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第8章 包图
考试重要度：★★
核心内容：包的概念与可见性、包之间的依赖与泛化关系、四大设计原则
📢 从文件夹理解包图
💬 你电脑上肯定有文件夹（目录），用来把相关文件放在一起。
在UML中，包就是"文件夹"——把关系密切的类、接口、组件等放在一起。
┌─────────────────┐
│ 包名 │
│ ┌───────────┐ │
│ │ + 公开类 │ │ ← 被import后外部可用
│ │ # 受保护 │ │ ← 只有子包可用
│ │ - 私有类 │ │ ← 只有包内部可用
│ └───────────┘ │
└─────────────────┘
💡 一、包的可见性
跟类的可见性一样，包中的元素也有三种可见性：
| 可见性 | 符号 | 含义 |
|---|---|---|
| 公有 | + |
任何导入此包的包都可以用 |
| 受保护 | # |
只有子包可以用 |
| 私有 | - |
只有包内部可以用 |
💡 二、包之间的关系
1. 依赖关系
包A中的某个类依赖于包B中的某个类 → 包A依赖于包B。
⚠️ 注意：包之间的依赖关系没有传递性！A依赖B，B依赖C，不等于A依赖C。
2. 泛化关系
子包继承父包中可见性为public和protected的元素。
📌 包图各元素的画法速查
这一节把包图里所有的画图元素（包本身、依赖、泛化）用字符画列出来。
① 包的两种画法
标准文件夹画法（最常用）：
┌──────────────┐
│ UI层 │ ← 上方有"小标签"（像文件夹的舌头）
└──────────────┘
字符画表示（小标签在左上角）：
┌────────────┐
│┌─┐ │
││ │ │
│└─┘─────────┤
│ UI层 │
│ │
│ ┌─────────┐ │
│ │ 登录页 │ │ ← 包内可以嵌套子包或类
│ └─────────┘ │
└─────────────┘
简化画法（只用矩形）：
┌──────────────┐
│ UI层 │
│ ┌────────┐ │
│ │ 登录页 │ │
│ └────────┘ │
│ ┌────────┐ │
│ │ 主页面 │ │
│ └────────┘ │
└──────────────┘
② 包的嵌套
┌──────────────────────┐
│ 电子商务系统 │
│ ┌──────────┐ │
│ │ 用户模块 │ │
│ │ ┌──────┐ │ │
│ │ │登录类│ │ │
│ │ └──────┘ │ │
│ │ ┌──────┐ │ │
│ │ │注册类│ │ │
│ │ └──────┘ │ │
│ └──────────┘ │
│ ┌──────────┐ │
│ │ 订单模块 │ │
│ └──────────┘ │
└──────────────────────┘
③ 包的可见性符号
┌────────────────┐
│ ┌─┐ │
│ │+│ 公开类 │ ← + 公有：任何外部包都可用
│ └─┘───────────┤
│ ┌─┐ │
│ │#│ 受保护类 │ ← # 受保护：只有子包可用
│ └─┘───────────┤
│ ┌─┐ │
│ │-│ 私有类 │ ← - 私有：只有包内部可用
│ └─┘───────────┤
│ │
└────────────────┘
④ 包之间的依赖关系 —— 虚线 + 开放箭头
一个包中的类引用另一个包中的类 → 包之间形成依赖。
┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ UI层 │ │ 业务层 │
│ │ │ │
│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
│ │登录窗口 │ │ │ │登录服务 │ │
│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
│ │ │ │
└──────────────┘ └──────────────┘
│ ▲
└ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─┘
虚线 + 开放箭头
（依赖方向：UI层 依赖 业务层）
⚠️ 依赖方向：箭头从"使用者"指向"被使用者"（类似类图里的依赖）。
⑤ 包之间的泛化关系 —— 实线 + 空心三角
子包继承父包的内容。子包继承父包中public 和 protected 的元素。
┌──────────────┐ ┌──────────────┐
│ 业务层 │ │ 通用层 │
│ (子包) │ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ▷ │ (父包) │
│ │ 空心三角 │ │
│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
