表的類型出現在 UML 類別圖上。

UML 類別圖

您可以讓類別出現在多個 UML 類別圖上。當您已在一個圖表上建立類別時，請從 [UML 模型總管] 中將該類別拖曳至其他圖表。

如果您希望每個圖表重點強調關聯性的特定群組，這會非常有用。

例如，您可以在一個圖表上顯示「餐點訂購」和餐廳「菜單」之間的關聯，而在其他圖表上顯示「餐點訂購」和「付款」之間的關聯。

元件圖

如果已在元件圖中的元件上定義介面，則可以從 [UML 模型總管] 將該介面拖曳至類別圖。在類別圖中，您可以定義介面中所包含的方法。

請參閱 UML 元件圖表：方針。

UML 順序圖表

您可以從順序圖表中的生命線建立類別和介面，然後從 [UML 模型總管] 將該類別拖曳至 UML 類別圖。順序圖表中的每個生命線都表示物件、元件或行動的執行個體。

若要從生命線建立類別，請開啟生命線的捷徑功能表，然後選擇 [建立類別] 或 [建立介面]。請參閱 UML 順序圖表：方針。

程式碼

您可以您在模型中的程式碼表現類型。從架構總管或相依性圖形將類別、介面或列舉拖曳到 UML 類別圖上。

您拖曳的類型會出現在圖表上。相依類型也會加入至模型。當 UML 類型以此方式建立時，您可以按兩下以開啟原始程式碼。請參閱從程式碼建立 UML 類別圖表。

注意事項
程式碼和模型不會保持同步。您可以更新圖表以討論變更提議，而不影響程式碼。除非您再次將這些類型拖曳至圖表上，否則後續的程式碼變更將不會自動影響圖表。

屬性和作業

屬性 (4) 是類型的每個執行個體可以具有的已命名的值。存取屬性不會變更執行個體的狀態。

作業 (5) 是類型的執行個體可以執行的方法或函式。它會傳回值。如果 [isQuery] 屬性為 true，則它無法變更執行個體的狀態。

若要將屬性或作業加入至類型，請開啟類型的捷徑功能表，選擇 [新增]，然後選擇 [屬性] 或 [作業]。

若要查看其屬性，請開啟屬性或作業的捷徑功能表，然後選擇 [屬性]。屬性隨即出現於 [屬性] 視窗中。

若要查看作業參數的屬性，請選擇 [參數] 屬性的省略符號 […]。新的屬性對話方塊隨即出現。

如需所有可設定屬性的詳細資訊，請參閱：

屬性和作業的類型

屬性或作業的每個「類型」(Type) 和每個參數類型可以是以下其中一項：

(無) - 您可以不指定簽章中的類型，方法是省略前面的冒號 (:)。
其中一個標準基本類型：Boolean、Integer、String。
在模型中定義的類型。
範本類型的參數化值，即撰寫的 Template<Parameter>。請參閱範本類型。

您也可以撰寫尚未在模型中定義的類型名稱。名稱會列示在 [UML 模型總管] 中的 [未指定的類型] 下方。

注意事項
如果您後續在模型中定義了使用該名稱的類別或介面，較舊的屬性和作業仍將參考 [未指定的類型] 中的項目。如果要使其改為參考新類別，您必須審視每個屬性或作業並重設類型，從下拉式功能表選取新類別。

多個類型

您可以設定任何屬性、作業或參數類型的多重性。

允許的值如下：

多重性	屬性、參數或傳回值包括：
[1]	指定之類型的一個值。這是預設值。
[0..1]	[Null] 或指定之類型的值。
[*]	指定之類型任何數目執行個體的集合。
[1..*]	指定之類型至少一個執行個體的集合。
[n..m]	指定之類型 n 到 m 個執行個體的集合。

如果多重性大於 1，也可以設定以下屬性：

IsOrdered - 若為 true，則集合具有已定義的順序。
IsUnique - 若為 true，則集合中沒有重複值。

可視性

「可視性」(Visibility) 指出屬性或作業是否可以在類別定義之外進行存取。允許的值如下：

名稱	簡短形式	意義
Public	+	可從所有其他類型中存取。
Private	-	只能由這個類型的內部定義存取。
Package	~	只能在包含這個類型的封裝中和明確匯入它的任何封裝中存取。請參閱定義命名空間和封裝。
Protected	#	只能由這個類型和從它繼承的類型存取。請參閱繼承。

