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前言
UML类图用来表示类与类之间的关系，是一种静态图（区别于对象图，对象图描述的是某一时刻对象与对象之间的关系）。能够理解UML类图，是学习设计模式的基础，看懂了类图，就能够更好的理解设计模式，学习起来事半功倍。
一、UML类图如何表示一个类？
一个类图从上到下的矩形分别表示类名、 属性、方法，在属性和方法前面的+ - # ~ 表示如下表所示:
| 符号 | 含义 |
|---|---|
| + | public，公开的，所有的类均可访问 |
| - | private，私有的，仅本类可访问 |
| # | protected，受保护的，本包类、子类可访问 |
| ~ | default,包的，本包类可访问、子类不可访问 |
注意，如果一个类的名称是斜体字，则该类就是抽象类。
类图除了能够表示一类之外，还可以表示一个接口，接口从上到下的矩形分别表示接口名称和接口方法。类图表示接口通常有两种表示方法，第一种在类名上添加<<interface>>，表明这是一个接口，如下图所示。
另外一种表示方法俗称为‘棒棒糖表示法’，在类图上添加一个类似与棒棒糖的图示，如下图所示。
二、UML类图如何表示类与类之间的关系？
UML类图，类与类之间的关系如下表所示。
| 关系 | 含义 | 符号表示 |
|---|---|---|
| 继承 | 一种继承关系，表示一般与特殊的关系，它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为。谁指向谁表明谁继承了谁。继承有一般也用泛化表示，继承是泛化的一种表现形式，泛化一般表现为继承或者实现。继承符号表示为实线三角箭头。 |  |
| 实现 | 一种类与接口的关系，表示类是接口所有特征和行为的实现。谁指向谁表明谁实现了谁。实现符号表示为虚线三角箭头。 |  |
| 关联 | 一种拥有的关系，它使一个类知道另一个类的属性和方法。关联分为单向关联和双向关联，用实线和实线箭头分别表示双向关联和单向关联。 |  |
| 聚合 | 整体与部分的关系，且部分可以离开整体而单独存在。聚合是关联的一种特殊形式，是一弱的关联。用菱形空心表示聚合符号。 |  |
| 组合 | 整体与部分的关系，但部分不能离开整体而单独存在。组合也是关联的一种特殊形式，是一种强关联。用菱形实心表示组合关系。 |  |
| 依赖 | 一种使用的关系，即一个类的实现需要另一个类的协助。用虚线箭头表示依赖关系。 |  |
UML图示样例如下图所示。
1、继承关系如何用代码表示
public class Animal{
.......
}
public class Bird extends Animal{
//使用关键字extends表明Bird类继承了Animal类
}
在Java语言中，使用extends 表明继承关系。鸟是动物的一种，所以鸟继承了动物。
2、实现关系如何用代码表示
public interface Fly{
...
}
public class Goose implements Fly{
//使用implements关键字表明大雁类实现了飞翔接口
...
}
在Java语言中，使用interface表明谁实现了谁。
3、关联关系如何用代码表示
public class Penguin{
puiblic Climate climate;//定义一个气候类，与企鹅类关联
......
}
public class Climate{
......
}
在企鹅类中定义了气候类，那么企鹅类就关联了气候类，这时候企鹅类知道气候类的变化，如果一个类中定义了另外一个类，这个类了解另外一个类的变化，并且是类的属性的一部分（整体与部分的关系），我们叫做类与类的关联关系。
4、聚合关系如何用代码表示
public class GooseGroup{
List<Goose> gooseList;//定义一个大雁list
public void addGoose(Goose gooses){
//雁群添加大雁,大雁也可以离开雁群
this.gooseList.add(gooses);
}
}
public class Goose interface Fly{
//使用interface关键字表明大雁类实现了飞翔接口
...
}
从代码中我们可以看到，GooseGroup（雁群）对象与Goose（大雁）对象是一个1对多的关联关系，但是大雁的生命周期不是在雁群里面产生的（没有在雁群里面new），从外部传入，即大雁的生命周期是不受雁群影响的，GooseGroup（雁群）对象没有了(置为null)Gooses（大雁）对象不受影响，依旧可以在外部使用Goose对象。聚合关联是关联关系的一种特殊形式，但类与类之间关系还没有这么紧密，各自拥有各种的生命周期。
5、组合关系如何用代码表示
public class Bird{
public Wing leftWing;
public Wing rightWing;
public Bird(){
//鸟在创建的时候就拥有翅膀
leftWing = new Wing();
rightWing = new Wing();
}
}
public class Wing{
....
}
从代码中我们可以看到,Bird（鸟）对象中的Wing（翅膀)对象定义在Bird（鸟）对象的构造函数中，即Bird(鸟)对象在诞生时就拥有两个Wing(翅膀)对象，鸟类消亡时（置为null）时，Wing（翅膀）对象也无法在外部继续使用，随着Bird（鸟）对象消亡。组合关系也是关联关系的一种特殊形式，但是他们之间的关联更加紧密，拥有相同的生命周期。
6、依赖关系如何用代码表示
public class Animal{
....
public void metabolism(O2 o2,Water water){
/动物依赖氧气和水才能新陈代谢
.....
}
public void eat(){
Food food = new Food();//动物吃东西依赖食物
}
}
public class O2{
...
}
public class Water{
...
}
public class Food(){
...
}
从代码中可以看到，Animal(动物)对象在进行metabolism（新陈代谢操作）时，需要依赖O2（氧气）对象和Water（水）对象才能完成；Animal（动物）在进行进食操作时依赖Food对象才能完成。类的依赖关系表明了类进行一个操作依赖了另外一个类才能完成，即被依赖的类都在都是局部变量类，他不是类的一部分（不是类的属性，如果为类的属性就是关联关系），类的操作需要另外一个类协助。
设计模式七大原则
设计模式七大原则如下表所示:
| 原则 | 简单概念 |
|---|---|
| 开闭原则 | 一个类应该对修改关闭，对扩张开放，避免修改已经稳定的类，而是对类进行扩张 |
| 单一职责 | 类的功能职责应该单一，不要把太多职责放到类中。 |
| 依赖倒置原则 | 高层模块不应该依赖低层模块，它们都应该依赖抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。 |
| 接口隔离原则 | 客户端不应该依赖那些它不需要的接口。一旦一个接口太大，则需要将它分割成一些更细小的接口，使用该接口的客户端仅需知道与之相关的方法即可。 |
| 里氏替换原则 | 一个父类可以出现的地方，子类必定可以出现。 |
| 迪米特法则 | 即最小知识原则，每一个对象都对其他对象保持最小了解。 |
| 合成复用原则 | 尽量使用对象组合，而不是继承来达到复用的目的。 |
总结
学习UML类图，能够看懂UML类是学习设计模式的基础。能够看懂UML类图，对于理解记忆设计模是事半功倍的。重点要记住UML类图的符号表示以及各种UML类图之间类与类之间的关系，一看到UML图脑海中能够映射出响应的代码结构。