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VB.Net中文教程(13) Whole-Part关系 (转)

原创 IT综合 作者:a400 时间:2007-09-25 21:07:26 0 删除 编辑
VB.Net中文教程(13) Whole-Part关系 (转)[@more@]

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  主题:  Whole-Part关系


??????????  内容  ??????????
v 1. 对象Whole-Part关系
v 2. 组合/部分关系
v 3. 包含者/内容关系
v 4. 集合/成员关系

 

 

1. 对象Whole-Part关系

  类别继承(Class inheritance)和对象组合(object composition)是软件再使用(Reuse)的两大法宝。类别继承就是建立父、子类别之关系﹔例如﹐「学生」可分为「大学生」、「中学生」和「小学生」三类别﹐其继承关系图标如下﹕
 
  图1、 以UML表达类别继承

  对象组合的目的是﹕创造「复合对象」(Composite object)﹔例如﹐医院内含医师和护士等﹐其组合关系图标如下﹕

 
  图2、 以UML表达对象组合

继承与组合两大法宝能联合使用﹐以组织庞大的软件系统。例如﹐汽车分为客车、卡车、轿车等子类别﹐而且汽车内含引擎、车体、轮胎等零件﹐则此汽车系统图标如下图3和图4﹕


 
  图3、 汽车的类别继承体系

 
  图4、 汽车的对象组合关系

本节里﹐将进一步分析与说明对象组合方法。尤顿(Yourdon) 认为﹐常见组合关系有三﹕
  1)  组合╱部分(Assembly-parts)关系。
  2)  包含╱内容(Container-contents)关系。
  3)  集合╱成员(Collection-members)关系。

 

 

2. 组合/部分关系

  组合/部分关系﹐常称为APO(A part of)关系﹔例如﹐汽车是「组合」﹐其内含各零件是「部分」。门是房子的一部分﹐所以房子是「组合」﹐门是「部分」﹔此外﹐窗子也是房子的「部分」。这房子与门窗之关系﹐图标如下﹕

 
  图5、 房子的对象组合关系

以VB表达如下﹕

'ex01.bas
Imports System.ComponentModel
Imports System.Drawing
Imports System.WinForms
'---------------------------------------------------------------------------------
Class House
  Class Door
  Public size As Double
  Public Sub New(ByVal s As Double)
  size = s
  End Sub
  End Class
 
  Class Window
  Public size As Double
  Public Sub New(ByVal s As Double)
  size = s
  End Sub
  End Class
 
  Private dr As Door
  Private win As Window
  Public Sub New()
  dr = New Door(50)
  win = New Window(100)
  End Sub
  Public Sub Show()
  Messagebox.Show("Door: " + str(dr.size) + "  Win: " + str(win.size))
  End Sub
End Class
'---------------------------------------------------------------------------------------------------
Public Class Form1
  Inherits System.WinForms.Form
 
  Public Sub New()
  MyBase.New()
  Form1 = Me
  'This call is required by the Win FoRM Designer.
  InitializeComponent()
  'TODO: Add any initialization after the InitializeComponent() call
  End Sub
  'Form overrides dispose to clean up the component list.
  Public Overrides Sub Dispose()
  MyBase.Dispose()
  components.Dispose()
  End Sub
#Region " windows Form Designer generated code "
  ......
#End Region
  Protected Sub Form1_Click(ByVal sender As Object, ByVal
  e As System.EventArgs)
  Dim h As New House()
  h.Show()
  End Sub
End Class

以此程序输出如下﹕
  Door: 50  Win: 100


House 之对象诞生后﹐立即诞生内含之Door对象和Window对象。例如﹐宣告指令──
  Dim h As New House()

此时﹐h 对象诞生了﹐其内含之dr 和win对象亦诞生了。

 

此h 通称为「组合对象」(Composite object)﹐而dr 和win 则称为「部分对象」(Component object)。这种关系具有一项特色﹕组合对象与部分对象的寿命应该是一致的。
  在逻辑(Logical)意义上,这House 结构中﹐门和窗随着房子而具有「生死与共」之亲蜜关系,也就是寿命一致。在计算机实体(Physical)表达时,House 之对象并不「真正」包含Door及Window之对象﹐只是利用两个参考指向它们。所以上图也可想象如下:

 
上述两种实体结构皆表达了「组合/部分」关系。请再看个例子:

'ex02.bas
Imports System.ComponentModel
Imports System.Drawing
Imports System.WinForms
'----------------------------------------------------
Class Person
  Private p_name As String
  Private p_age As Integer
 
