java UML类图的使用

类图 是用于描述系统中所包含的类以及它们之间的相互关系，帮助人们简化对系统的理解，它是系统分析和设计阶段的重要产物，也是系统编码和测试的重要模型依据。学习好类图的绘制，是一位合格的软件工程师应有的技能。

1.类的UML图示

在UML中，类使用包含类名，属性和方法且带有分隔线的长方形来表示

例如定义一个Person类，包含属性name，age,拥有eating方法,则UML类图如下图示：

Person类

对应的java代码为：

public class Person {  
    private String name;  
    private int age;   
      
    public void eating() {  
        ......  
    }  
}  

在UML类图中，类一般由三部分组成：
(1) 第一部分是类名：每个类都必须有一个名字，类名是一个字符串。
(2) 第二部分是类的属性(Attributes)：属性是指类的性质，即类的成员变量。一个类可以有任意多个属性，也可以没有属性。
UML规定属性的表示方式为：

可见性 名称：类型 [=缺省值]

其中：
�“可见性”表示该属性对于类外的元素而言是否可见，包括公有(public)、私有(private)，友好的（friendly，代表package)和受保护(protected)三种，在类图中分别用符号+、-,~和#表示。
� “名称”表示属性名，用一个字符串表示。
� “类型”表示属性的数据类型，可以是基本数据类型，也可以是用户自定义类型。
� “缺省值”是一个可选项，即属性的初始值。
(3) 第三部分是类的操作(Operations)：操作是类的任意一个实例对象都可以使用的行为，是类的成员方法。
UML规定操作的表示方式为：
可见性 名称(参数列表) [ : 返回类型]
其中：
� “可见性”的定义与属性的可见性定义相同。
�“名称”即方法名，用一个字符串表示。
�“参数列表”表示方法的参数，其语法与属性的定义相似，参数个数是任意的，多个参数之间用逗号“，”隔开。
� “返回类型”是一个可选项，表示方法的返回值类型，依赖于具体的编程语言，可以是基本数据类型，也可以是用户自定义类型，还可以是空类型(void)，如果是构造方法，则无返回类型。

2.类之间的关系

类不是孤立存在的，类与类之间存在各种关系包括：关联关系，聚合关系，组合关系，依赖关系，泛化关系。每种关系对应i不同的图示

(1)依赖关系
依赖关系是类与类之间最弱的关系，是指一个类（依赖类）使用或知道另外一个类（目标类）。它是一个典型的瞬时关系，依赖类和目标类进行简单的交互，但是依赖类并不维护目标类的对象，仅仅是零时使用而已。例如对于窗体类window，当它关闭时会发送一个类windowclosingevent对象，这里也就可以说窗体类window使用了类windowclosingevent，他们之间的依赖关系如下图示：

依赖关系.PNG

依赖关系用虚线箭头表示

(2)关联关系
关联关系是一种比依赖关系更强的关系，是指一个类“拥有”另一个类，表示类之间的一种持续一段时间的合作关系，包括有单向关联和双向关联关系。
单向关联：类A与类B是单向关联关系，是指类A包含类B对象的引用，但是类B并不包含类A对象的引用，例如银行用户类（client）包含账户类（Bankacount)的引用，但是反过来却不是。在类图中，通过从类A画一条带箭头的单向实线到类B来表示他们之间的单项关联关系，箭头方向指向B。如下图：

单向关联.PNG

在上图中，连接两个类的箭头线两头的数字即代表它们之间的数量关系，例如上图，代表一个client类包含了0到多个BankAcount类的引用，并且BankAcount类在client中的引用是私有变量：accounts.

表达数量的形式有：

表达方式	数量说明
1..1	表示另一个类的一个对象只与该类的一个对象有关系
0..*	表示另一个类的一个对象与该类的零个或多个对象有关系
1..*	表示另一个类的一个对象与该类的一个或多个对象有关系
0..1	表示另一个类的一个对象没有或只与该类的一个对象有关系
m..n	表示另一个类的一个对象与该类最少m，最多n个对象有关系 (m≤n

双向关联：类A与类B如果包含对方的引用，则称类A与类B是双向关联的关系。例如，在一个需求描述中，一个学生（student)可以拥有其选秀的六门课程的信息，一门课程（course）可以包含选修该门课程的任意多个学生的信息。如下图：

双向关联

双向关联用双向箭头连接两个类

(3)聚合关系
聚合(Aggregation)关系表示整体与部分的关系。在聚合关系中，成员对象是整体对象的一部分，但是成员对象可以脱离整体对象独立存在。在UML中，聚合关系用带空心菱形的直线表示。例如：汽车发动机(Engine)是汽车(Car)的组成部分，但是汽车发动机可以独立存在，因此，汽车和发动机是聚合关系，如下图所示：

聚合关系

在代码实现聚合关系时，成员对象通常作为构造方法、Setter方法或业务方法的参数注入到整体对象中：

public class Car {  
    private Engine engine;  
  
    //构造注入  
    public Car(Engine engine) {  
        this.engine = engine;  
    }  
      
    //设值注入  
public void setEngine(Engine engine) {  
    this.engine = engine;  
}  
……  
}  
  
public class Engine {  
    ……  
}  

(4)组合关系
组合(Composition)关系也表示类之间整体和部分的关系，但是在组合关系中整体对象可以控制成员对象的生命周期，一旦整体对象不存在，成员对象也将不存在，成员对象与整体对象之间具有同生共死的关系。在UML中，组合关系用带实心菱形的直线表示。例如：人的头(Head)与嘴巴(Mouth)，嘴巴是头的组成部分之一，而且如果头没了，嘴巴也就没了，因此头和嘴巴是组合关系，如下图所示：

组合关系

在代码实现组合关系时，通常在整体类的构造方法中直接实例化成员类

public class Head {  
    private Mouth mouth;  
  
    public Head() {  
        mouth = new Mouth(); //实例化成员类  
    }  
……  
}  
  
public class Mouth {  
    ……  
}  

(5)泛化关系
泛化(Generalization)关系也就是继承关系，用于描述父类与子类之间的关系，父类又称作基类或超类，子类又称作派生类。在UML中，泛化关系用带空心三角形的直线来表示，如下图：

泛化关系

***在UML中，类与接口之间的实现关系用带空心三角形的虚线来表示

接口实现关系

以上便是UML类图的一些简单实用了，希望对你有帮助，另外，此文章参考了csdn版主刘伟老师的博客