类图在UML中有何重要作用

Posted 2023-05-09

参考技术A

在软件工程中，类图为一种静态的结构图，描述了系统的类的集合，类的属性和类之间的关系，可以简化了人们对系统的理解；类图为系统分析和设计阶段的重要产物，是系统编码和测试的重要模型。

类图(Class diagram)为最常用的UML图，显示出类、接口以及它们之间的静态结构和关系；它用于描述系统的结构化设计。类图(Class diagram)最基本的元素是类或者接口。

类图主要用在面向对象软件开发的分析和设计阶段，描述系统的静态结构。类图图示了所构建系统的所有实体、实体的内部结构以及实体之间的关系。即类图中包含从用户的客观世界模型中抽象出来的类、类的内部结构和类与类之间的关系。

它是构建其他设计模型的基础，没有类图，就没有对象图、状态图、协作图等其他UMI动态模型图，也就无法表示系统的动态行为。类图也是面向对象编程的起点和依据。

扩展资料

在UML的静态机制中类图是一个重点，它不但是设计人员关心的核心，更是实现人员关注的核心。建模工具也主要根据类图来产生代码。类图在UML的9个图中占据了一个相当重要的地位。James Rumbaugh对类的定义是：类为具有相似结构、行为和关系的一组对象的描述符。

类为面向对象系统中最重要的构造块。类图显示了一组类、接口、协作以及他们之间的关系。在UML中问题域最终要被逐步转化，通过类来建模，通过编程语言构建这些类从而实现系统。

类加上他们之间的关系就构成了类图，类图中还可以包含接口、包等元素，也可以包括对象、链等实例。接口在类图中通过版型来表示<<interface>>，下面的介绍将主要介绍类，接口和类类似。

参考资料来源：百度百科-UML类图

参考资料来源：百度百科-类图

UML类图和时序图

在做功能比较复杂的项目模块的时候，为了理请代码的逻辑，方便以后对接的同事方便查看，一般会整理一下流程图、类图和时序图。  
发现自己在画图的时候，有时候不太记得类图的个别图示，就整理一下输出了这篇文章。

类图

在开发中，经常会用到类图，尤其是功能模块涉及很多类的时候，使用类图，可以明了地显示各个类之间的关系。类图的学习还是比较简单，只要知道基本的图示作用，以及弄懂类之间的关系。

类图图示元素含义

先对各个图示进行介绍，主要是接口、类以及各种关系连接线

接口

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• 第一行：接口名称，接口需要添加《Interface》

• 第二行：特性（字段或者属性）
  格式为：可见性 特性名称:特性类型

• 第三行：操作（方法或者行为）
  格式为：可见性 操作名称(参数类型):返回值类型  
  可见性：+表示public，-表示private，#表示protected

类

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• 第一行：类名称，如果是抽象类，用斜体表示

• 第二行：特性（字段或者属性）
  格式为：属性范围 特性名称:特性类型

• 第三行：操作（方法或者行为）
  格式为：操作范围 操作名称(参数类型):返回值类型

关系连接线

类之间的关系有6种，分别为实现关系、泛型关系、关联关系、依赖关系、聚会关系、组合关系。  

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类的关系

上面的图示也列出类关系的6种连接线，接下来对各个关系进行详细介绍

实现关系

• 是一种类与接口的关系

• 表现在代码上，就是实现interface接口  
  

  

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泛型关系

• 是一种类与类的继承关系

• 表现在代码上，就是通过extend继承  
  

  

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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。

• 关系关系可以是单向的，也可以是双向的，互相关系。

• 表现在代码上，一般是类中的一个成员属性。  
  

  

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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。这种关系具有偶然性的、临时性的、非常弱的。

• 表现在代码上，就是类B被作为类A的某个方法参数传递进来使用。

  

组合关系和聚合关系

• 两者都是整体与部分的关系

• 组合关系中的部分，不能离开整体而单独存在的，比如公司和部门是整体与部分的关系，部门不能单独存在，没有公司就没有部门了。

• 聚合关系中的部分，能离开整体单独存在，比如汽车和轮胎是整体与部分的关系，轮胎可以单独存在。

• 两者表现在代码上，和关联关系一样，是类中的一个成员属性。具体不同只能通过语义区分。  
  

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总结

最后，借用《大话设计模式》中的一张UML类图来展示各个类图的关系  

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时序图

上面讲到的是类图，平时另外开发中，尤其是看源码的时候，用得比较多的，就是时序图了。类图用来表示各个类之间的关系，时序图，用来描述对象之间动态协作的顺序。
时序图使用起来也特别方便，要整理的时候，发现网上有文章整理很不错了，如UML建模之时序图（Sequence Diagram）https://www.cnblogs.com/ywqu/archive/2009/12/22/1629426.html，就不再自行整理了。
写博客的目的，是为了理解归纳知识点，然后通过自己的思维习惯输出，下次忘记的时候，看自己的文章立马回顾起来。看别人的一篇也能回顾，也就不为了写文章而写文章了。

参考资料

• 《大话设计模式》—UML类图

• 看懂UML类图和时序图
  http://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/read_uml.html#generalization

• UML类图关系（泛化 、继承、实现、依赖、关联、聚合、组合
  https://www.cnblogs.com/olvo/archive/2012/05/03/2481014.html

• 五分钟读懂UML类图
  https://www.cnblogs.com/shindo/p/5579191.html

• UML建模之时序图（Sequence Diagram）
  https://www.cnblogs.com/ywqu/archive/2009/12/22/1629426.html