利用UML类图设计Java应用程序详解（二）

在第一部分中，我们实现了5个类。在本部分中，我们接着说明如何利用UML类图来设计余下的各个类。为减少篇幅，本部分着重讲解UML类图及应用，对Java实现代码不再详细描述。

　　六、CGPoint类
　　CGPoint类说明了如何利用非抽象类扩展抽象类。CGPoint类是CGObject的子类，CGPoint类扩展了CGObject类，CGPoint类没有再它所继承的变量中增加变量，它所声明的方法只有构造函数和要求它实现的抽象方法。其类图如下：
　　
　　Java实现代码为：
　　// CGPoint.java
　　public class CGPoint extends CGObject {
　　// Method declarations
　　public CGPoint(int x, int y,char ch) {
　　location = new Point(x,y);
　　drawCharacter = ch;
　　}
　　public CGPoint(int x, int y) {
　　this(x,y,'+');
　　}
　　public CGPoint(Point p) {
　　this(p.getX(),p.getY(),'+');
　　}
　　public CGPoint(Point p,char ch) {
　　this(p.getX(),p.getY(),ch);
　　}
　　public void display(PrintCGrid grid) {
　　grid.setCharAt(drawCharacter,location);
　　}
　　public void describe() {
　　System.out.print("CGPoint "+String.valueOf(drawCharacter)+" ");
　　System.out.println(location.toString());
　　}
　　}
　　七、CGBox类
　　CGBox类也扩展了CGObject类。CGBox类提供了在网格上显示矩形的附加变量。CGBox类的类图如下：
　　
　　相应的代码为：
　　// CGBox.java
　　public class CGBox extends CGObject {
　　// Variable declarations
　　protected Point lr; // Lower right corner of a box
　　// Method declarations
　　public CGBox(Point ulCorner, Point lrCorner,char ch) {
　　location = ulCorner;
　　lr = lrCorner;
　　drawCharacter = ch;
　　}
　　public CGBox(Point ulCorner, Point lrCorner) {
　　this(ulCorner,lrCorner,'#');
　　}
　　public void display(PrintCGrid grid) {
　　int width = lr.getX() - location.getX() + 1;
　　int height = lr.getY() - location.getY() + 1;
　　Point topRow = new Point(location);
　　Point bottomRow = new Point(location.getX(),lr.getY());
　　for(int i=0; i<width; ++i) {
　　grid.setCharAt(drawCharacter,topRow);
　　grid.setCharAt(drawCharacter,bottomRow);
　　topRow = topRow.add(1,0);
　　bottomRow = bottomRow.add(1,0);
　　}
　　Point leftCol = new Point(location);
　　Point rightCol = new Point(lr.getX(),location.getY());
　　for(int i=0;i>height;++i){
　　grid.setCharAt(drawCharacter,leftCol);
　　grid.setCharAt(drawCharacter,rightCol);
　　leftCol = leftCol.add(0,1);
　　rightCol = rightCol.add(0,1);
　　}
　　}
　　public void describe() {
　　System.out.print("CGBox "+String.valueOf(drawCharacter)+" ");
　　System.out.println(location.toString()+" "+lr.toString());
　　}
　　}
　　八、CGText类
　　CGText类是CGObject中的第三个子类。其类图与代码分别如下：
　　
　　// CGText.java
　　public class CGText extends CGObject {
　　// Variable declarations
　　String text;
　　// Method declarations
　　public CGText(Point p,String s) {
　　location = p;
　　drawCharacter = ' ';
　　text = s;
　　}
　　public void display(PrintCGrid grid) {
　　Point p = new Point(location);
　　for(int i=0;i<text.length();++i){
　　grid.setCharAt(text.charAt(i),p);
　　p = p.add(1,0);
　　}
　　}
　　public void describe() {
　　System.out.println("CGText "+location.toString()+" "+text);
　　}
　　}>
　　以下是CGObject类、CGPoint类、CGBox类、CGText类及Point类之间的相互关系。注意CGObject类是抽象类，其类名用斜体表示。
　　
　　九、KeyboardInput类
　　KeyboardInput类扩展了Java API的DataInputStream类，用来提供获取用户键盘输入的一系列常用的简单方法。其类图设计为：
　　
　　代码为：
　　import java.lang.System;
　　import java.io.DataInputStream;
　　import java.io.InputStream;
　　import java.io.IOException;
　　//KeyboardInput.java
　　public class KeyboardInput extends DataInputStream {
　　public KeyboardInput(InputStream inStream) {
　　super(inStream);
　　}
　　public char getChar() throws IOException {
　　String line = readLine();
　　if(line.length()==0) return ' ';
