类

在面向对象编程中，类是现实世界中一组具有相同特征的物体的抽象。

首先我们应该知道一个标准的类的图例是什么样子的。

类的示例

以上就是一个比较标准的类，它由类名、属性和操作/方法组成。由上而下看：

第一部分是类名：一般由一个英文字符串组成；
第二部分是属性：它表示的类的成员变量，其表示方法为 可见性名称:类型[=缺省值]；
第三部分是操作：它也就是该类中的方法，其表示方法为可见性名称(参数列表)[:返回类型]

可见性：即 公有（Public）、 私有（Private） 和 受保护（Protected） 三种，在图中分别由 +、 - 和 # 表示；
[]里面的东西表示可有可无；

f完整类的图例

接口

接口是一种特殊的，它只能被实现。在UML中，接口是由类图加上一个小圆圈表示的。

接口的图例

其操作部分元素同类的元素一致。

类图关系

在类图中，一共包含了六个主要的关系：泛化、组合、依赖、聚合、关联、实现

关联（Composition）

关联是一种结构化关系。用于表示一个类的对象与另一个类的对象存在联系。在实现两个类的对象的关联关系时，通常将一个类的对象作为另一个类的成员变量。

在UML中，我们用实线连接有关联关系的对象所对应的类。其中，在关联关系中的关联线上，我们可以标注上角色名。

角色名表示了一个对象和被关联对象之间的关系，通常可以用动词表示。

关联包含了双向关联、单向关联和自关联。

双向关联

在一般情况下，关联都是双向的。双向关联表示两个对象都被对方所拥有。比如：顾客（Customer）购买了商品（Product），也就是说此时顾客对象就拥有了该商品对象；那么反过来说此时这个商品对象也就对应了这个顾客对象。

在UML中，我们可以用一条无箭头的实线来表示双向关联关系。

双向关联的图例

public class Customer {
    private Product[] product;
}

public class Product {
    private Customer customer;
}

单向关联

单向关联关系表示只有一个对象拥有另一个对象，反之没有

单向关联的图例

public class Customer { 
    private Address address;  
}  
  
public class Address {
}

自关联

自关联表示自己包含了自己这个类的对象，比如我们数据结构中的图。

自关联的图例

public class Node {  
    private Node subNode; 
}

聚合（Association）

聚合是一种整体和部分的关系，是一种松耦合。在聚合关系中，成员对象是整体对象的一部分，同时，成员变量也可以脱离整体独立存在。从生命周期的角度解释这句话就是说，当A是整体，B是部分的时候，A已经结束了其生命周期，但是B照样可以活得很好。比如一个汽车发动机(Engine)是汽车(Car)的组成部分，但是汽车发动机可以独立存在。

关于这个聚合关系，请和下面的组合关系结合起来看，这两个东西都表示了整体与部分的关系，但是两者的耦合程度不同。

在UML中，聚合关系可以用一个一端是空心菱形另一端是箭头的直线表示：

聚合关系的图例

在代码实现聚合系的时候，成员变量通常是作为构造函数或者其他方法的参数传入整体对象当中的，这也就是为什么两者的生命周期是分开的。

public class Car {  
    private Engine engine;

    // 在构造函数中传入
    public Car(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }  
    
    // 在 Set 函数中作为值传入
    public void setEngine(Engine engine) {
        this.engine = engine;
    }
}
  
public class Engine {
}

组合（Composition）

组合关系也表示一种整体和组合的关系。但是与聚合不同的是，组合关系中的成员变量和整体的生命周期息息相关。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，这里的成员对象不能脱离整体对象而存在。比如人的头(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。

在UML中，组合关系可以用一个一端是实心菱形另一端是箭头的直线表示：

组合关系的图例

在代码实现组合关系的时候，我们通常在整体类的构造函数中直接实例化成员变量，而不是像聚合关系中作为一个参数传进来。

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

依赖（Dependeny）

依赖关系是一种使用关系，依赖关系体现在某个类的方法使用另一个类的对象作为参数，从而使用这个对象的内容。比如驾驶员开车，在Driver类的drive()方法中将Car类型的对象car作为一个参数传递，以便在drive()方法中能够调用car的move()方法，且驾驶员的drive()方法依赖车的move()方法

在UML中，依赖关系用带箭头的虚线表示，由依赖的一方指向被依赖的一方。比如在本例中，由 Driver 指向 Car。

依赖关系的图例

通常，依赖关系的实现有三种方法：

将一个类的对象作为另一个类的方法的参数；
在一个类中的方法将另一个类的对象作为其局部变量；
在一个类的方法中调用另一个类的静态方法；

public class Driver {  
    // 本例中使用了第一种方法来实现 Driver 对 Car 的依赖关系，并且 使用了 car 对象的 move 方法。
    public void drive(Car car) {  
        car.move();  
    }
}  
  
public class Car {  
    public void move() {  
        ......
    }
}

泛化（Generalization）

泛化关系也就是继承关系，描述了父类与子类的关系。

在UML中，泛化关系用带空心三角形的直线来表示。

泛化关系的图例

//父类  
public class Person { 
 
    protected String name;  
    protected int age;  
  
    public void move() {  
    }  

    public void say() {   
    }  
}  
  
//子类  
public class Student extends Person {  

    private String studentNo;  
  
    public void study() { 
    }  
}

实现（Realization）

接口和类之间还存在一种实现(Realization)关系。类实现了接口，类中的操作实现了接口中所声明的操作。

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。

实现关系的图例

// 协议
public interface Vehicle {  
    public void move();  
}  
  
// 具体实现
public class Ship implements Vehicle {  
    public void move() {  
        ...... 
    }  
}  

// 具体实现
public class Car implements Vehicle {  
    public void move() {  
        ...... 
    }  
}

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类图及其关系实现

类

接口