Java设计模式——UML类图

一、引言

UML —— Unified modeling language UML (统一建模语言)，是一种用于软件系统分析和设计的语言工具，它用于帮助软件开发人员进行思考和记录思路的结果。

在我们的设计过程中，经常需要画一些类图，来说明系统的架构组成。但在平时的需求开发中，一般程序员很少用到，因为设计一般与他们无关，最多也就是参与需求的评审，至于系统的设计或者产品的社会，并不是他们关系的事情。那为什么要了解一下UML呢？可能有如下两个原因：

（1）、努力让自己提升设计系统的能力，尝试着去画一些UML图；

（2）、在学习过程中，经常会看到一些类图，特别是在学习设计模式和阅读源码的时候；（我属于这一种，哈哈~~~）

二、画UML图的工具

1、可以使用Rational Rose

2、Eclipse插件AmaterasUML：（还有其他的插件，想装的，自行百度哈~~~~）

安装AmaterasUML前，需要先安装GEF ；

（1）、第一步、Help -----> Install new software ----> Work with 输入：

http://download.eclipse.org/tools/gef/updates/releases/ 

（2）、 第二步、AmaterasUML 安装，下载地址：

http://sourceforge.jp/projects/amateras/downloads/56447/AmaterasUML_1.3.4.zip/

下载完后，将 AmaterasUML 里的3个jar包拷到Eclpise的plugins文件下

（3）、第三步、重启Eclipse，如下图：

注意：经过上述三个步骤，在Eclipse中应该能看到 AmaterasUML 了，如果没有，可以考虑把Eclipse升级。本人之前用的Eclipse Mars版本，2015年的，太老了，死活装不了，于是顺便升级一下，完美~~

三、UML图的分类

UML本身是一套符号的规定，就像数学符号和化学符号一样，这些符号用于描述软件模型中的各个元素和他们之间的关系，比如类、接口、实现、泛化、依赖、组合、聚合等。

1、UML图分类：

（1）、 用例图 (use case)
（2）、 静态结构图：类图、对象图、包图、组件图、部署图
（3）、 动态行为图：交互图（时序图与协作图）、状态图、活动图

说明：类图是描述类与类之间的关系的，是UML图中最核心的

四、UML类图的六大关系

UML类图是用于描述系统中的类(对象)本身的组成和类(对象)之间的各种静态关系。类之间的关系：依赖、泛化（继承）、实现、关联、聚合与组合，需要注意各个关系所用的符号

1、类图—依赖关系（Dependency）：只要是在类中用到了对方，那么它们之间就存在依赖关系。

public class Person{ 
	private Integer id;
	private String name;
	public void setName(String name){
		this.name=name;
	}
	public String getName(){
		return name;
	} 
}

	public class PersonServiceBean {
		private PersonDao personDao;
		public void save(Person person){}
		public IDCard getIDCard(Integer personid){}
		public void modify(){
			Department department = new Department();
		} 
	}
	class PersonDao{}
	class IDCard{}
	class Person{}
	class Department{}

以下关系，都属于依赖关系：

1)、 类的成员属性
2)、 方法的返回类型
3)、 方法接收的参数类型
4)、 方法中使用到

2、类图—泛化关系（generalization）： 泛化关系实际上就是继承关系，它是依赖关系的特例。

public abstract class DaoSupport{

	public void save(Object entity){
	}
	public void delete(Object id){
	}
}

public class PersonServiceBean extends Daosupport{
}

如果A类继承了B类，我们就说A和B存在泛化关系

3、类图—实现关系（Implementation） ： 实现关系实际上就是A类实现B接口，它是依赖关系的特例。

public interface PersonService {
	public void delete(Interger id);
}

public class PersonServiceBean implements PersonService {
	public void delete(Interger id){}
}

4、类图—关联关系（Association）： 关联关系实际上就是类与类之间的联系，它是依赖关系的特例

关联具有导航性：即双向关系或单向关系。关系具有多重性：如“1”（表示有且仅有一个），“0…”（表示0个或者多个），“0，1”（表示0个或者一个），“n…m”(表示n到 m个都可以),“m…*”（表示至少m个）。

单向一对一关系

public class Person {
	private IDCard card;
}
class IDCard{}

双向一对一关系

public class Person {
	private IDCard card;
}
public class IDCard{
	private Person person
}

5、类图—聚合关系（Aggregation）

表示的是整体和部分的关系，整体与部分可以分开。聚合关系是关联关系的特例，所以他具有关联的导航性与多重性。
例如：一台电脑由键盘(keyboard)、显示器(monitor)，鼠标等组成，组成电脑的各个配件是可以从电脑上分离出来的。下面的代码的形式，大家肯定都见过，就是类中有一个属性，通过set方法为其赋值。这样的方式就是聚合关系

public class Computer{

	private Mouse mouse;
	private Monitor monitor;
	
	public void setMouse(Mouse mouse){
		this.mouse = mouse;
	}
	
	public void setMonitor(Monitor monitor){
		this.monitor = monitor;
	}

}

class Mouse{}
class Monitor{}

6、类图—组合关系（Composition）

该关系也是整体与部分的关系，但是整体与部分不可以分开。
再看一个案例：定义实体：Person与IDCard、Head， 那么 Head 和 Person 就是组合关系，IDCard 和 Person 就是聚合关系。

public class Person{
	private IDCard card;	//聚合
	private Head head = new Head();	//组合

	public void setIDCard(IDCard card){
		this.card = card;
	}
}

class IDCard{}
class Head{}

解释一下：IDCard不会随着Person的创建而创建，只有用到它的时候，可以通过set方法赋值，但是Head不一样，只要Person创建，Head一定会被创建，这就是聚合和组合的区别。

注意：如果在程序中Person实体中定义了对IDCard进行级联删除，即删除Person时连同IDCard一起删除，那么IDCard 和 Person 就是组合了。

五、小结

本文介绍了UML类图中的六种关系，都不难理解，我们在分析类和类的关系时，可以参考。
在画类图时，对于各个关系的符号，要记住哦~~~~这里强调一下，聚合和组合的图标：
有菱形的一头指向的是整体！！！