UML泛化与实现

Question

我对 UML 很陌生，所以我对泛化和实现有一些疑问。我正在对电子微控制器的行为进行建模，我需要根据 UML 描述生成 C++ 代码。

据我所知，一个类 实现一个接口，也就是说它可以提供一个接口的实现。 两个类之间可能存在泛化关系。在这种情况下，派生类继承基类的所有成员并获得对公共和受保护成员的访问权。

这是我的问题（我使用 Visual Paradigm 作为建模工具）。 假设我们有一个微控制器模块，即Timer。我们有一组可以执行的操作，比如initTimer()、startTimer()、stopTimer() 等等。实际上这些函数定义了一种API。我们可能有不同类的Timer，比如TimerA、TimerB、TimerC，它们继承（或实现？）所有引用的操作。图片可能会使场景更清晰。 [C] 表示分类器。

                        +----------------------------------+   
                        |              <<SW>>              |
                        |           <<Singleton>>          |
         +--------------|              TimerA              |
         |              +----------------------------------+
         |              | -instance : TimerA* = null [C]   |
         |              | -instanceFlag : bool = false [C] |
         |              | -moduleAddress const = 0x0010    |
         |              +----------------------------------+
         |              | -TimerA()                        |
         V              | +getInstance() : TimerA* [C]     |
+---------------+       +----------------------------------+
|    <<SW>>     |       
|     Timer     |
+---------------+
| +initTimer()  |     
| +startTimer() |<-----------------------+
| +stopTimer()  |                        |
+---------------+      +----------------------------------+ 
                       |              <<SW>>              |
                       |           <<Singleton>>          |
                       |              TimerB              |
                       +----------------------------------+
                       | -instance : TimerB* = null [C]   |
                       | -instanceFlag : bool = false [C] |
                       | -moduleAddress const = 0x0020    |
                       +----------------------------------+
                       | -TimerB()                        |
                       | +getInstance() : TimerB* [C]     |
                       +----------------------------------+

Visual Paradigm 允许用户将代码放入每个函数中。我问你箭头应该是哪种关系。

1) 泛化：Timer 具有一组操作的类。每个操作都有其代码实现。两个派生类TimerA 和TimerB 具有继承类Timer 的操作的泛化链接。

2) 实现：Timer是一个接口（不是图中所示的类）和两个实现类TimerA和TimerB。关键点如下。虽然 Timer 是一个接口，它的操作不应该包含实现细节，但 VP 允许为这三个操作编写实现代码。在代码生成期间，会创建一个接口 C++ 类 Timer：initTimer()、startTimer() 和 stopTimer() 是 Timer 的虚拟成员，无代码（应该是这样）。生成了一个 C++ 类TimerA，它继承了类Timer 的成员；另外Timer的三个操作在TimerA的成员之间复制了我为接口类的操作编写的代码实现。 TimerB 也会发生这种情况。

您认为这两种描述中哪一种更好？即使我知道在代码生成后会转移到实现类中，为接口的操作编写代码实现是否正确？

Answer 1

您认为这两种描述哪个更好？

我认为下图所示的选项 3 更好。 Timer 将是可重用（概念上为 final）的通用类，它只是由单例包装器配置并由 usage dependency relationship 链接的实例

VP 允许为这三个操作编写实现代码。代码生成过程中...为接口的操作编写代码实现是否正确...？

我不知道如何正确配置 Visual Paradigm 的代码生成器以生成您想要的内容，但是尽管 C++ 接口是 just a class like any other 并且对于这个概念没有特殊的 keyword，UML interface 的意思是仅描述contract，没有耦合实现。一些语言，如 C# 或 Java 有特殊的 interface keyword 用于此目的，在编译器中硬编码无代码规则。

因此，虽然 Visual Paradigm 最后可能会生成你想要的代码，但从 UML 的角度来看，用代码建模 interface 是错误的

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做出你的选择。如果您只想要执行 The 某事的代码，那么无论如何都要去破解它（正如@gilead-silvanas 建议的那样）。如果您想练习 UML 以在您未来使用不同语言的项目中使用，那么不要。

还有一段时间，初始生成的代码会偏离初始设计图纸和代码生成器，您需要手动编辑它，即使您使用 Quantum Leaps Modeler for embedded systems 之类的工具也是如此。

我会（定期）重新考虑与设计工具的斗争是否超过了代码生成的好处

Answer 2

这可能只是 VP 让事情变得更快的简写。正如您所说，在代码生成时，它无论如何都会从接口中清除这些代码并将其放入实现类中。我认为这没有任何问题，因为重要的是生成的代码，在你的情况下是正确的。