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一、简介

UML类图（Unified Modeling Language class diagram）是一种用于可视化和描述软件系统中类、对象、接口、属性和方法之间关系的静态结构图，是 UML 中最基础、最常用的图之一，用于描述系统的静态结构。

二、作用

• 帮助软件开发者和设计师更好地理解系统中各个类的功能和关系
• 帮助软件开发者可以更快、更准确地理解需求
• 有效地沟通和交流系统设计和实现方案
• 帮助开发者预测系统的复杂性，从而更好地进行系统维护和升级

如果把UML类图生活化，我觉得它就像是做菜时的菜谱。

三、类的组成

3.1 类

解释说明：
属性的表达公式为: 可见性 属性:类型 = 默认值
方法的表达公式为：可见性 方法名(参数):返回类型
+号表示：该属性或方法是公有的，对所有类都是可见的，包括外部类、派生类等。
-号表示：该属性或方法是私有的，对定义该成员的类可见，其他类无法访问。

号表示：该属性或方法是受保护的，对该类的派生类可见，但对外部类不可见。

抽象类是类的一种类型，他在类图中需要特殊的展示，即抽象类名和抽象方法，需要斜体，如下:

3.2 接口

3.3 关系

3.3.1 依赖关系
依赖关系是一种比较弱的关系，它表示一个类使用了另一个类的某些功能，但是并不需要拥有它的实例或者继承它。 可以理解为一种“使用关系”，在一个类的操作中使用了另一个类的对象或方法，但是这种使用是非常短暂的，只是临时地使用一下而已，不会对系统产生任何实质性的影响。 举例：动物对水的依赖，新陈代谢需要使用到水

3.3.2 关联关系
关联关系是一种比较强的关系，它表示两个类之间存在某种联系，通常是一种持久性的关系。它在系统的整个生命周期都存在并产生实质性影响。如图书馆系统中的借阅者和书之间就有双向关联关系 或 气候决定了企鹅能否繁衍，其中气候与企鹅就有单向关联关系。

复制代码知识科普：企鹅和气候的关系
南极洲是世界上最冷的地方之一，企鹅的生存依赖于南极洲冰盖的存在，冰盖提供了它们生活的栖息地和
食物来源。然而，全球气候变暖导致南极洲的冰盖不断融化，这会影响企鹅的筑巢地点。在筑巢期间，企鹅
需要从冰上收集石头和泥土来建造巢穴。如果冰层融化，它们就无法找到这些材料，从而影响了繁殖。

以上的举例是来自我们经典教材的一张图，当时我学习到这块时，就有疑惑，为什么动物和水是依赖关系，而不是关联关系？
动物和水可以是关联关系，也可以是依赖关系。具体要看系统设计，例如我们有一个动物园管理系统，一个动物需要喝水才能生存，动物可以喝水，水可以被多种动物喝，这种关系就是关联关系。而依赖关系表示一个类依赖另一个类才能实现自已的功能，比如动物类中有一个getWaterTemperature()获取水温的方法。在该方法中，就需要调用水类的getTemperature()，才能获取到温度，那这就是一种依赖关系，而上图动物的新陈代谢使用到水，体现的是依赖关系。

3.3.3 聚合关系
聚合关系是一种弱的整体部分关系(has-a关系)，表示部分对象可以组合成一个整体对象，但这些部分对象并不是整体对象的必要组成部分。例子：大雁和雁群，雁群是由大雁组成，但是即使雁群消失了，大雁也可以单独的存在。

3.3.4 组合关系
组合关系是一种强的整体部分关系(contains-a关系)，表示一个对象(整体)由多个对象(部分)组成，整体对象负责管理和控制部分对象的生命周期。通常，部分对象不能独立存在，只能做为整体对象的一部分存在。例子：鸟和翅膀，鸟拥有一对翅膀，但是鸟消失了，翅膀也不存在了。

3.3.5 实现关系
实现关系是一种弱耦合的关系，指的是一个类实现了一个或多个接口，也称为接口实现关系。接口是一种规范或约束，描述了一个类应该具有哪些行为或功能。当一个类实现了一个接口时，就意味着它必须实现接口中定义的所有方法，以满足接口的规范。 例子，大雁实现飞翔接口。

3.3.6 继承关系
继承关系是一种类与类之间的关系(is-a关系)，用于表示一个类从另一个类继承了属性和方法。当类 A 继承自类 B 时，类 A 就可以使用类 B 中的属性和方法，并且还可以在此基础上扩展自己的属性和方法，从而形成一种新的类。例子：鸟类继承动物类，拥有动物类的属性和方法。

四、总结

该图列举了以上的所有关系，以一种全局的视角供读者全面了解这些关系，有任何疑问可以评论区交流。下一篇将讲解对象图，欢迎关注。

作者：郑甲鱼
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来源：稀土掘金
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