│ │订单处理 │ │ │ │日志工具 │ │
│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
│ │支付处理 │ │ │ │通用工具 │ │
│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
└──────────────┘ └──────────────┘
⚠️ 泛化方向：空心三角指向父包（与类图泛化一致）。
⑥ 完整包图示例
┌────────────────┐
│ 表现层 │
│ ┌────────┐ │
│ │登录页 │ │
│ └────────┘ │
│ ┌────────┐ │
│ │主窗体 │ │
│ └────────┘ │
└───────┬────────┘
│ 依赖
╌ ╌ ╌ ╌ ╌ ╌ ╌
▼
┌────────────────┐ ▷ ┌────────────────┐
│ 业务层 │ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─│ 通用层 │
│ │ 泛化 │ │
│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
│ │登录管理 │ │ │ │日志工具 │ │
│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
│ ┌────────┐ │ │ ┌────────┐ │
│ │订单管理 │ │ │ │数据校验 │ │
│ └────────┘ │ │ └────────┘ │
└───────┬────────┘ └────────────────┘
│ 依赖
╌ ╌ ╌ ╌ ╌ ╌ ╌
▼
┌────────────────┐
│ 数据层 │
│ ┌────────┐ │
│ │用户DAO │ │
│ └────────┘ │
│ ┌────────┐ │
│ │订单DAO │ │
│ └────────┘ │
└────────────────┘
🔑 一句话记忆口诀：包用文件夹画，标签是包名；包间依赖是虚线开放箭头（指向被依赖），包间泛化是实线空心三角（指向父包）；包可以嵌套，元素分+/-可见性。
💡 三、包的四大设计原则
这些原则告诉你怎么把类分到不同的包里：
1. 重用等价原则（REP）
把可以一起复用的类放在一个包中。包 = 可重用的单元。
💬 就像一个工具包——扳手和螺丝刀放在一起，因为它们总是一起用。
2. 共同闭包原则（CCP）
把需要同时修改的类放在一个包中。
💬 修改了类A就必须修改类B？那它们应该在一个包里——改一个包就够了。
3. 共同重用原则（CRP）
不会一起用的类不要放在同一个包里。
💬 别把厨房用品和修车工具放一起——要用厨房用品的人不需要修车工具。
4. 非循环依赖原则（ADP）
包之间的依赖关系不能形成环。
💬 A→B→C→A 这样的循环依赖会严重妨碍复用。破解方法：提取共同接口或拆分包。
🔑 核心目标：高内聚、低耦合
| 原则 | 作用 |
|---|---|
| 高内聚 | 包内的类关系紧密（REP + CCP） |
| 低耦合 | 包之间的依赖尽量少（CRP + ADP） |
✍️ 边学边练
题目：判断以下做法是否合理。
- 把订单处理类和用户登录类放在同一个包
- A包依赖B包，B包依赖C包，C包依赖A包
- 把所有工具类放在一个util包中，让其他包依赖它
- 把用户界面类、数据库访问类、业务逻辑类放在同一个包
答案：
- ❌ 不合理 — 违反CRP（不会一起使用的类不要放一起）。订单处理的人不需要登录功能。
- ❌ 不合理 — 违反ADP（循环依赖）。
- ✅ 合理 — 符合REP（工具类作为可重用单元）。
- ❌ 不合理 — 违反CCP和CRP。不同层次的类（界面/数据/逻辑）修改原因不同，应该分开。
⚠️ 实用建议：通常按层次分包（UI层、业务层、数据层），而不是按功能分包。
📝 章末自测
1. 填空题
- 包的四大设计原则缩写是：（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）
- ADP原则要求包之间的依赖不能形成（ ___ ）（ ___ ）
- 包中元素的三种可见性是：公有(（ ___ ）（ ___ ）)、受保护(（ ___ ）（ ___ ）)、私有(（ ___ ）（ ___ ）)
2. 简答题
- 简述REP和CRP之间的矛盾是什么？
- 包图和组件图的关系是什么？
答案： 填空题：REP、CCP、CRP、ADP；循环；+、#、-
简答题：
- REP说要把可一起复用的类放在一个包，这可能导致一个包很大（包含所有可能用到的类）；CRP说不会一起用的类要分开，这可能导致很多小包。两者需要权衡。
- 包存放组件，组件包含类。包相当于文件夹，组件相当于文件。部署时：类→组件→包→结点。
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