在LaTeX中使用tikz宏包及其扩展包共同绘制UML图

Posted 2021-01-30

LaTeX宏包tikz的绘图功能很强，完全可以绘制UML的各种图形，并且在tikz的基础上扩展出不少这方面的宏包。前面我介绍过宏包tikz-uml，这个宏包功能不错，只是外观上略微有些不足。所以我现在还是立足于tikz的基础功能，结合tikz-uml宏包一起绘制UML图。
　　下面直接给出示例代码、效果图与说明。
　
操作系统：Ubuntu 16.04 64位桌面版
LaTeX工具：TeXstudio 2.10.8
　
示例一

% 51CTO陆巍的博客
documentclass[oneside, AutoFakeBold]{article}

usepackage{geometry}          % 用于页面设置
% 设置为A4纸，并按照MSOffice的默认尺寸设置四周边距
geometry{
  a4paper,
  left = 3.17cm,
  right = 3.17cm,
  top = 2.54cm,
  bottom = 2.54cm
}

% 颜色支持
usepackage[dvipsnames, svgnames, x11names]{xcolor}
% 定义uml图形底色．注意：内置pdf阅读器的色彩显示不准确，要以外部的pdf阅读器为准．
% uml图形的边框、线段的颜色使用基础色中的purple。
definecolor{umlyellow}{RGB}{255, 251, 214}

% 汉字支持
usepackage{xeCJK}
% 设置字体。注意顺序，第一个定义的就是默认字体
setCJKfamilyfont{song}{方正书宋简体}

ewcommand{song}{CJKfamily{song}}
setCJKfamilyfont{kaiti}{方正楷体简体}

ewcommand{kaiti}{CJKfamily{kaiti}}
setCJKfamilyfont{heiti}{方正黑体简体}

ewcommand{heiti}{CJKfamily{heiti}}

% 绘图支持
usepackage{tikz}
usetikzlibrary{arrows, positioning, shapes}

% UML绘图支持
% tikz-uml宏包并不在texlive中，需要单独下载
% 下载后可放在自己定义的文件夹内，并在调用时指明完整路径
usepackage{/mydata/latex_package/tikzuml/tikz-uml}

% 设置断字参数，数值越大，出现断字的情况越少
hyphenpenalty = 1000

% 定义uml基本图形
	ikzstyle{basic_class} = [rectangle split, draw = purple, fill = umlyellow, text width = 3cm, rectangle split parts = 1, text centered]

% ------------------ 开始 -------------------

egin{document}
  heitilarge 示例一song
ormalsize
  egin{center}
    egin{tikzpicture}
      
ode(AddEmployee)[basic_class, rectangle split parts = 2]{
        AddEmployee Transaction
        
odepart{second}
        egin{flushleft}
          - Name          - EmployeeId          - Address
        end{flushleft}
      };
      
ode(AddHourly)[below left = of AddEmployee, basic_class]{
        AddHourly Employee Transaction
      };
      
ode(AddCommissioned)[below = of AddEmployee, basic_class]{
        AddCommissioned Employee Transaction
      };
      
ode(AddSalaried)[below right = of AddEmployee, basic_class]{
        AddSalaried Employee Transaction
      };
      umlVHVinherit[arm1 = 1.2cm, draw = purple]{AddHourly}{AddEmployee}
      umlinherit[draw = purple]{AddCommissioned}{AddEmployee}
      umlVHVinherit[arm1 = 1.2cm, draw = purple]{AddSalaried}{AddEmployee}
    end{tikzpicture}
    \[0.4cm]heiti 图18.1 AddEmployeeTransaction类层次结构song
  end{center}
end{document}

效果如下：

说明：
　　1)　这个示例中使用了tikz的扩展宏包tikz-uml，相关的下载在前面的博客中有介绍，这里不再赘述。
　　2)　这里的类图并未使用tikz-uml中的umlclass来绘制，这是因为在名称上umlclass绘制方法不能换行，这样就造成长名称的class图不好看。
　　3)　名称basic_class中的下划线在TeXstudio中会提示错误，但在编译时不会有问题。之所以用下划线是受我在C++编程中使用的Google风格的影响，已经习惯这样命名了。
　　4)　注意basic_class定义语句中的rectangle split，这个用来分栏。
　　5)　注意hyphenpenalty = 1000语句，没有的话系统会自动对英文单词断字，那样就不好看了。
　　6)　因为在定义basic_class时使用了text centered语句，node内的文字会居中排列，所以这里单独对属性进行左对齐处理。多行时使用egin{flushleft}来处理，如果只有一行的话可以使用leftline{}命令。与leftline相对应的对齐命令还有centerline{}与 ightline{}，这三个命令都有一个特点，就是只能处理一行，不能在里面换行，强制换行也不行，会出错。估计tikz-uml宏包中的umlclass使用的是centerline命令来居中排列名称，所以造成无法换行。
　　7)　箭头线段使用的是tikz-uml提供的命令，这里使用起来比较简单方便。
　　8)　名称换行后显然比全部排在一行要好看，大家可以和我前面发的博客比较。