UML 类图

Posted 2020-06-17

类图

类图展示了面向对象系统的构造模块。描绘了模型或部分模型的静态视图，显示它包含的属性和行为，而不是详细描述操作的功能或完善方法。类图最常用来表达多个类和接口之间的关系。泛化（Generalizations），聚合（aggregations）和关联（associations）分别是类之间继承，复合或应用，及连接的表现。

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下面的图显示了类之间的聚合关系。弱聚合（浅色箭头）表现在类 "Account" 使用 "AddressBook"，但是不必要包含它的一个实例。强聚合（图中的黑色箭头）表示了目标类包含源类，例如，"Contact" 和 "ContactGroup"值被包含在 "AddressBook"中。

类（Classes）

类是定义对象所具有的属性和行为的元素。行为用类能理解的合适消息和适合每条消息的操作来描述。 类中也可能定义约束，标记值，构造型。

类的标柱（Class Notation）

类用矩形表示。除类的名称外，还可以选择性地显示属性和操作。 分栏分别用来显示类的名称，属性和操作。?

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在下面图中，类的类名显示在最上面的分栏，它下面的分栏显示详细属性，如："center" 属性显示初始化的值。最后面的分栏显示操作，如： setWidth，setLength 和 setPosition 以及他们的参数。 属性和操作名前的标注表示了该属性或操作的可见性: 如果使用 "+"号，这个属性或操作是公共的 ; "-" 号则代表这个属性或操作是私有的。 "#"号是这个属性或操作被定义为保护的，" ~" 号代表包的可见性。

接口（Interfaces）

接口是实施者同意满足的行为规范，是一种约定。实现一个接口，类必需支持其要求的行为，使系统按照同样的方式，即公共的接口，处理不相关的元素。

接口有相似于类的外形风格，含有指定的操作，如下图所示。如果没有明确的详细操作，也可以画成一个圆环。当画成圆环的时候，到这个环形标柱的实现连接没有目标箭头。

表（Tables）

表尽管不是基本UML的一部分，仍然是"图型"能完成的实例用。在右上角画一个表的小图标来表示。表属性用"图型" ?column?表示。 绝大多数表单有一个主键，是由一个或几个字段组成的一个唯一的字码组合加主键操作来访问表格，主键操作"图型"为?PK?。 一些表有一个或多个外键，使用一个或多个字段加一个外键操作，映射到相关表的主键上去，外键操作"图型"为?FK?。

关联（Associations）

关联表明两个模型元素之间有关系，通常用在一个类中被实现为一个实例变量。连接符可以包含两端的命名的角色，基数性，方向和约束。关联是元素之间普通的关系。如果多于两个元素，也可以使用菱形的关联关系。当从类图生成代码时，关联末端的对象将变成目标类中实例变量。见下图示例 "playsFor" 将变成"Player"类中的实例变量。

泛化（Generalizations）

泛化被用来说明继承关系。连接从特定类元到一般类元。泛化的含义是源类继承了目标类的特性。下图的图显示了一个父类泛化一个子类， 类"Circle"的一个实例将会有属性 " x_position"，" y_position" ， "radius" 和 方法 "display()"。 注意：类 "Shape" 是抽象的，类名显示为斜体。

下图显示了与上图相同信息的视图。

聚合（Aggregations）

聚合通常被用来描述由更小的组件所构成的元素。聚合关系表示为白色菱形箭头指向目标类或父类。

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聚合的更强形式 -组合聚合（强聚合） - 显示为黑色菱形箭头，用来组合每次最大化的包含组件。如果一个组合聚合的父类被删除，通常与他相关的所有部分都会被删除，但是，如果一个部件从组合中去掉，将不用删除整个组合。组合是可迁，非对称的关系和递归的。

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下面的图示：显示了弱聚合和强聚合的不同。" address book" 由许多 "contacts" 和 "contact groups"组成。 "contact group" 是一个"contacts"的虚分组; "contact"可以被包含在不止一个 " contact group"。 如果你删除一个" address book"，所有的 "contacts" 和 "contact groups" 也将会被删除；如果你删除" contact group"， 没有 "contacts"会被删除。

关联类（Association Classes）

关联类是一个允许关联连接有属性和操作的构造。下面的示例：显示了远不止简单连接两个类的连接，如给"employee"分配项目。" employee"在项目中所起的作用是一个复杂的实体，既有自身的也有不属于"employee" 或 "project" 类的细节。 例如，" employee"可以同时为几个项目工作，有不同的职务头衔和对应的安全权限。

依赖（Dependencies）

依赖被用来描述模型元素间广泛的依赖关系。通常在设计过程早期显示两个元素之间存在某种关系，因为是初期而不能确定具体是什么关系，在设计过程末期，该继承关系会被归入已有构造型 (构造型 可以是实例化 ?instantiate?，跟踪 ?trace?，导入 ?import?， 和其它的关系)，或被替换成一个更明确类型的连接符。

跟踪（Traces）

跟踪关系是一种特殊化的依赖关系。连接模型元素或跨模型但是具有相同概念的模型元素集。跟踪被经常用来追踪需求和模型的变化。由于变化是双向的，这种依赖关系的顺序通常被忽略。这种关系的属性可以被指定为单向映射，但跟踪是双向的，非正式的和很少可计算的。

实现（Realizations）

是源对象执行或实现目标，实现被用来表达模型的可跟踪性和完整性－业务模型或需求被一个或多个用例实现，用例则被类实现，类被组件实现，等等。这种实现贯穿于系统设计的映射需求和类等，直至抽象建模水平级。从而确保整个系统的一张宏图，它也反映系统的所有微小组成，以及约束和定义它的细节。实现关系用带虚线的实箭头表示。

嵌套（Nestings）

嵌套连接符用来表示源元素嵌套在目标元素中。下图显示" inner class"的定义，尽管在EA中，更多地按照着他们在项目层次视图中的位置来显示这种关系。