看懂类图——UML类图基础

Posted 2020-10-26 ppjj

本文转自：https://www.cnblogs.com/pluviophile/p/7542017.html

类图

要学懂设计模式，就需要先看得懂类图，类与类之间的关系是学习设计模式的基础，而在软件工程中，类与类之间的关系是通过UML中的类图来体现。

这篇笔记包含的不会是类图的所有东西，包含的只是各个类之间的关系，包括线条，图形，箭头的含义，熟悉了这些基础，对于设计模式的学习的障碍就会大大降低了

通过实例来学习：

上面的类图就体现了所需要了解的类的6个基本关系
该类图中车是一个抽象类

• 车有两个继承，小汽车和自行车，他们和车之间是实现关系，使用带空心箭头的虚线表示
• 小汽车与SUV之间也是集成关系，他们之间是泛化关系，使用带空心箭头的实线表示
• 小汽车与发动机，轮胎间是组合关系，使用带菱形的实线表示
• 学生与班级之间是聚合关系，使用的是带空心菱形的实线表示
• 学生与身份证之间是关联关系，使用一根实线表示
• 学生上学需要使用自行车，与自行车之间是一种依赖关系，使用带箭头的虚线表示

这六种关系的类图需要掌握并熟练的运用，
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类的继承在UML中表现为实现（realize）和泛化(generalize)

实现关系

实现关系使用的是一个带空心箭头的虚线表示。

上述类图我们可以说A实现了B，B是一个抽象概念，在现实中无法直接用来定义对象，只有指明具体的子类，才能用来定义对象.
就像车和小汽车、自行车的关系一样，“车”这个类在C++中用抽象类表示，在Java中大部分情况下用接口表示

泛化关系

泛化关系实际上是对类的一个细分，

最终代码中，泛化关系表现为继承非抽象类；

聚合关系

聚合关系中整体与部分之间是若依赖关系，整体不存在了，部分依然可以独立存在，也就是说部分和整体的生命周期是独立的。聚合关系可以在构造器中通过参数传递的形式进行初始化。它体现的一种has-a关系。从数据库的层面上看，聚合关系不需要级联删除。
聚合关系在UML中使用带空心菱形的实线表示

例如班级不存在了，学生仍然能够单独存在

组合关系

组合关系中的整体与部分之间是强依赖关系，整体不存在了，部分也就不存在了。部分与整体是与生俱来的，部分的存在依赖于整体，在整体的构造器中实例化部分，这个部分不能被其他实例共享，整体与部分的生命周期是同步的。组合关系它体现的一种contains-a的关系。从数据库的层面上看，组合关系需要级联删除。比如人与人的某个器官，人一出生，器官就在，人死亡，器官也就没了意义
组合关系在UML中使用实心菱形的实线表示

关联关系

关联关系是用一条直线表示的；它描述不同类的对象之间的结构关系；它是一种静态关系， 通常与运行状态无关，一般由常识等因素决定的。
它一般用来定义对象之间静态的、天然的结构。 所以，关联关系是一种“强关联”的关系；
比如，乘车人和车票之间就是一种关联关系

关联关系默认不强调方向，表示对象间相互知道；如果特别强调方向，如下图，表示A知道B，但 B不知道A，如下图

注：在最终代码中，关联对象通常是以成员变量的形式实现的；

依赖关系

依赖关系是用一套带箭头的虚线表示的

如下图表示A依赖于B；它描述一个对象在运行期间会用到另一个对象的关系；

显然，依赖也有方向，双向依赖是一种非常糟糕的结构，我们总是应该保持单向依赖，杜绝双向依赖的产生.

在最终代码中，依赖关系体现为类构造方法及类方法的传入参数，箭头的指向为调用关系；依赖关系除了临时知道对方外，还“使用”对方的方法和属性.

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小结

上述的6中类之间的关系是类图中最基础的部分，总结如下

• 泛化： 带空心箭头的实线
• 实现： 带空心箭头的虚线
• 聚合： 带空心菱形的实线
• 组合： 带实心菱形的实线
• 关联： 一条实线（表示二者相互知道）带箭头实线（一方只知道另一方）
• 依赖： 带箭头的虚线