　　return line.charAt(0);
　　}
　　public String getText() throws IOException {
　　String line = readLine();
　　return line;
　　}
　　public int getInt() throws IOException {
　　String line = readLine();
　　Integer i = new Integer(line);
　　return i.intValue();
　　}
　　public Point getPoint() throws IOException {
　　System.out.print(" x-coordinate: ");
　　System.out.flush();
　　int x = getInt();
　　System.out.print(" y-coordinate: ");
　　System.out.flush();
　　int y = getInt();
　　return new Point(x,y);
　　}
　　}
　　十、CDrawApp类
　　主程序由CDrawApp类所构成。它包含main()方法，main()方法建立类CDraw的对象，然后调用该对象的run()方法。其中CDraw类属于内部类，当然你也可以将它单独作为一个类文件编辑、编译，其效果是一样的。
　　其中类与内部类之间的关系，用关联关系来表达，外部类用一个十字交叉圆圈表示，箭头指向内部类。如下图所示：
　　
　　其代码实现为：
　　import java.lang.System;
　　import java.io.DataInputStream;
　　import java.io.IOException;
　　//CDrawApp.java
　　class CDrawApp {
　　public static void main(String args[]) throws IOException {
　　CDraw program = new CDraw();
　　program.run();
　　}
　　}
　　class CDraw {
　　// Variable declarations
　　static KeyboardInput kbd = new KeyboardInput(System.in);
　　BorderedPrintCGrid grid;
　　// Method declarations
　　CDraw() {
　　grid = new BorderedPrintCGrid();
　　}
　　void run() throws IOException {
　　boolean finished = false;
　　do {
　　char command = getCommand();
　　switch(command){
　　case 'P':
　　addPoint();
　　System.out.println();
　　break;
　　case 'B':
　　addBox();
　　System.out.println();
　　break;
　　case 'T':
　　addText();
　　System.out.println();
　　break;
　　case 'U':
　　grid.deleteLastObject();
　　System.out.println();
　　break;
　　case 'C':
　　grid.clearGrid();
　　System.out.println();
　　break;
　　case 'S':
　　grid.show();
　　break;
　　case 'X':
　　finished = true;
　　default:
　　System.out.println();
　　}
　　} while (!finished);
　　}
　　char getCommand() throws IOException {
　　System.out.println("CDrawApp P - Add a Point U - Undo Last Add");
　　System.out.print ("Main Menu B - Add a Box C - Clear Grid");
　　System.out.println(" X - Exit CDrawApp");
　　System.out.print (" T - Add Text S - Show Grid ");
　　System.out.print (" Enter command: ");
　　System.out.flush();
　　return Character.toUpperCase(kbd.getChar());
　　}
　　void addPoint() throws IOException {
　　System.out.println("Add Point Menu");
　　System.out.println(" Location:");
　　Point p = kbd.getPoint();
　　System.out.print(" Character: ");
　　System.out.flush();
　　char ch = kbd.getChar();
　　if(ch==' ') ch = '+';
　　CGPoint cgp = new CGPoint(p,ch);
　　cgp.addToGrid(grid);
　　}
　　void addBox() throws IOException {
　　System.out.println("Add Box Menu");
　　System.out.println(" Upper Left Corner:");
　　Point ul = kbd.getPoint();
　　System.out.println(" Lower Right Corner:");
　　Point lr = kbd.getPoint();
　　System.out.print(" Character: ");
　　System.out.flush();
　　char ch = kbd.getChar();
　　if(ch==' ') ch = '#';
　　CGBox box = new CGBox(ul,lr,ch);
　　box.addToGrid(grid);
　　}
　　void addText() throws IOException {
　　System.out.println("Add Text Menu");
　　System.out.println(" Location:");
　　Point p = kbd.getPoint();
　　System.out.print(" Text: ");
　　System.out.flush();
　　String text = kbd.getText();
　　CGText cgt = new CGText(p,text);
　　cgt.addToGrid(grid);
　　}
　　}
　　主程序CDrawApp类与相应类之间的关系为：
　　
　　按照本文次序分别编译以上的10个大类，然后运行主程序CdrawApp即可。在程序运行时请注意：当选择增加点、框或者文本串后，选择Show Grid才能出现网格，并显示结果。
　　本文通过一个具体的程序开发过程，详细说明了如何使用UML类图来设计Java应用程序，使得程序开发可视化，文档标准化，便于相互协作与管理，是Java应用程序开发的方向。