UML 類圖設計 Java 應用實戰（一）：核心類建模與關係分析

UML 類圖基礎標記法

類圖用三層矩形框表示：

• 頂層：類名（粗體）。抽象類用斜體；介面標註 <<interface>>。
• 中層：屬性（格式：可見性 名稱:類型 [多重性] = 預設值）。
• 底層：方法（格式：可見性 名稱(參數):回傳類型）。抽象方法斜體。

可見性：+ public、- private、# protected、~ package-private。

案例應用：CDrawApp 字符網格繪圖程式

在字符網格上繪製點、矩形、文字串。共 10 大類，本篇完成前 5 類。

1. Point 類：座標封裝

• 屬性：-x:int、-y:int。
• 三個建構子（多載）：Point()、Point(int x, int y)、Point(Point p)。
• 7 個存取方法：getX()、setX()、add(int dx) 等。
• toString() 返回 "(x, y)" 格式。

2. CGrid 類：字符網格基礎設施

• 屬性：#width:int、#depth:int、#grid:char[][]（protected 供子類存取）。
• 單一建構子初始化尺寸、配置陣列、填充空格。
• 4 核心方法：blankGrid()、fillGrid(char)、getCharFrom(Point)、setCharAt(Point, char)。
• 與 Point 為關聯關係（CGrid 方法參數使用 Point）。

3. CGObject 類：可繪製物件抽象基類

• 屬性：#location:Point、#drawCharacter:char。
• 無建構子（抽象類不可實例化）。
• 方法：addToGrid(PrintCGrid)（具體）、display(PrintCGrid)（抽象）、describe()（抽象）。
• 子類必須實現 display()、describe()。

4. PrintCGrid 類：可管理物件的網格

• 繼承 CGrid（實線空心三角箭頭指向父類）。
• 新增屬性：#displayList:CGObject[]、#maxObjects:int (static final = 100)、#numObjects:int。
• 建構子調用 super(x, y) 初始化父類，再初始化陣列與計數器。
• 10 管理方法：addCGObject()、deleteCGObject()、drawGrid()、displayGrid()、show() 等。
• displayList 宣告為 CGObject[] 實現多態：實際存儲子類實例。

5. BorderedPrintCGrid 類：帶邊框網格

• 繼承 PrintCGrid，新增邊框屬性：-useBorder:boolean、-borderCharacter:char、-horizEdge:String、-vertEdge:String。
• 兩個建構子（預設 75×20 '*' 邊框 / 自訂尺寸字符）。
• 覆寫 displayGrid()：先呼叫 super.displayGrid() 再繪製邊框。

前 5 類關係總覽

繼承鏈：CGrid ← PrintCGrid ← BorderedPrintCGrid

關聯關係：

• CGrid → Point（方法參數，多重性 0..*）。
• PrintCGrid → CGObject（陣列元素，多重性 0..*）。

建模價值

• 視覺化呈現靜態結構，溝通零歧義。
• 標準化文檔，新成員快速上手。
• 模型驅動代碼生成骨架，專注業務邏輯填充。
• 變更影響分析：修改類圖即可評估波及範圍。