  Public Sub New(ByVal na As String, ByVal a As Integer)
  p_name = na
  p_age = a
  End Sub
  Public Function isEqual(ByVal obj As Person) As Integer
  Dim k As Integer = 0
  If Me.p_name = obj.p_name Then
  k = 1
  End If
  isEqual = k
  End Function
  Public Sub Show()
  Messagebox.Show(Me.p_name + ", " + str(Me.p_age))
  End Sub
End Class
'---------------------------------------------------------------------------------
Public Class Form1
  Inherits System.WinForms.Form
 
  Public Sub New()
  MyBase.New()
  Form1 = Me
  'This call is required by the Win Form Designer.
  InitializeComponent()
  'TODO: Add any initialization after the InitializeComponent() call
  End Sub
  'Form overrides dispose to clean up the component list.
  Public Overrides Sub Dispose()
  MyBase.Dispose()
  components.Dispose()
  End Sub
#Region " Windows Form Designer generated code "
  .........
#End Region
  Protected Sub Form1_Click(ByVal sender As Object,
  ByVal e As System.EventArgs)
  Dim a As New Person("Alvin", 35)
  Dim b As New Person("David", 25)
  a.Show()
  b.Show()
  Messagebox.Show(str(a.isEqual(b)))
  Messagebox.Show(str(b.isEqual(New Person("David", 32))))
  End Sub
End Class

此程序输出﹕
  Alvin, 35 
David, 25 

「组合」对象之建构者New()程序诞生「部分」对象。此a 、b 两对象之内容为﹕

 


 

在isEqual()程序里,两个对象拿其p_name 值来比较。例如﹐a.p_name 值是"Alvin" ﹐而b.p_name 值是"David" ﹐所以a.isEqual(b)表达式之值为0 (False)。

 

 

 

3. 包含者/内容关系

  上节的House 结构中﹐门和窗随着房子而具有「生死与共」之亲蜜关系。然而﹐日常生活中﹐常见类似但并不如此亲蜜的情形。例如﹐飞行员坐于飞机驾驶仓内开飞机﹔司机在汽车内驾驶汽车﹔客人乘座于巴士内等等。司机不是汽车的零件﹐客人亦非巴士之组件﹐所以汽车与司机之间并非「组合/部分」关系﹔然而﹐汽车的确包含着司机﹐因之称为「包含者/内容」(Container-contents)关系。
  司机和汽车为独立之对象﹐不像引擎一直包含于汽车内﹔于驾驶汽车时﹐司机才被包含于汽车内。显然地﹐司机与汽车之寿命不一样长。「包含者/内容」关系是一种特殊的组合结构﹐其图标方法与「组合/部分」关系相同。例如﹐

 
此图表达了﹕
  ◎  汽车与引擎之间为「组合/部分」关系。
  ◎  汽车与司机之间为「包含者/内容」关系。

以VB表达如下﹕

'ex03.bas
Imports System.ComponentModel
Imports System.Drawing
Imports System.WinForms
'----------------------------------------------------
Class driver
  Private name As String
  Public Sub New(ByVal na As String)
  name = na
  End Sub
  Public Sub Show()
  MessageBox.Show("Driver: " + name)
  End Sub
End Class

Class Car
  Class Engine
  Public model As String
  Public Sub New(ByVal mdl As String)
  model = mdl
  End Sub
  End Class
 
  Private e As Engine
  Private dr As Driver
  Public Sub New()
  e = New Engine("Honda")
  End Sub
  Public Sub assignTo(ByVal d As Driver)
  dr = d
  End Sub
  Public Sub Show()
  MessageBox.Show("Engine: " + e.model)
  dr.Show()
  End Sub
End Class
'----------------------------------------------------
Public Class Form1
  Inherits System.WinForms.Form
  Public Sub New()
  MyBase.New()
  Form1 = Me
  'This call is required by the Win Form Designer.
  InitializeComponent()
  'TODO: Add any initialization after the InitializeComponent() call
  End Sub
  'Form overrides dispose to clean up the component list.
  Public Overrides Sub Dispose()
  MyBase.Dispose()
  components.Dispose()
  End Sub
#Region " Windows Form Designer generated code "
  .......
#End Region
  Protected Sub Form1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs)
  Dim civic As New Car()
  Dim d1 As New Driver("Wang")
  Dim d2 As New Driver("Kao")
  civic.assignTo(d1)
  civic.Show()
  civic.assignTo(d2)
  civic.Show()
  End Sub
End Class

此程序输出﹕
  Model: Honda
  Driver: Wang
  Model: Honda
  Model" Kao

Car之对象诞生后﹐也诞生Engine之对象e ﹔同时立即指定司机﹐如下指令﹕
 
  Dim civic As New Car()
  Dim d1 As New Driver("Wang")
  .....
  civic.assignTo(d1)
  .....

