實例解析UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)
本節(jié)向大家介紹一下UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用，通過開發(fā)俄羅斯方塊這一實例向大家介紹，相信通過本節(jié)的介紹你對UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用有深刻的認(rèn)識。
基于UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)俄羅斯方塊?
1.1系統(tǒng)描述與規(guī)劃并建立用例圖?
俄羅斯方塊的功能需求是，提供一個界面顯示當(dāng)前生成的方塊狀態(tài)、下落及下一個方塊，接收用戶輸入以控制下落和旋轉(zhuǎn)，調(diào)整到***位置，當(dāng)下落終止后判斷是否產(chǎn)生滿行，如果有滿行則消行并設(shè)置分?jǐn)?shù)，當(dāng)分?jǐn)?shù)達到一定要求時給用戶增加等級和下降速度，之后產(chǎn)生新方塊，重復(fù)執(zhí)行此操作，直到方塊無法被消去而阻止新方塊的產(chǎn)生。?
根據(jù)系統(tǒng)描述我們可以抽象出9個用例：用戶輸入系統(tǒng)、圖像顯示系統(tǒng)、方塊動作、新方塊生成、消行、方塊死亡、分?jǐn)?shù)設(shè)置、等級設(shè)置、下降速度控制。抽取出兩個角色：用戶和控制系統(tǒng)。
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用例圖用簡單的圖形符號表示出系統(tǒng)的活動者，用例以及它們之間的聯(lián)系，準(zhǔn)確的表達了活動者與系統(tǒng)的交互情況和系統(tǒng)所能提供的服務(wù)。在實際問題中提取出用例是系統(tǒng)的一個基本任務(wù)，把系統(tǒng)的功能需求用用例圖清楚、準(zhǔn)確的表達出來，在此基礎(chǔ)上進行對象模型的分析與設(shè)計。在開發(fā)過程中要不斷的修改和完善用例模型，推動系統(tǒng)的分析與設(shè)計不斷精化，努力達到系統(tǒng)預(yù)定目標(biāo)。?
1.2系統(tǒng)靜態(tài)分析、類圖及順序圖?
UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)中系統(tǒng)分析主要是對領(lǐng)域問題及其解決方案的一個分析和設(shè)計過程，關(guān)鍵是要準(zhǔn)確找出現(xiàn)實世界的對象和類之間的關(guān)系，把他們映射成系統(tǒng)中的對象類和類之間的聯(lián)系，并加以設(shè)計和調(diào)整，最終用圖形表示出來。?
本系統(tǒng)中主要類有窗口類、圖形顯示類和方塊類。窗口是操作的載體，圖形顯示是與用戶進行交互的媒介，方塊類是操作的對象執(zhí)行具體的動作。窗口類是整個系統(tǒng)的載體，操作顯示等都在其上完成；圖形顯示類提供了將方塊的布局及產(chǎn)生的新方塊和下一個方塊顯示給用戶，以告知用戶當(dāng)前狀態(tài)。具體的動作是由方塊執(zhí)行，方塊接收用戶的控制消息，執(zhí)行動作，同時刷新圖形。我們要處理的關(guān)鍵是方塊，這里方塊共7種圖形，要是建立七個單一的類，則系統(tǒng)編寫起來會非常復(fù)雜，這時可以根據(jù)系統(tǒng)的共性，得到一個基類。因為各種不同的方塊的動作是一樣的，都有下降、旋轉(zhuǎn)、移動三種動作，同時各種方塊的組成相同，即4個小方塊，可以統(tǒng)一存儲。這樣我們創(chuàng)建一個虛基類，它本身不創(chuàng)建實際對象，只提供操作和存儲功能，不同形狀的方塊對象由各子類創(chuàng)建。創(chuàng)建對象時，由子類的構(gòu)造函數(shù)給類的屬性賦值，決定了類對象的形狀。類圖和具體方塊的形狀如圖2類圖及實例對象模型所示。?
在產(chǎn)生新對象時，只需創(chuàng)建一個對象并把對象賦給基類對象指針，就可以用全局基類指針來控制各種動作，而不用對各個子類單獨處理。系統(tǒng)只需對基類對象指針作移動、旋轉(zhuǎn)、下降等操作，而不用關(guān)心當(dāng)前對象是那個類創(chuàng)建的。這樣操作和具體對象分離，就簡化了程序的控制，使全局的設(shè)計達到***化。?
通過發(fā)現(xiàn)類、類對象，明確他們的含義和責(zé)任，確定屬性和操作，發(fā)現(xiàn)類之間的靜態(tài)聯(lián)系，分析對象類之間的一般與特殊關(guān)系、部分與整體關(guān)系，研究類的繼承性、多態(tài)性，調(diào)整和精化類之間的聯(lián)系，使其能更準(zhǔn)確地描述系統(tǒng)的靜態(tài)特征。?
順序圖表示完成某個行為的對象類和這些對象類之間所傳遞的消息的時間順序。用戶進入系統(tǒng)后，通過鍵盤輸入對方塊做動作控制，控制系統(tǒng)根據(jù)輸入或系統(tǒng)等待時間決定方塊的動作，當(dāng)方塊下落到遇到障礙后，控制系統(tǒng)得到消息進行消行、分?jǐn)?shù)設(shè)置等，見圖3順序圖。?
1.3動態(tài)分析設(shè)計及狀態(tài)圖?
UML面向?qū)ο蠹夹g(shù)中狀態(tài)圖用于描述系統(tǒng)的行為，描述類的一個對象在其生存周期間的行為，表現(xiàn)為一個對象所經(jīng)歷的狀態(tài)序列，引起狀態(tài)或活動轉(zhuǎn)移的事件，以及因狀態(tài)或活動轉(zhuǎn)移而伴隨的動作，可以描述用例及整個系統(tǒng)的動態(tài)行為。在對確定的對象進行行為建模時，所選擇對象生存期中的狀態(tài)數(shù)量是有限的。對象處于每個狀態(tài)的持續(xù)時間也是有限的。當(dāng)發(fā)生某個事件，或完成了某個動作或活動的執(zhí)行，都會觸發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。首先選擇初始狀態(tài)和終結(jié)狀態(tài)，然后發(fā)現(xiàn)對象的各種狀態(tài)，確定狀態(tài)可能發(fā)生的轉(zhuǎn)移，把必要的動作加到狀態(tài)或轉(zhuǎn)移上。根據(jù)俄羅斯方塊的系統(tǒng)描述，功能要求，分析得到系統(tǒng)的狀態(tài)圖
總結(jié)?
利用上述方法，設(shè)計了俄羅斯方塊游戲，并用C++Builder6.0作為開發(fā)工具實現(xiàn)了系統(tǒng)，如果需要添加新的方塊形狀只需新建一個類并在控制中加入新建對象的過程即可，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的可擴充性，可維護性等。雖然游戲較小，但足可以生動的展現(xiàn)了面向?qū)ο骍ML技術(shù)的強大功能，不僅能夠提高開發(fā)效率，提高軟件質(zhì)量，加速開發(fā)過程，而且具有較好的可重用性、可擴充性、可維護性和可移植性。?
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