設定屬性或作業的簽章

屬性或作業的簽章 (含有可視性、名稱、參數 (用於作業) 和類型) 是屬性的集合。

您可以直接在圖表中撰寫簽章。按一下屬性或作業以選取該屬性或作業，然後按一下該屬性或作業。

使用以下形式撰寫表單：

visibility attribute-name : Type

-或-

visibility operation-name (parameter1 : Type1, ...) : Type

例如：

+ AddItem (item : MenuItem, quantity : Integer) : Boolean

使用可視性的簡短形式。預設值為 + (公用)。

每個類型都可以是在模型中已定義的類型、標準類型 (例如 Integer 或 String) 或尚未定義的新類型名稱。

注意事項
如果撰寫參數清單中沒有類型的名稱，則會指出參數的名稱，而非類型。在以下範例中，MenuItem 和 Integer 成為具有未指定類型的兩個參數名稱： AddItem(MenuItem, Integer) /* parameter names, not types! */

如果撰寫參數清單中沒有類型的名稱，則會指出參數的名稱，而非類型。在以下範例中，MenuItem 和 Integer 成為具有未指定類型的兩個參數名稱：

AddItem(MenuItem, Integer) /* parameter names, not types! */

若要在簽章中設定類型的多重性，請在類型名稱後面的方括弧中撰寫多重性，例如：

+ AddItems (items : MenuItem [1..*])
+ MenuContent : MenuItem [*]

如果屬性或作業是靜態的，則其名稱會在簽章中加底線顯示。如果是抽象的，則名稱會以斜體字型顯示。

不過，在 [屬性] 視窗中，您只可以設定 [Is Static] 和 [Is Abstract] 屬性。

完整簽章

編輯屬性 (Attribute) 或作業的簽章時，部分其他屬性 (Property) 可能出現在行的結尾、每個參數之後。它們在大括號 {…} 之中顯示。您可以編輯或加入這些屬性。例如：

+ AddItems (items: MenuItem [1..*] {unique, ordered})
+ GetItems (filter: String) : MenuItem [*] {ordered, query}

這些屬性如下所示：

在簽章中	屬性	意義
unique	Is Unique	集合中沒有重複值。適用於多重性大於 1 的類型。
ordered	Is Ordered	集合是序列。若為 false，則沒有明確的第一個項目。適用於多重性大於 1 的類型。
query	Is Query	作業不會變更執行個體的狀態。只適用於作業。
/	Is Derived	屬性是從其他屬性或關聯的值計算得出的。 "/" 出現在屬性的名稱之前。例如： `/TotalPrice: Integer`

通常僅在編輯簽章時，圖表上才會顯示完整簽章。完成編輯時，會隱藏其他屬性。如果您想要一直看到完整簽章，請開啟類型的捷徑功能表，然後選擇 [顯示完整簽章]。

繪圖和使用關聯

使用關聯來表示兩個項目之間的任何連結類型，無論軟體中如何實作該連結。例如，您可以使用關聯來表示 C# 中的指標、資料庫中的關聯，或從 XML 檔案的一部分到另一部分的交互參考。它可以表示現實世界中物件之間的關聯，例如地球與太陽。關聯不會說明連結的表示方式，只會說明有該資訊存在。

關聯的屬性

建立關聯之後，需設定其屬性。開啟關聯的捷徑功能表，然後選擇 [屬性]。

除了整體的關聯屬性之外，每個「角色」(Role) (即每個關聯的結尾) 都具有自己的部分屬性。若要檢視這些屬性，請展開 [第一個角色] 和 [第二個角色] 屬性。

每個角色的部分屬性都會直接顯示在圖表中。這些屬性如下：

角色名稱。這會顯示在圖表上關聯的適當一端。您可以在圖表或在 [屬性] 視窗中對其進行設定。
多重性，預設為 1。這也會顯示在圖表上關聯的適當一端。
彙總。這會以菱形圖案顯示在連接器的一端。您可以使用它來指出彙總角色上的執行個體擁有或包含其他項目的執行個體。
是可巡覽的。如果只有一個角色為 true，則在巡覽方向中顯示箭號。您可以使用它來指出軟體中連結和資料庫關聯的巡覽性。

