UML-类图学习

原文地址:http://www.cnblogs.com/silent2012/archive/2011/09/07/2169946.html

1、什么是类图

类图(Class diagram)主要用于描述系统的结构化设计。类图也是最常用的UML图,用类图可以显示出类、接口以及它们之间的静态结构和关系

2、类图的元素

在类图中一共包含了以下几种模型元素,分别是:类(Class)、接口(Interface)、依赖(Dependency)关系、泛化(Generalization)关系、关联(Association)关系、聚合关系(Aggregation)、组合关系(Composition)和实现(Realization)关系。

2.1 类(Class)

  在面向对象(OO) 编程中,类是对现实世界中一组具有相同特征的物体的抽象。
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2.2 接口(Interface)

接口是一种特殊的类,具有类的结构但不可被实例化,只可以被实现(继承)。在UML中,接口使用一个带有名称的小圆圈来进行表示。
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2.3 依赖(Dependency)关系

依赖关系是指两个或多个类之间的依存关系,如植物类依赖于土壤类。 依赖关系还可以再细分为5种类型,分别是绑定(Binding)依赖、实现(Realization)依赖、使用(Usage)依赖、抽象(Abstraction)依赖和授权(Permission)依赖。

依赖关系用虚线箭头来表示,箭头指向为依赖的方向。
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2.4 泛化(Generalization)关系

简单的讲就是类之间的继承关系。在UML中,泛化关系用空心三角形+实线来表示,箭头指向为父类。
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2.5 聚合(Association)关系

聚合关系是类之间的一种较弱的耦合关系,如一个字符串数组和一个字符串就是一种聚合关系。在UML中类图中,聚合关系用空心的菱形+实线箭头来表示,箭头指向为被聚合的类。
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2.6 组合(Aggregation)关系

组合关系是类之间一种整体与部分之间的关系,如一只青蛙有四条腿,青蛙类与青蛙腿类之间的关系就是组合关系。在UML类图中,组合关系用实心的菱形+实线箭头来表示,箭头指向为被组合的类。
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2.7 关联(Composition)关系

关联关系是类之间一种相互影响的关系,影响的方向就是关联的方向。在UML类图中,组合关系用实线箭头来表示。
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2.8 实现(Realization)关系

一般来讲实现关系是针对类与接口之间的关系而言的。在UML类图中,实现关系用空心三角形+虚线来表示。
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3、简单的类图示例

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在软件工程中,(Class Diagram)是一种静态结构,属于统一建模语言(UML)的一部分。它用于描述系统中的的属性和方法以及之间的关系[^1]。通过,可以简化对系统的理解,并为系统分析、设计、编码和测试提供重要依据。 ### 的基本元素 1. **(Class)**:是面向对象编程的核心概念,表示具有相同属性、方法和关系的对象集合。 2. **属性(Attributes)**:的特征或数据成员。 3. **方法(Operations)**:的行为或功能。 4. **关系(Relationships)**:包括继承、关联、聚合、组合等。 ### 的常见关系 - **继承(Generalization)**:一个(子)继承另一个(父)的属性和方法。 - **关联(Association)**:两个之间的连接,可以是单向或双向。 - **聚合(Aggregation)**:一种特殊的关联,表示“整体-部分”关系。 - **组合(Composition)**:比聚合更强的关系,部分不能独立于整体存在。 - **依赖(Dependency)**:一个的变化影响另一个。 ### 绘制工具推荐 1. **StarUML**:一款开源的UML建模工具,支持、用例等多种UML。 2. **Visual Paradigm**:功能强大的UML工具,支持在线协作和多种型。 3. **Lucidchart**:基于Web的绘工具,支持UML设计。 4. **Draw.io (diagrams.net)**:免费且易于使用的在线绘工具,支持UML。 ### 实践教程示例 以下是一个简单的示例代码,使用PlantUML语法: ```plantuml @startuml class Animal { +String name +void eat() +void sleep() } class Dog { +void bark() } class Cat { +void meow() } Animal <|-- Dog Animal <|-- Cat @enduml ``` 该代码定义了一个`Animal`,并通过继承创建了`Dog`和`Cat`。可以通过PlantUML插件将其渲染为UML。 ### 学习资源推荐 1. **书籍** -UML精粹:标准建模语言简明指南》(UML Distilled: A Brief Guide to the Standard Object Modeling Language) - 《面向对象分析与设计(UML)》(Object-Oriented Analysis and Design with UML) 2. **在线教程** - [UML Class Diagram Tutorial](https://www.visual-paradigm.com/guide/uml-unified-modeling-language/uml-class-diagram-tutorial/) - [PlantUML官方文档](https://plantuml.com/class-diagram) 3. **视频课程** - Coursera上的《Software Engineering Principles》课程 - Udemy上的《UML Class Diagrams for Software Engineers》 ### 常见应用场景 - **需求分析阶段**:帮助识别系统中的核心和关系。 - **系统设计阶段**:作为架构设计的重要组成部分。 - **开发阶段**:指导程序员如何实现和接口[^3]。 ### 注意事项 - 在设计时,应保持简洁,避免过度复杂化。 - 遵循命名规范,确保名、属性名和方法名清晰易懂。 - 使用适当的工具进行版本控制和团队协作。
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