UML图改怎么画

本文详细解析了UML中的六种关系:依赖、关联、聚合、组合、泛化和实现,包括它们的概念、代码体现和箭头指向等内容。

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聚合(Aggregation) : 表示has-a的关系,是一种不稳定的包含关系。较强于一般关联,有整体与局部的关系,并且没有了整体,局部也可单独存在。如公司和员工的关系,公司包含员工,但如果公司倒闭,员工依然可以换公司。在类图使用空心的菱形表示,菱形从局部指向整体。

 

组合(Composition) : 表示contains-a的关系,是一种强烈的包含关系。组合类负责被组合类的生命周期。是一种更强的聚合关系。部分不能脱离整体存在。如公司和部门的关系,没有了公司,部门也不能存在了;调查问卷中问题和选项的关系;订单和订单选项的关系。在类图使用实心的菱形表示,菱形从局部指向整体。

 

1.1继承关系泛化(Generalization

指的是一个类(称为子类、子接口)继承另外的一个类(称为父类、父接口)的功能,并可以增加它自己的新功能的能力,继承是类与类或者接口与接口之间最常见的关系;在Java中用extends关键字。

【泛化关系】是一种继承关系,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。例如:猫头鹰是鸟的一种,即有鸟的特性也有猫头鹰的共性。

【箭头指向】带三角箭头的实线,箭头指向父类。

【描述】上图中的类bird有嘴、翅膀、羽毛等属性。会飞、会唧唧喳喳的叫,那么就有这些方法。而猫头鹰有大眼睛和捕捉老鼠的本领,这则是自身的特性。

1.2实现关系(Realization

指的是一个class类实现interface接口(可以是多个)的功能;实现是类与接口之间最常见的关系;在Java中此类关系通过关键字implements明确标识。

【实现关系】是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.

【箭头指向】带三角箭头的虚线,箭头指向接口。

【描述】上图中IFly是一个接口,接口中有时间、速度等常量,还有一个fly方法。FlyImpl继承了这个IFly接口后,需要实现fly方法,同时实现类也可以拥有自己的属性和方法。

1.3依赖(Dependency

可以简单的理解,就是一个类A使用到了另一个类B,而这种使用关系是具有偶然性的、临时性的、非常弱的,但是B类的变化会影响到A;比如某人要过河,需要借用一条船,此时人与船之间的关系就是依赖;表现在代码层面,为类B作为参数、属性被类A在某个method方法中使用;

【依赖关系】是一种使用的关系,即一个类的实现需要另一个类的协助,所以要尽量不使用双向的互相依赖。

【代码表现】局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用

【箭头及指向】带箭头的虚线,指向被使用者

【描述】Bird类中有一个setFly方法,它需要使用者用到IFly接口的实现,那么这种关系就是依赖关系。

1.4关联

他体现的是两个类、或者类与接口之间语义级别的一种强依赖关系,比如我和我的朋友;这种关系比依赖更强、不存在依赖关系的偶然性、关系也不是临时性的,一般是长期性的,而且双方的关系一般是平等的、关联可以是单向、双向的;表现在代码层面,为被关联类B以类属性的形式出现在关联类A中,也可能是关联类A引用了一个类型为被关联类B的全局变量;

【关联关系】是一种拥有的关系,它使一个类知道另一个类的属性和方法;如:老师与学生,丈夫与妻子关联可以是双向的,也可以是单向的。双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头,单向的关联有一个箭头。

【代码体现】成员变量

【箭头及指向】带普通箭头的实心线,指向被拥有者

【描述】在Bird类中有一个IFly类型的fly属性,需要提供IFly的接口实现。Bird对象会利用IFly接口的实现完成fly方法。

 

1.4.1、双向关联

双方都知道对方的存在,都可以调用对方的公共属性、方法。

【关联关系】双方都有关联的关系,通过自身对对方关联的属性来访问对方的属性和方法。

【代码体现】成员变量

【箭头及指向】用不带箭头的实线连接双方

【描述】在中国一个妻子只能嫁给一个丈夫,一个丈夫也只能取一个妻子。

 

1.4.2、自身关联

自己关联自己,这种情况比较少出现但是也有用到。

【自关联关系】双方都有关联的关系,通过自身对自身关联的属性引用来访问对方的属性和方法。

【代码体现】成员变量

【箭头及指向】用带普通箭头的实线连接自己

【描述】在盗梦空间中,演员需要在梦中再造梦,这种梦中梦的情况跟上图描述很符合。

 

1.5聚合(Aggregation

聚合是关联关系的一种特例,他体现的是整体与部分、拥有的关系,即has-a的关系,此时整体与部分之间是可分离的,他们可以具有各自的生命周期,部分可以属于多个整体对象,也可以为多个整体对象共享;比如计算机与CPU、公司与员工的关系等;表现在代码层面,和关联关系是一致的,只能从语义级别来区分;

【聚合关系】是整体与部分的关系,且部分可以离开整体而单独存在。如车和轮胎是整体和部分的关系,轮胎离开车仍然可以存在。聚合关系是关联关系的一种,是强的关联关系;关联和聚合在语法上无法区分,必须考察具体的逻辑关系。

【代码体现】成员变量

【箭头及指向】带空心菱形的实心线,菱形指向整体

【描述】birdChild一只鸟有很多鸟宝宝,所以自引用。鸟有很多不同数量和颜色的羽毛,所以引用关系是0~*

1.6组合(Composition

组合也是关联关系的一种特例,他体现的是一种contains-a的关系,这种关系比聚合更强,也称为强聚合;他同样体现整体与部分间的关系,但此时整体与部分是不可分的,整体的生命周期结束也就意味着部分的生命周期结束;比如你和你的大脑;表现在代码层面,和关联关系是一致的,只能从语义级别来区分;

