UML中的类图及类图之间的关系_部署图是动态关系吗-优快云博客

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UML简介

UML（Unified Modeling Language），统一建模语言，是用来设计软件蓝图的可视化建模语言。它的特点是简单，统一，图形化，能表达软件设计中的动态与静态信息。UML从目标系统的不同角度出发，定义了9种图，分别为：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。

本文主要介绍设计模式中经常用到的类图，以及类之间的关系。

类、接口和类图

1. 类

类（Class）是指具有相同属性、方法和关系的对象的抽象。它封装了数据和行为，是面向对象程序设计（OOP）的基础。它具有封装性，继承性，多态性三大特性。在UML中，类使用带有分隔线的矩形来表示，其中包含了类名，属性和操作。

（1）类名（Name）是一个字符串，例如：Student；

（2）属性（Attribute）是指类的特性，即类的成员变量。UML按照以下格式来表示：

[可见性]属性名：类型[=默认值]

例如：-name：String

注：“可见性”包括public，private，protected，friendly四种，在类图中分别用+，-，# ，~来表示。

（3）操作（Operations）是类的任意一个实例对象都可以使用的行为，即类的成员方法。UML按以下格式来表示：

[可见性]名称(参数列表)[：返回类型]

例如：+display():void

图1是Student类的UML表示

2. 接口

接口（Interface）是一种特殊的类，它具有类的结构但是不能被实例化，只能被子类实现。它包含抽象操作，但不包含属性。它描述了类或组件对外可见的动作。在UML中，接口使用一个带有名称的小圆圈来表示。

图2是Graph类接口的UML表示。

3.类图

类图（ClassDiagram）是用来显示系统中的类，接口，协作以及它们之间静态结构和关系的一种静态模型。它主要用于描述软件系统的结构化设计，是系统分析与设计阶段的重要产物，也是系统编码与测试的重要模型依据。

图3是“计算长方形和圆形的周长与面积”的类图

类之间的关系

在软件系统中，类与类之间存在各种关系。根据类与类之间的耦合度从弱到强排列，UML中的类图之间有以下几种关系：依赖关系，关联关系，聚合关系，组合关系，泛化关系，实现关系。其中泛化和实现的耦合度相等，是最强的。

1. 依赖关系

依赖关系（Dependency）是一种使用关系，它是对象之间耦合度最弱的一种关联方式，是临时性的关联。在代码中，某个类的方法通过局部变量，方法的参数或者对静态方法的调用来访问另一个类（被依赖类）中的某些方法。

在UML类图中，依赖关系使用带箭头的虚线来表示，箭头从使用类指向被依赖类。图4是人与手机的关系图，人通过手机的语音传送方法打电话。

2. 关联关系

关联关系（Association）是对象之间的一种引用关系，用于表示一类对象与另一类对象之间的联系，如老师和学生，师傅和徒弟，丈夫和妻子等。关联关系是类与类之间最常用的一种关系，分为一般关联关系，聚合关系和组合关系。

关联可以是双向的，也可以是单向的。在 UML 类图中，双向的关联可以用带两个箭头或者没有箭头的实线来表示，单向的关联用带一个箭头的实线来表示，箭头从使用类指向被关联的类。也可以在关联线的两端标注角色名，代表两种不同的角色。在代码中通常将一个类的对象作为另一个类的成员变量来实现关联关系。图 5 所示是老师和学生的关系图，每个老师可以教多个学生，每个学生也可向多个老师学，他们是双向关联。

3. 聚合关系

聚合关系（Aggregation）是关联关系的一种，是强关联关系，是整体与部分之间的关系，是has-a的关系。聚合关系也是通过成员对象来实现的，其中成员对象是整体对象的一部分，但是成员对象可以脱离整体对象而独立存在。例如，学校与老师的关系，学校包含老师，但如果学校停办了，老师依然存在。

在 UML 类图中，聚合关系可以用带空心菱形的实线来表示，菱形指向整体。图 6 所示是大学和教师的关系图。

4.组合关系

组合关系（Composition）也是关联关系的一种，也表示类之间的整体与部分的关系，但它是一种更强烈的聚合关系，是 contains-a 关系。在组合关系中，整体对象可以控制部分对象的生命周期，一旦整体对象不存在，部分对象也将不存在，部分对象不能脱离整体对象而存在。例如，头和嘴的关系，没有了头，嘴也就不存在了。

在 UML 类图中，组合关系用带实心菱形的实线来表示，菱形指向整体。图 7 所示是头和嘴的关系图。