3分钟读懂类图—UML类图详解

发现优秀的笔记会在我的博客摘抄一下,供复习用。欢迎大家参观原文,原文链接:https://www.awaimai.com/patterns/uml

UML类图是一种结构图,用于描述一个系统的静态结构。类图以反映类结构类之间关系为目的,用以描述软件系统的结构,是一种静态建模方法。类图中的类,与面向对象语言中的类的概念是对应的。

1. 类结构

在类的UML图中,使用长方形描述一个类的主要构成,长方形垂直地分为三层,以此放置类的名称、属性和方法。
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一般类的类名用正常字体粗体表示,如上图抽象类名用斜体字粗体,如User;接口则需在上方加上<< interface >>。

属性和方法都需要标注可见性符号,+代表public,#代表protected,-代表private。

另外,还可以用冒号:表明属性的类型和方法的返回类型,如+$name:string+getName():string。当然,类型说明并非必须。

2. 类关系

类与类之间的关系主要有六种:继承、实现、组合、聚合、关联和依赖,这六种关系的箭头表示如下,
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3. 六种类关系

六种类关系中,组合、聚合、关联这三种类关系的代码结构一样,都是用属性来保存另一个类的引用,所以要通过内容间的关系来区别。

3.1 继承

继承关系也称泛化关系(Generalization),用于描述父类与子类之间的关系。父类又称作基类,子类又称作派生类。

继承关系中,子类继承父类的所有功能,父类所具有的属性、方法,子类应该都有。子类中除了与父类一致的信息以外,还包括额外的信息。

例如:公交车、出租车和小轿车都是汽车,他们都有名称,并且都能在路上行驶。
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3.2 实现

实现关系(Implementation),主要用来规定接口和实现类的关系。

接口(包括抽象类)是方法的集合,在实现关系中,类实现了接口,类中的方法实现了接口声明的所有方法。

例如:汽车和轮船都是交通工具,而交通工具只是一个可移动工具的抽象概念,船和车实现了具体移动的功能。
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3.3 组合关系

组合关系(Composition):整体与部分的关系,但是整体与部分不可以分开。

组合关系表示类之间整体与部分的关系,整体和部分有一致的生存期。一旦整体对象不存在,部分对象也将不存在,是同生共死的关系。

例如:人由头部和身体组成,两者不可分割,共同存在。
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3.4 聚合关系

聚合关系(Aggregation):整体和部分的关系,整体与部分可以分开。

聚合关系也表示类之间整体与部分的关系,成员对象是整体对象的一部分,但是成员对象可以脱离整体对象独立存在

例如:公交车司机和工衣、工帽是整体与部分的关系,但是可以分开,工衣、工帽可以穿在别的司机身上,公交司机也可以穿别的工衣、工帽。
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3.5 关联关系

关联关系(Association):表示一个类的属性保存了对另一个类的一个实例(或多个实例)的引用。

关联关系是类与类之间最常用的一种关系,表示一类对象与另一类对象之间有联系组合、聚合也属于关联关系,只是关联关系的类间关系比其他两种要弱。

关联关系有四种:双向关联、单向关联、自关联、多重数关联。

例如:汽车和司机,一辆汽车对应特定的司机,一个司机也可以开多辆车。
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在多重性关系中,可以直接在关联直线上增加一个数字,表示与之对应的另一个类的对象的个数。

1..1:仅一个
0..*:零个或多个
1..*:一个或多个
0..1:没有或只有一个
m..n:最少m、最多n个 (m<=n)

3.6 依赖关系

依赖关系(Dependence):假设A类的变化引起了B类的变化,则说名B类依赖于A类。

大多数情况下,依赖关系体现在某个类的方法使用另一个类的对象作为参数。

依赖关系是一种“使用”关系,特定事物的改变有可能会影响到使用该事物的其他事物,在需要表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系。

例如:汽车依赖汽油,如果没有汽油,汽车将无法行驶。
依赖关系

4 总结
这六种类关系中,组合、聚合和关联的代码结构一样,可以从关系的强弱来理解,各类关系从强到弱依次是:继承→实现→组合→聚合→关联→依赖。如下是完整的一张UML关系图。

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