日常生活中的常见情况﹕汽车对象诞生时﹐不须立即指定司机对象。例如﹐汽车出厂时或闲置时并无司机﹐且汽车经常更换司机。此情形下﹐应先诞生civic对象和d1对象,如下:

 

此时,未立即指定司机﹔而必要时才以assignTo()程序指定司机。例如,将d1指定给civic对象﹐就令civic内之参考变量dr指向d1 对象,如下:

 

  上述程序里,d1、d2及civic 对象之间﹐谁先诞生并无关紧要﹐各独立存在。指令──civic.assignTo(d1) 将d1司机指定给civic 对象﹔另一指令──civic.assignTo(d2)表示﹕改由d2担任civic 之司机。
  此Car 类别以参考变量e来指向Engine之对象。现在﹐兹拿上节的Person类别做为例子﹐如果某人(Person 之对象)结婚了﹐就有配偶﹔反之尚未结婚时﹐则无配偶。此时﹐应将Person类别之定义修改如下﹐以表达这种「配偶」关系﹕

'ex04.bas
Imports System.ComponentModel
Imports System.Drawing
Imports System.WinForms
'----------------------------------------------------
Class Person
  Private p_name As String
  Private p_age As Integer
  Private p_spouse As Person
 
  Public Sub New(ByVal na As String, ByVal a As Integer)
  p_name = na
  p_age = a
  End Sub
  Public Sub spouse(ByVal sp As Person)
  p_spouse = sp
  sp.p_spouse = Me
  End Sub
  Public Sub Show()
  Messagebox.Show(Me.p_name + ", " + str(Me.p_age)
  + ",  sp: " + Me.p_spouse.p_name)
  End Sub
End Class
'----------------------------------------------------
Public Class Form1
  Inherits System.WinForms.Form
 
  Public Sub New()
  MyBase.New()
 
  Form1 = Me
  'This call is required by the Win Form Designer.
  InitializeComponent()
  'TODO: Add any initialization after the InitializeComponent() call
  End Sub
  'Form overrides dispose to clean up the component list.
  Public Overrides Sub Dispose()
  MyBase.Dispose()
  components.Dispose()
  End Sub
#Region " Windows Form Designer generated code "
  ...... 
#End Region
  Protected Sub Form1_Click(ByVal sender As Object, ByVal
  e As System.EventArgs)
  Dim x As New Person("David", 32)
  Dim y As New Person("Hellen", 24)
  x.spouse(y)
  x.Show()
  y.Show()
  End Sub
End Class

此程序输出﹕
David, 32, sp: Hellen
Hellen, 24, sp: David

  资料成员p_spouse指向配偶﹐而配偶亦为Person之对象。所以p_spouse之型态应为Person。一个人刚诞生时并无配偶﹐到结婚时才有配偶﹐所以藉spouce()来建立配偶关系。对象x 与y 结婚之后﹐互为对方之配偶。所以x.p_spouse指向y ﹐而y.p_spouse则指向x 。此时﹐x 和y 之内容如下﹕

 
 
于是这Person类别表达了「婚姻」关系。

 

 


4. 集合/成员关系

  集合意谓着「团体」(Group) ﹐由其成员(Member)组成的群体。例如﹐学校里的社团内有团员﹔公司的销售部含有推销人员。这团体并不像汽车实际包含着司机﹐而只是其成员之集合而已。这情形﹐统称为「集合/成员」(Collection-members)关系。
  有趣的是﹕在企业活动中﹐人们规划的方案﹐含许多小方案﹔则大方案是由小方案所组成。例如﹐东北亚旅行团的行程表包括在日本的观光行程、在韩国的观光行程和在香港的观光行程。这总行程表图标如下﹕

 

  总行程是次行程(或称段行程)之集合﹐这是「集合/成员」关系。

 

此外﹐棒球队是由经理、教练和球员组成﹕订单中含若干产品项目﹐皆为集合/成员关系。实际写程序时﹐不需明确划分「包含者/内容」和「集合/成员」两种关系。其原因是﹕集合与成员之间亦可互为独立﹐不具「生死与共」之亲蜜关系﹔例如﹐「香港观光行程」是独立存在的﹐它既可含于东北亚总行程中﹐又可含于东南亚旅行团的总行程中。因之﹐「集合/成员」关系是一种特殊的「组合」(Composition) 结构。
  兹拿上节Person类别做为例子﹐如果Person之对象会加入Club(俱乐部)成为俱乐部的会员﹐则Club与Person之关系为「集合/成员」关系。兹定义Club类别如下﹕

'ex05.bas
Imports System.ComponentModel
Imports System.Drawing
Imports System.WinForms
Imports System.Collections
'----------------------------------------------------
Class Person
  Private p_name As String
  Private p_age As Integer
 
  Public Sub New(ByVal na As String, ByVal a As Integer)
  p_name = na
  p_age = a
  End Sub
  Public Sub display()
  Messagebox.Show(Me.p_name + ", " + str(Me.p_age))
  End Sub
End Class

