UML类图概述

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UML类图 - 图1

一、什么是UML类图

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 从目标系统的不同角度出发,定义了用例图、类图、对象图、状态图、活动 图、时序图、协作图、构件图、部署图等 9 种图。
UML类图正是UML建模元素中的一种。

二、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。

三、类在类图中的表示方式

  1. UML类图中,类使用包含**类名**、**属性(field)** 和**方法(method)** 且带有分割线的**矩形**来表示,比如下图表示一个Employee类,它包含name,ageemail3个属性,以及modifyInfo()方法。<br />![](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2021/png/12699730/1622163968565-94bea503-9d90-4d86-8d94-55622c9608ac.png#align=left&display=inline&height=129&margin=%5Bobject%20Object%5D&originHeight=129&originWidth=178&size=0&status=done&style=none&width=178)<br />对应代码:
  1. public class Employee {
  2. private String name;
  3. private int age;
  4. private String email;
  5. public void modifyInfo() {
  6. ......
  7. }
  8. }

1)UML类图中表示可见性的符号有三种,用来表示属性或方法的可见性:

    • :表示public
    • :表示private
  1. :表示protected(friendly也归入这类)

2)属性的完整表示方式是这样的:
可见性 名称 :类型 [ = 缺省值]
中括号中的内容表示是可选的
3)方法的完整表示方式如下:
可见性 名称(参数列表) [ : 返回类型]
同样,中括号中的内容是可选的。
再来个只有方法没有属性的例子:
UML类图 - 图2

  • public方法method1接收一个类型为Object的参数,返回值类型为void
  • protected方法method2无参数,返回值类型为String
  • private方法method3接收类型分别为int、int[]的参数,返回值类型为int

    四、类之间的关系

    1、依赖关系

    依赖(Dependency)关系是一种使用关系,只要在类中用到了对方就是依赖关系。
    在UML类图中,依赖关系用一条带有箭头的虚线表示。
    UML类图 - 图3

    2、关联关系

    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

    UML类图 - 图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

    UML类图 - 图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

    UML类图 - 图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”。

    3、泛化(继承)关系

    泛化(Generalization)关系也就是继承关系,用于描述父类与子类之间的关系,父类又称作基类或超类,子类又称作派生类。继承关系对应的是extend关键字,在UML类图中用带空心三角形的直线表示,如下图所示中,Student类与Teacher类继承了Person类。

    5、聚合关系

    UML类图 - 图7
    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。

    4、实现关系

    接口之间也可以有与类之间关系类似的继承关系和依赖关系,但是接口和类之间还存在一种实现(Realization)关系。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。
    UML类图 - 图8

    6、组合关系

    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。比如下图:
    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。
    UML类图 - 图9