如需這些屬性和其他屬性的完整詳細資訊，請參閱 UML 類別圖表中的關聯性屬性。

巡覽性

當您繪製關聯時，它的一端會有箭頭，表示可在該方向巡覽關聯。如果類別圖代表軟體類別，而關聯代表指標或參考，這會很有用。不過，使用類別圖代表實體和關聯或商務概念時，它與代表巡覽性比較不相關。在這種情況下，您可能會偏好繪製不帶箭頭的關聯。只要在關聯的兩端將 [是可巡覽的] 屬性設為 True 即可。若要讓這項工作更容易，您可以下載程式碼範例 UML 網域模型。

屬性和關聯

關聯是顯示屬性的圖示方式。例如，您可以繪製從「餐廳」到「菜單」的關聯，而不是建立具有類型為「菜單」之屬性的「餐廳」類別。

每個屬性名稱都會成為角色名稱。它會顯示在關聯中與擁有類型相反的另一端。例如，請參閱示範中的 myMenu。

通常，最好只針對不會在圖表上繪製的類型 (例如基本類型) 使用屬性。

相等的關聯和屬性

繼承

使用 [繼承] 工具來建立下列關聯性：

特製化之類型和一般類型之間的「一般化」(Generalization) 關聯性。

-或-
類別和它所實作介面之間的「實現」(Realization) 關聯。

您無法在繼承關聯性中建立迴圈。

一般化

一般化表示特製化或衍生類型繼承一般或基本類型的屬性、作業和關聯。

一般類型會顯示在關聯的箭頭一端。

繼承的作業和屬性通常不會顯示在特化製類型中，但您可以將繼承的作業加入至特製化類型的作業清單。如果想要覆寫特製化類型中的部分作業屬性，或想要指出實作程式碼可以執行此操作，則這非常有用。

若要覆寫特製化類型中作業的定義

按一下一般化關聯。

它會以反白顯示，旁邊出現行動標籤。
按一下行動標籤，然後按一下 [覆寫作業]。

[覆寫作業] 對話方塊隨即出現。
選取您想要出現在特製化類型中的作業，然後按一下 [確定]。

您所選取的作業隨即出現在特製化類型中。

實現

實現是指類別實作由介面指定的屬性和作業。介面位於連接器的箭號一端。

建立實現連接器時，介面的作業會自動在實現類別中複寫。如果將新作業加入至介面，則這些作業會在實現類別中複寫。

建立實現關聯性之後，可以將其轉換為棒棒糖標記法。以滑鼠右鍵按一下關聯性，並選擇 [顯示為棒棒糖符號]。

這可讓您顯示類別實作的介面，而不會在類別圖上顯示很多實現連結而使圖表凌亂不堪。您也可以在個別圖表上顯示實現作業的介面和類別。

與連接器和棒棒糖符號一併顯示的實現

範本類型

您可以定義可由其他類型或值進行參數化的泛型類型或範本類型。

例如，您可以建立由索引鍵和實值類型參數化的泛型「字典」：

具有兩個參數的樣板類別

若要建立範本類型

建立類別或介面。這會成為範本類型。根據實際情況進行命名，例如 Dictionary。
開啟新類型的捷徑功能表，然後選擇 [屬性]。
在 [屬性] 視窗中，按一下 [範本參數] 欄位中的省略符號 […]。

[範本參數集合編輯器] 對話方塊隨即出現。
選擇 [加入]。
將名稱屬性設定為範本類型的參數名稱，例如 Key。
設定 [參數類型]。預設值為 [類別]。
如果想要參數只接受特定基底類別的衍生類別，請將 [具有條件約束的值] 設定為您所要的基底類別。
您可以加入所需數量的參數，然後選擇 [確定]。
如您在其他類別中所執行動作，將屬性和作業加入至範本類型。

您可以在屬性和作業的定義中，使用類型為 [類別]、[介面] 或 [列舉] 的參數。例如，透過使用參數類別 Key 和 Value，可以在 Dictionary 中定義下列作業：

Get(k : Key) : Value

您可以使用類型為 [整數] 的參數做為多重性中的繫結。例如，參數整數最大值可以用來定義屬性的多重性為 [0..max]。