Class Club
  Private c_name As String
  Private pa As ArrayList
 
  Public Sub New(ByVal na As String)
  c_name = na
  pa = New ArrayList()
  End Sub
  Public Sub join(ByVal p As Person)
  pa.Add(p)
  End Sub
  Public Sub display()
  Messagebox.Show("Club: " + Me.c_name + "  has member:")
  Dim p As Person
  For Each p In pa
  p.display()
  Next
  End Sub
End Class
'-------------------------------------------------------------------------------
Public Class Form1
  Inherits System.WinForms.Form
 
  Public Sub New()
  MyBase.New()
  Form1 = Me
  'This call is required by the Win Form Designer.
  InitializeComponent()
  'TODO: Add any initialization after the InitializeComponent() call
  End Sub
  'Form overrides dispose to clean up the component list.
  Public Overrides Sub Dispose()
  MyBase.Dispose()
  components.Dispose()
  End Sub
#Region " Windows Form Designer generated code "
  ...... 
#End Region
  Protected Sub Form1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs)
  Dim x As New Club("sogo")
  Dim a As New Person("Alvin", 32)
  Dim b As New Person("Judy", 28)
  x.join(a)
  x.join(b)
  x.display()
  End Sub
End Class


此程序输出﹕
Club: sogo has member:
Alvin, 32
Judy, 28

c_name 指向Strclass之对象﹐这对象内含俱乐部之名称。pa指向ArrayList之对象﹐这对象可包含许多会员(Person)对象。join()程序将Person之对象存入pa所指的ArrayList对象中。
  Club之对象含ArrayList之对象﹐此集合对象(Collections)含有Person之对象﹐表达了「集合/成员」关系。例如﹐x 对象内含a 和b 对象。

 

  此图表示﹕"sogo"俱乐部共有"Alvin" 和"Judy"两个会员﹐亦即x 是「集合」﹐而a 和b 是「成员」(Member)。
  值得注意﹕这软件是利用已有类别──Strclass及Integer组合成应用类别──Person。再利用Person类别及ArrayList 类别组合成更复杂之应用类别──Club。未来﹐可利用Club及其它类别构筑更大的应用类别﹐依此类推﹐便能创造庞大又可靠的软件了。例如:

'ex06.bas
Imports System.ComponentModel
Imports System.Drawing
Imports System.WinForms
Imports System.Collections
'----------------------------------------------------
Class Person
  Private p_name As String
  Private p_age As Integer
  Public Sub New(ByVal na As String, ByVal a As Integer)
  p_name = na
  p_age = a
  End Sub
  Public Sub display()
  Messagebox.Show(Me.p_name + ", " + str(Me.p_age))
  End Sub
End Class

Class Club
  Private c_name As String
  Private pa As ArrayList
 
  Public Sub New(ByVal na As String)
  c_name = na
  pa = New ArrayList()
  End Sub
  Public Sub join(ByVal p As Person)
  pa.Add(p)
  End Sub
  Public Sub display()
  Messagebox.Show("Club: " + Me.c_name + "  has member:")
  Dim p As Person
  For Each p In pa
  p.display()
  Next
  End Sub
End Class
'----------------------------------------------------
Public Class Form1
  Inherits System.WinForms.Form
 
  Public Sub New()
  MyBase.New()
 
  Form1 = Me
  'This call is required by the Win Form Designer.
  InitializeComponent()
  'TODO: Add any initialization after the InitializeComponent() call
  End Sub
  'Form overrides dispose to clean up the component list.
  Public Overrides Sub Dispose()
  MyBase.Dispose()
  components.Dispose()
  End Sub
#Region " Windows Form Designer generated code "
  ......
#End Region
  Protected Sub Form1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs)
  Dim x(2) As Club
  x(0) = New Club("sogo")
  x(1) = New Club("gold")
  Dim a As New Person("Alvin", 32)
  Dim b As New Person("Judy", 28)
  Dim c As New Person("Bob", 38)
  x(0).join(a)
  x(0).join(b)
  x(1).join(b)
  x(1).join(c)
  x(0).display()
  x(1).display()
  End Sub
End Class

此程序输出:

Club: sogo has member:
  Alvin, 32
  Judy, 28
Club: gold has member:
  Judy, 28
  Bob, 38

  组合对象x 含"sogo"及"gold"两俱乐部﹐其中"gold"俱乐部拥有两个会员──"Alvin" 及"Judy"﹐而"sogo"俱乐部拥有两位会员──"Judy"及"Bob" 。x(0)代表"sogo"俱乐部﹐s(1)代表"gold"俱乐部﹐所以指令── s(0).join( a ) 表示a 加入"gold"俱乐部﹐成为其会员。n


 


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