【组合关系】是整体与部分的关系,但部分不能离开整体而单独存在。如公司和部门是整体和部分的关系,没有公司就不存在部门。组合关系是关联关系的一种,是比聚合关系还要强的关系,它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。

【代码体现】成员变量

【箭头及指向】带实心菱形的实线,菱形指向整体

【描述】一个学校由多个班级组成,班级离开学校也就不存在、而学校离开班级也不成立。像这种不可分离的关系就需要用组合。

根据代码的实现

依赖(Dependency)

实体之间一个“使用”关系暗示一个实体的规范发生变化后,可能影响依赖于它的其他实例(图D)。更具体地说,它可转换为对不在实例作用域内的一个类或对象的任何类型的引用。其中包括一个局部变量,对通过方法调用而获得的一个对象的引用(如下例所示),或者对一个类的静态方法的引用(同时不存在那个类的一个实例)。也可利用“依赖”来表示包和包之间的关系。由于包中含有类,所以你可根据那些包中的各个类之间的关系,表示出包和包的关系。

图D

关联(Association)

实体之间的一个结构化关系表明对象是相互连接的。UML箭头是可选的,它用于指定导航能力。如果没有箭头,暗示是一种双向的导航能力。在Java中,关联(图E)转换为一个实例作用域的变量,就像图E的“Java”区域所展示的代码那样。可为一个关联附加其他修饰符。多重性(Multiplicity)修饰符暗示着实例之间的关系。在示范代码中,Employee可以有0个或更多的TimeCard对象。但是,每个TimeCard只从属于单独一个Employee。

图E

聚合(Aggregation)

聚合(图F)是关联的一种形式,UML箭头代表两个类之间的整体/局部关系。聚合暗示着整体在概念上处于比局部更高的一个级别,而关联暗示两个类在概念上位于相同的级别。聚合也转换成Java中的一个实例作用域变量。7MIrrhk
yC7lR#N8j0
关联和聚合的区别纯粹是概念上的,而且严格反映在语义上。聚合还暗示着实例图中不存在回路。换言之,只能是一种单向关系。

图F

合成(Composition)

合成(图G)是聚合的一种特殊形式,UML箭头暗示“局部”在“整体”内部的生存期职责。合成也是非共享的。所以,虽然局部不一定要随整体的销毁而被销毁,但整体要么负责保持局部的存活状态,要么负责将其销毁。局部不可与其他整体共享。但是,整体可将所有权转交给另一个对象,后者随即将承担生存期职责。

Employee和TimeCard的关系或许更适合表示成“合成”,而不是表示成“关联”。

图G

泛化(Generalization)

泛化(图H)表示一个更泛化的元素和一个更具体的元素之间的关系。泛化是用于对继承进行建模的UML元素。在Java中,用extends关键字来直接表示这种关系。

图H

实现(Realization)

实例(图I)关系UML箭头指定两个实体之间的一个合同。换言之,一个实体定义一个合同,而另一个实体保证履行该合同。对Java应用程序进行建模时,实现关系可直接用implements关键字来表示。

图I

 

### 绘制UML的相关信息与工具 绘制UML是软件开发中非常重要的环节,用于对系统进行可视化建模。以下是关于如何绘制UML的相关信息、工具及教程。 #### 一、常用UML绘制工具 市场上有许多优秀的UML绘制工具,用户可以根据需求选择适合自己的工具[^1]: - **EA(Enterprise Architecture)**:这是一款老牌专业的UML绘制工具,功能强大且全面。 - **Microsoft Visio**:微软推出的绘工具,支持多种表类型,包括UML。 - **StarUML**:来自韩国的UML建模工具,界面友好,适合初学者和专业开发者。 - **亿示工具**:一款功能丰富的绘软件,支持多种表类型。 - **draw.io**:一款在线绘工具,免费使用,支持UML绘制。 - **PlantUML**:通过简单的文本描述生成UML,支持类、时序、用例等多种表类型[^2]。 - **Mermaid**:可以直接在浏览器中绘制UML,并支持将表导出为片或SVG文件[^3]。 #### 二、绘制UML的基本流程 虽然不同工具的操作方式可能略有差异,但绘制UML的基本流程大致相同: 1. 确定需要绘制的UML类型(如类、时序、用例等)。 2. 使用所选工具提供的形元素库,拖拽并连接各个组件。 3. 根据实际需求调整中的细节,如添加注释、修颜色等。 #### 三、PlantUML绘制UML教程 PlantUML是一款强大的工具,能够通过简单的文本描述生成UML。以下是其基本语法和使用方法[^2]: - **类**: ```plantuml classDiagram ClassA <|-- ClassB ClassA : +int id ClassA : +String name ClassB : +float price ``` - **时序**: ```plantuml @startuml Alice -> Bob: Hello Bob, how are you? Bob --> Alice: I am fine, thanks! @enduml ``` #### 四、Mermaid绘制UML教程 Mermaid是一款基于浏览器的绘工具,支持多种表类型。以下是其基本用法[^3]: - **类**: ```mermaid classDiagram ClassA <|-- ClassB ClassA : +int id ClassA : +String name ClassB : +float price ``` - **时序**: ```mermaid sequenceDiagram Alice->>John: Hello John, how are you? John-->>Alice: Great! ``` 可以通过以下命令将Mermaid代码转换为片文件: ```bash npx mmdc -i input.mmd -o output.png ``` ### 注意事项 - 不同工具的学习曲线和功能各有不同,建议根据项目需求和个人喜好选择合适的工具。 - 对于初学者,推荐使用简单易用的工具,如draw.io或Mermaid;对于专业开发者,可以选择功能更强大的工具,如EA或PlantUML
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