UML类图详解和示例

曾经终败给现在 2023-08-17 15:40 106阅读 0赞

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# UML类图概述 #

## 什么是UML类图 ##

要认识UML类图，要从UML是什么开始.UML(Unified Modeling Language)即统一建模语言，是用于系统可视化建模语言。它是国际统一软件建模标准，融合了OMT、OOSE、Booch方法中的建模语言。

UML是一种可视化、可用于详细描述、文档化的语言。UML就像数学中的数字和加减符号一样，为所有软件开发的人员提供了一种图形化表达、标准化的语言。通过UML，软件开发人员可以准备的描述软件结构和建模，并通过UML建立整个系统架构和详细文档。

UML类图正是UML建模元素中的一种。

扩展
    
    UML2.0包括14种不同的图，非为表示系统静态结构的静态模型和表示系统动态结构的动态模型。
    
    静态模型：类图、对象图、包图、构件图、部署图、制品图
    
    动态模式：对象图、用例图、顺序图、通信图、定时图、状态图、活动图、交互概览图

## 为什么要使用UML类图 ##

由于UML类图的精确、无歧义、完整的建模，通常，我们通过使用UML类图来详细的描述系统中的对象和他们的关系。认识UML类图也能帮助我们快速了解、理清系统中对象之间的关系。

# UML类图的组成 #

UML是OO方法（面向对象设计分析方法）的核心。类图包含了：类和对象、类之间的关系、类之间的多重性。

## 类和对象 ##

对象是描述客观世界中某个具体的实体，而类是对一类具有相同特征的对象的描述。对象是类的实例。在UML中类可表示为一个划分为三个格子的长方形，第一个格子包含类名，中间的格子包含类的属性，最后个格子包含类的操作。如下图：  
![CatUML][]  
第一个方格，猫是这个类的类名。

第二个方格包含了两个部分，左边的+、-、\# 表示了属性的可见性，分表表示public、private、protected  
右边表示类的属性。

第三个方格同属性一样，包含了两部分，前面的符号表示了方法的可见性，后面表示类的方法。

## 类之间的关系 ##

建立模型时，类不可能是单独存在的。比如猫咪的抓如果没有其他对象，抓这个方法显得毫无意义。UML类图中类之间的关系主要包括：依赖关系、泛化关系、关联关系、实现关系。关联关系包含了聚合关系、组合关系。

### 依赖关系 ###

**定义：有两个元素X、Y,如果修改X的定义可能会引起对Y的定义修改，则称Y依赖与元素X**

产生依赖的原因有很多，通常表现为：一个类向另一个类发送信息；一个类是另一个类的数据成员；一个类是另一个类的操作参数等。如下图：

![依赖][E4_BE_9D_E8_B5_96-4be5589ec4a0493fa5b7e954cb8a8a44.JPG]

银行作为用户贷款操作的参数，用户依赖与银行，UML类图中**用带箭头的虚线表示依赖关系**。

### 泛化关系 ###

泛化关系描述了一般事物与该事物中的特殊种类之间的关系。Java中的继承关系，父类就是子类泛化。  
在UML中，泛化关系有三个条件：

1.  付类所具有的关联、属性和操作，子类都应该具有
2.  子类除了与父类一致的信息外还包含额外的信息
3.  可以使用父类的地方，也可以使用子类实例

泛化关系使**用带空心箭头的实现表示，箭头指向父类**。如下图：  
![泛化][E6_B3_9B_E5_8C_96-defbe0ededd8498ab81884e84ffa8045.JPG]

### 关联关系 ###

关联关系表示两个类之间存在某种语义上的联系，比如一个公司有多个部门，一个部门有多个员工。  
关联关系是所有关系语义最弱的关联。UML类中中，**用实线来表示**。

![关联][E5_85_B3_E8_81_94-50d89c87bbff41f489f5d250b79a1a28.JPG]

