UML类图总结

╰+攻爆jí腚メ 2022-11-29 12:57 154阅读 0赞

### UML（Unified Modeling Language）是一种统一建模语言 ###

UML为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、和编制文档的一种标准语言。

UML的九种图：

1. 类图：最常用，描述子系统或模块的内部结构

2. 序列图/时序图：单个场景下，子系统间或对象间的交互操作

3. 活动图：流程图与序列图的结合，可以在序列图的基础上表达更多业务逻辑，比序列图更能表达细节

4. 状态图：多场景、多种操作下，系统或对象的状态变化

5. 通信图：序列图的变种，形式更自由，不能体现子系统的生命周期

6. 包图：大型系统实际代码中，各子系统间、应用分层间的依赖关系

7. 组件图：实际模块或逻辑分层间，接口的依赖关系

8. 部署图：各子系统所使用的软件环境，部署的软件包信息

9. 用例图：描述需求的场景或粗略用例

其他杂图：个人认为，只有能把问题从某个角度描述清楚，便于大家理解，图怎么画都行

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UML类图最常用，作用是描述程序中类的信息及各个类之间的关系。

所有的面向对象（Object Oriented）语言都离不开类的概念，理解了程序中类的设计也就理解了程序的一半。但类的具体描述方式在各个类中都不一样，UML类图的提出是为了能够脱离语言的限制，抽象地描述各个类的信息及各个类之间的关系。这是UML类图的作用。

# 一、类的基本表示方式 #

在UML类图中，每一个矩形代表一个类。我们举一个简单的例子：

![70][]

这是一个代表车辆的类。

一般的类图分为三个部分。部分类图有五个部分。

### 第一部分为类名 ###

如果类名用正体书写则说明这是可以实例化的普通类。如果类名用斜体书写，则说明这是抽象类。如果类名有下划线修饰则说明这是静态类。

### 第二部分为类内的属性 ###

格式为修饰符 属性名 ：属性类型。修饰符为“+”说明该属性为public型，“\#”说明该属性为protected型，“-”说明该属性为private型。

### 第三部分为类内的方法 ###

格式为修饰符 方法名 （参数名1：参数类型1，……）：方法返回值类型。修饰符为“+”说明该方法为public型，“\#”说明该方法为protected型，“-”说明该方法为private型。如果方法名有下划线修饰则说明这是静态方法。

如果类图中需要描述类的性质，则放在第四部分描述。如果类内有内部类，则放在第五部分描述。

如果类图描述的是一个接口，在接口名的上方需要加上《interface》的修饰符。同时该类图仅有两个部分，接口名和接口的方法。

对于任何一张类图，只要对照上面的说明就可以解读出含义。

# 二、类之间关系的表示方式： #

类之间的关系有继承关系，实现关系，依赖关系，关联关系，聚合关系，组合关系。

### 1.继承关系 ###

继承关系使用如下箭头：

![70 1][]

由子类指向父类。

### 2.实现关系 ###

实现关系使用如下箭头：

![70 2][]

由实现类指向接口。这种关系对应**implement**关键字，在UML类图中用**带空心三角形的虚线**表示。如下图中，Car类与Ship类都实现了Vehicle接口。

![format_png][]

### 3.依赖关系 ###

依赖关系使用如下箭头：

![70 3][]

由使用者指向被使用者。

如果A指向B，则说明A中使用了B，使用方式包括A类中有B类实例化对象的局部变量。A类中有方法把B类实例化对象当做了参数，A类中有方法调用了B类中的静态方法。

![format_png 1][]

从上图我们可以看到，Driver的drive方法只有传入了一个Car对象才能发挥作用，因此我们说Driver类依赖于Car类。

### 4.关联关系 ###

关联关系使用如下箭头：

![70 4][]

由拥有者指向被拥有者。

如果A指向B，则说明A类中有B类的成员变量。

比如说老师教学生，一个老师可以有多个学生，那么学生可以作为老师的一个属性（成员变量），当一次考试成绩出来了，老师要调用学生类中的方法去设置学生成绩，这样的一种在现实生活中的较为明显的关系就是关联；  
而依赖关系更多的是强调一个客观主体和一个工具的关系。比如老师类要进试题数据库添加试题，就要去调用DBFactory工具类去连接数据库，而这种关系只是很偶然的，这种关系就是依赖关系。

### 5.聚合关系 ###

聚合关系使用如下箭头：

![70 5][]

由整体指向部分。

如果A指向B，则说明A类中有B类的成员变量，但是与关联关系不同，A类和B类有逻辑关系。A类是整体，B类是部分。A类由B类构成，同时B类即便不在A类中也可以单独存在。

![format_png 2][]

上图中的Car类与Engine类就是聚合关系（Car类中包含一个Engine类型的成员变量）。

由上图我们可以看到，UML中聚合关系用**带空心菱形和箭头的直线**表示。聚合关系强调是“整体”包含“部分”，但是“部分”**可以脱离**“整体”而单独存在。比如上图中汽车包含了发动机，而发动机脱离了汽车也能单独存在。

### 6.组合关系 ###

组合关系使用如下箭头：

![70 6][]

由整体指向部分。

如果A指向B，则说明A类中有B类的成员变量，但是与关联关系不同，A类和B类有逻辑关系。A类是整体，B类是部分。A类由B类构成。但与聚合关系不同，如果B类不在A类中就无法单独存在。

两个类之间究竟是聚合还是组合完全由类的设计决定。

![format_png 3][]

组合关系与聚合关系见得最大不同在于：这里的“部分”脱离了“整体”便不复存在，所以“部分”**不能脱离**“整体”。比如下图：

显然，嘴是头的一部分且不能脱离了头而单独存在。在UML类图中，组合关系用一个**带实心菱形和箭头的直线**表示。

另外：

**关联关系**又可进一步分为**单向关联**、**双向关联和自关联**。

**（1）单向关联**

![format_png 4][]

我们可以看到，在UML类图中单向关联用一个**带箭头的直线**表示。

上图表示每个顾客都有一个地址，这通过让Customer类持有一个类型为Address的成员变量类实现

**（2）双向关联**

![format_png 5][]

从上图中我们很容易看出，所谓的双向关联就是双方各自持有对方类型的成员变量。

在UML类图中，双向关联用一个**不带箭头的直线**表示。上图中在Customer类中维护一个Product\[\]数组，表示一个顾客购买了那些产品；在Product类中维护一个Customer类型的成员变量表示这个产品被哪个顾客所购买。

**（3）自关联**

![format_png 6][]

自关联在UML类图中用一个**带有箭头且指向自身的直线**表示。

上图的意思就是Node类包含类型为Node的成员变量，也就是“自己包含自己”。

参考 ： [https://www.cnblogs.com/huangyibo/p/3673117.html][https_www.cnblogs.com_huangyibo_p_3673117.html]

[https://www.cnblogs.com/yudar/p/4264507.html][https_www.cnblogs.com_yudar_p_4264507.html]

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[https_www.cnblogs.com_huangyibo_p_3673117.html]: https://www.cnblogs.com/huangyibo/p/3673117.html
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