UML类图

Posted 2020-09-27 章无忌

1、什么是类图

　　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。

2、类图的元素

　　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）、依赖（Dependency）关系、泛化（Generalization）关系、关联（Association）关系、聚合关系（Aggregation）、组合关系（Composition）和实现（Realization）关系。

2.1 类（Class)

　　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。类图（Class Diagram）是面向对象系统建模中最常用和最重要的图，是定义其它图的基础。类图主要是用来显示系统中的类、接口以及它们之间的静态结构和关系的一种静态模型。

     类图的3个基本组成：类名、属性、方法。

 

2.2 接口（Interface）

　　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。

2.3 依赖（Dependency）关系

　　依赖关系是指两个或多个类之间的依存关系，如植物类依赖于土壤类。 依赖关系还可以再细分为5种类型，分别是绑定（Binding）依赖、实现（Realization）依赖、使用（Usage）依赖、抽象（Abstraction）依赖和授权（Permission）依赖。

　　对象之间最弱的一种关联方式，是临时性的关联。代码中一般指由局部变量、函数参数、返回值建立的对于其他对象的调用关系。一个类调用被依赖类中的某些方法而得以完成这个类的一些职责。在类图使用带箭头的虚线表示，箭头从使用类指向被依赖的类。

2.4 泛化（Generalization）关系

　　简单的讲就是类之间的继承关系。表示is-a的关系，是对象之间耦合度最大的一种关系，子类继承父类的所有细节。在UML中，泛化关系用空心三角形+实线来表示，箭头从子类指向父类。

2.5 聚合（Association）关系

　　聚合表示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UML中类图中，聚合关系用空心的菱形+实线箭头来表示，箭头指向为被聚合的类，即从局部指向整体。

2.6 组合（Aggregation）关系

　　组合关系是类之间一种整体与部分之间的关系，如一只青蛙有四条腿，青蛙类与青蛙腿类之间的关系就是组合关系。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，也即箭头指向为被组合的类。

2.7 关联（Composition）关系

　　关联关系是类之间一种相互影响的关系，影响的方向就是关联的方向。在UML类图中，组合关系用实线箭头来表示。对象之间一种引用关系，比如客户类与订单类之间的关系。这种关系通常使用类的属性表达。关联又分为一般关联、聚合关联与组合关联。后两种在后面分析。在类图使用带箭头的实线表示，箭头从使用类指向被关联的类。可以是单向和双向。

2.8 实现（Realization）关系

　　一般来讲实现关系是针对类与接口之间的关系而言的，这个没什么好讲的。在类图中使用带三角箭头的虚线表示，箭头从实现类指向接口。

2.9 多重性(Multiplicity) 

多重性通常在关联、聚合、组合中使用。就是代表有多少个关联对象存在。使用数字..星号（数字）表示。如下图，一个割接通知可以关联0个到N个故障单。

附注：聚合和组合的区别

这两个比较难理解，重点说一下。聚合和组合的区别在于：聚合关系是“has-a”关系，组合关系是“contains-a”关系；聚合关系表示整体与部分的关系比较弱，而组合比较强；聚合关系中代表部分事物的对象与代表聚合事物的对象的生存期无关，一旦删除了聚合对象不一定就删除了代表部分事物的对象。组合中一旦删除了组合对象，同时也就删除了代表部分事物的对象。

3 简单的类图示例