UML 对描述模板化代码有用吗？答案

【问题标题】：Is UML useful to describe templated code?UML 对描述模板化代码有用吗？
【发布时间】：2011-02-24 15:08:19
【问题描述】：

我想知道 UML 是否有助于描述大量模板化的代码。我知道 UML 中有参数化类的概念 (vector<T> <---- <<bind>> ---- vector<int>)，但这不足以描述我们可以使用模板拥有的复杂 duck-typed 关系。我总是可以在这些类之间建立关联，但在我看来它实际上并不能帮助理解它是如何工作的。

此外，考虑到例如 STL 库，算法通常被实现为函数，因此不太适合 OOP 模型，尽管它们的行为仍然很像引入类之间关联的对象。

那么，绘制 UML 图来描述这样的模板代码有意义吗？如果是这样，哪种图表最有用 - 在“标准”OOP 中，我看到大部分时间都在使用类图，但对于模板化代码，其他类型的图表可能会更有帮助？如果 UML 不太适合，我还能用什么？

【问题讨论】：

+1 从那以后，我想起了用 Telelogic Rhapsody 建模模板的折磨。
“否”，因为更一般的问题“UML 有用吗？”的答案是“不”。
@James McNellis：那么有什么用处？您将如何对系统进行高级概述？深入研究所有这些类的源代码/cmets 以了解它们之间的关系似乎不是一个好选择。
良好的文档和描述系统架构的几个框图。
@James：据我所知，UML 只是对框图进行标准化，以避免每个人都发明自己的视觉语言。那么你到底在说什么样的框图呢？

标签： c++ oop templates uml

【解决方案1】：

我认为这取决于。

如果不同的实例化会导致明显不同的行为或关系，那么虽然可以使用 UML 进行建模，但它会很丑陋。另一方面，如果不同实例化的行为真的有那么大的不同，那么我不确定模板是否是一个好主意。

但是，如果类之间的关系无论以何种方式实例化都基本保持不变，那么 UML 类图对于对这些关系进行建模与对非参数化类一样有用。

【讨论】：

只有在模板化的类表现为类之前，这才是正确的。想象一个算法（模板化函数），它接受一个迭代器和一个谓词，做一些事情并将结果写入输出容器。我将如何用图表表示这种关系？它是在迭代器、谓词和容器之间创建关联的函数，但简单地通过关联绘制它并不能解释任何事情，而且，函数远不止一个......
@7vies：OOP（除其他外）声明“一切都是对象”，所以不用担心函数：）...记住模板方法、策略、抽象工厂、访问者... ?
@Gabriel：是的，这就是为什么模板元编程不是那么多的 OOP。我可以看到的最大区别是 OOP 是关于“复杂对象，简单交互”，而模板代码通常在类之间具有更复杂的交互。有些图表可能仍然有用，这就引出了我的问题。
@7vies：我认为你没有理解我的评论。 OOP 是关于具有简单交互的简单对象...... AFAIK 是真正的模板（参数化类型）来自代数规范，而不是来自 OOP。但是元编程是 Smalltalk 的脉络。这些模式都是行为对象 - C++ 中的函子。
@Gabriel：现在我不太明白你的意思 :) OOP 中的对象可能有简单的接口，但它们可以有一个非常复杂的底层结构，所以我不会说它们总是“简单的”。无论如何，OOP 方法清楚地将它们之间的对象和消息分开。函子/高阶函数与函数式编程有关，这与 OOP 明显不同。应用于类的元编程是两者的混合，因此如何使用面向 OOP 的工具来描述这一点并不明显。