UML类图（class diagram）

Posted 2021-06-07 吹灭读书灯 一身都是月

UML从考虑系统的不同角度出发，定义了用况图、类图、对象图、包图、状态图、活动图、序列图、通信图、构件图、部署图等10种图。

在UML类图(class diagram)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)

1. 泛化（Generalization）
   【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：老虎是动物的一种，即有老虎的特性也有动物的共性。
   【箭头指向】：带三角箭头的实线，箭头指向父类

   子类的作用：
   ①继承父类的属性；
   ②定义属性行为和属性；
   ③重写；

实现类的继承关系

2. 接口与实现关系（Realization）
   【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

注意可以理解类的继承的关系的另外一种表现形式。

3. 关联（Association)
   【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

上图中，老师与学生是双向关联，老师有多名学生，学生也可能有多名老师。但学生与某课程间的关系为单向关联，一名学生可能要上多门课程，课程是个抽象的东西他不拥有学生。下图为自身关联：

补充：

4. 聚合（Aggregation）
   【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
   

5. 组合(Composition)
   【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

比如，头是整体，嘴巴只是一个部分。嘴巴不能独立存在

6. 依赖(Dependency)
   【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（人 – > (使用)计算机）
   
   各种关系的强弱顺序：
   泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖
   下面这张UML图，比较形象地展示了各种类图关系：
   

总结

(字写得太难看了╮(╯﹏╰）╭)

简单类图使用 举例

1. 根据下面的陈述画出类图
   1)学生包括本科生、研究生两种。
   2)研究生的一部分利用课余时间担任助教。
   3)教师包括讲师和教授两种。
   4)一名助教可以为一位讲师或一位教授助课,一位讲师只能有一名助教,一位教授可以有5名助教。

2. 按如下描述画出一个自治机器人的类图。
   这张图的焦点是聚集在那些让机器人在路上行走的机制所对应的类上。你可以发现一个虚类Motor和两个从它派生出来的类: SteeringMotor和MainMotor。这两个类都从它的父亲Motor继承了五个方法:move()、stop()、resetCounter()、statues()、distance()。这两个类又是另一个类Driver的一部分。类PathAgent 和Driver有一个1对1的关系,和CollisionSensor有1对n的关系。

【问题:】综上所述请你用UML来绘制分析类图。
参考答案:

原文链接：浅谈UML中常用的几种图

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补充：参考:UML中类图的一些基本知识

一、类

类（class）封装了数据和行为，是面向对象的重要组成部分，他是具有相同操作、属性、关系的对象集合的总称。

在软件运行时，类被实例化成对象（object），对象对应某个具体的事物，是类的实例（instance）

类图（class diagram）使用出现在系统中的不同类来描述系统的静态结构，它用来描述不同的类以及它们之间的关系。

二.类的UML表示

一般是长方形（分三格），类名在最上面那格，中间是成员变量（属性），最下面是成员函数（行为）。

属性格式： 可见性 名称:类型 [ = 缺省值]

行为格式： 可见性 名词（参数列表） [ : 返回类型]

关于可见性： + public，- private，# protected

推荐阅读：知乎-30分钟学会UML类图