在上图中1、1..n是用来表示关联的两个类之间的数量关系。具体参见类的多重性。

#### 聚合关系 ####

聚合关系是一种特殊的关联关系。聚合关系表示了类之间的整体与部分的关系。整体与部分之间并没有相同的生命周期，整体消亡后部分可依旧存在。在UML中**用带有空心菱形的实线表示，空心菱形指向代表整体的类**。比如：电脑是由CPU、主板等组成的。UML表示图如下：  
![聚合][E8_81_9A_E5_90_88-3686593bbd31419b8d177f49e8c83278.JPG]

#### 组合关系 ####

组合关系也是部分和整体的关系，相对聚合关系，组合关系中的部分和整体联系更为紧密。整体与部分之间有相同的生命周期，整体消亡后部分也随之消亡。比如公司和部门之间的关系，一旦公司解散，部门也随之解散。UML中**用带有实心菱形的实线表示**。UML图如下：

![组合关系][E7_BB_84_E5_90_88_E5_85_B3_E7_B3_BB-f6e1279a9cc942e0932a0ee4db3ccdff.JPG]

### 实现关系 ###

实现关系用来规定接口和实现接口的类或组件之间的关系。接口可以看作是操作的集合，这些操作用于规定类或组件的服务。在UML中，**用一个带空心箭头的虚线来表示**。比如我们抽象出飞行这个动作，而对于不同的类可以通过实现飞行接口来作个性化处理。UML图如下：

![实现关系][E5_AE_9E_E7_8E_B0_E5_85_B3_E7_B3_BB-c570177e290942b981025f5b4dd3e8ac.JPG]

## 类的多重性 ##

多重性是用来说明两个类之间的数量关系，表示为一个整数范围n...m，整数n定义所链接的最少对象的数目，m为最多对象数目（但不确定最大数时，可以\*号表示）。常见的多重性如下表

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>表示</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>0...1</td> 
   <td>表示0或者1的关联数目</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>0...*</td> 
   <td>表示0或多个关联数目</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>1...1</td> 
   <td>表示1个关联数目</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>1...*</td> 
   <td>表示1或多个关联数目</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*</td> 
   <td>表示有多个关联数目</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

转载于:https://www.cnblogs.com/warmsmile/p/11449197.html

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[CatUML]: http://www.isspark.com/upload/2019/8/CatUML-c1851c54ee8d4e43acaa5d0515457215.JPG
[E4_BE_9D_E8_B5_96-4be5589ec4a0493fa5b7e954cb8a8a44.JPG]: http://www.isspark.com/upload/2019/8/%E4%BE%9D%E8%B5%96-4be5589ec4a0493fa5b7e954cb8a8a44.JPG
[E6_B3_9B_E5_8C_96-defbe0ededd8498ab81884e84ffa8045.JPG]: http://www.isspark.com/upload/2019/8/%E6%B3%9B%E5%8C%96-defbe0ededd8498ab81884e84ffa8045.JPG
[E5_85_B3_E8_81_94-50d89c87bbff41f489f5d250b79a1a28.JPG]: http://www.isspark.com/upload/2019/8/%E5%85%B3%E8%81%94-50d89c87bbff41f489f5d250b79a1a28.JPG
[E8_81_9A_E5_90_88-3686593bbd31419b8d177f49e8c83278.JPG]: http://www.isspark.com/upload/2019/9/%E8%81%9A%E5%90%88-3686593bbd31419b8d177f49e8c83278.JPG
[E7_BB_84_E5_90_88_E5_85_B3_E7_B3_BB-f6e1279a9cc942e0932a0ee4db3ccdff.JPG]: http://www.isspark.com/upload/2019/9/%E7%BB%84%E5%90%88%E5%85%B3%E7%B3%BB-f6e1279a9cc942e0932a0ee4db3ccdff.JPG
[E5_AE_9E_E7_8E_B0_E5_85_B3_E7_B3_BB-c570177e290942b981025f5b4dd3e8ac.JPG]: http://www.isspark.com/upload/2019/9/%E5%AE%9E%E7%8E%B0%E5%85%B3%E7%B3%BB-c570177e290942b981025f5b4dd3e8ac.JPG