UML类图简单解析

前言

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。可以帮助我们快速理理清楚业务概念以及它们的关系，如果能用好类图，你将能深入地剖析系统业务。

工具

Visio : Windows操作系统下运行的流程图软件, Microsoft Office软件的一个部分,一般是以插件的形式单独售卖
Processon : 在线流程图软件，无需下载即可使用
MindManager ： 专业的思维导图软件也可以图UML类图

类图表示法

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）以及类之间的关

类的表示方式

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，在UML类图中，类使用包含类名、属性和方法且带有分割线的矩形来表示，如下图所示：

属性 / 方法名前的加号或减号表示访问修饰符，UML类图中表示访问修饰符的符号有三种：

• +：表示public
• -：表示private
• #：表示protected
• 对于缺省，什么符号都不加

接口的表示方式

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

类图中的关系

在UML类图中，常见的有以下几种关系: 泛化（Generalization）, 实现（Realization），关联（Association)，聚合（Aggregation），组合(Composition)，依赖(Dependency)

泛化（继承关系）

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：老虎是动物的一种，即有老虎的特性也有动物的共性。
UML图示：用带空心三角箭头的实线来表示，箭头从子类指向父类

实现（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，在这种关系中，类实现了接口，类中的操作实现了接口中所声明的抽象方法。
例子：例如，汽车和船实现了交通工具
UML图示：使用带空心三角箭头的虚线来表示，箭头从实现类指向接口

关联（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；关联关系又可以分为单向关联，双向关联，自关联。
例子：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

单向关联
在UML类图中单向关联用一个带箭头的实线表示。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的成员变量实现

双向关联
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List，表示一个顾客可以购买多个商品；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。

自关联
自关联在UML类图中用一个带有箭头且指向自身的线表示。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”

聚合（聚合关系）

是整体和部分之间的关系。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
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。下图所示是大学和教师的关系图：
整体的成员属性包含部分的类型
部分的成员属性没有整体的类型

组合（组合关系）

组合关系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。

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。下图所示是头和嘴的关系图

依赖（依赖关系）

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）中的某些方法来完成一些职责。

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的类。下图所示是司机和汽车的关系图，司机驾驶汽车：

参考文档

1. https://blog.youkuaiyun.com/weixin_49343190/article/details/118179891
2. https://blog.youkuaiyun.com/qq_42239765/article/details/115750119