UML类图（简介、类的表示、对象的表示、关系、注释）

1. 简介

UML（Unified Modeling Language）是一种面向对象的建模语言，包含我们所需要的所有图形标识；是一种更直观的图形方式，用符号来表示概念，概念间的关系用连接符合的线来表示

UML的各种图形，分别描述软件模型的静态结构、动态行为、模块组织和管理；本文我们讲解的类图（class diagram），是一种静态结构图（static structrue diagrams），用来描述类和对象、类和对象的内部结构、类和对象的关系

2. 类和对象

2.1 类的表示

我们先来看一个简单的例子，体验一下

class Student {
public:
    Student(string n = "",int a=0) {
        name=n;
        age= a;
    }

    void show() {
        cout << name << ":" << age << endl;
    }

private:
    string name;
    int age;
};

假如我们有上面的一个类，用类图来表示，如下：

Student -name : string -age : int +Student(string n = "", int age = 0) +show() : void

说明：

• 类的描述包含类的名称、数据成员、函数成员、各成员的控制访问权限
• 由一个3段的矩形表示，上中下依此为类名、数据成员、函数成员；可以只有类名，如下：

Student

• 数据成员的表示
  • 语法： [访问控制属性]名称 [重数] [: 类型] [= 默认值] [{约束特征}]
  • 访问控制属性：public、private、protected分布对应UML的"+"、"-"、"#"
  • 名称：数据成员的变量名
  • 重数：属性的重数，具体什么意思没搞懂
  • 默认值：如该数据成员的类型为Area，Area类构造函数为Area(int length, int width)，则该数据成员的默认值形式为= (10, 10)
  • 约束特征：该数据成员性质约束的说明，如{只读}表示该数据成员只能被读取

2.2 对象的表示

我们用上面的类Student创建一个对象my_student

说明：

• 分为两部分，上面部分为对象名，下面部分为数据成员及其值，数据成员及其值是可选的
• 对象名格式为：对象名 : 类名，下面要加下划线，可以省略对象名或类名

3. 关系的表示

使用带有特定符号的实线段或虚线段表示关系

3.1 依赖关系

表示一个类A使用另一个类B作为函数的成员参数，就要用依赖关系，通常为类之间的调用、友元和类的实例化；B变化会影响A，反之不成立

UML中表示依赖关系使用<>构造型，如下所示：

表示类A使用了类B

3.2 作用关系—关联

表示一个类的对象和另一个类的对象之间相互作用的关系，UML中用实线来表示两个类（或同一个类）之间的关联

重数A表示：类B的每个对象与类A的多少个对象发生作用，如：重数A = 0..1
重数B表示：类A的每个对象与类B的多少个对象发生作用

重数标记的形式和含义如下表所示：

标记	说明
*	任何数目的对象(包括0)
1	恰好1个对象
n	恰好n个对象
0…1	0个或1个对象(表明关联是可选的)
n…m	最少为n个对象, 最多为m个对象(n和m是整数)
2,4	离散的结合(如2个或4个)

3.3 包含关系—聚集和组合

聚集表示整体与部分的关系，是一种特殊的关联，聚集分为共享聚集和组成聚集（组合），如下所示：

• 左图表示共享聚合：类A包含多个类B，但类B还可以被其它类包含，在UML中由空心菱形表示
• 右图表示组成聚合（组合）：类A包含多个类B，且类B只能被类A包含，在UML中由实心菱形表示

3.4 继承关系-泛化

类的继承关系在UML中称为泛化，如下图所示，子类1说明单继承，子类2说明多继承

4. 注释

UML的注释是一种能独立存在的修饰符号，附加在元素或元素集上用来表示说明的图形符号，可以添加说明、评述、注解等信息，如下所示：

其中虚线连接到UML的其它元素上