Java程序设计——UML类图

目录（仅供参考）

一、定义

二、类图示例

三、类之间的关系

 类与类一共有如下几种关系：泛化（Generalization）、实现（Realization）、依赖（Dependence）、关联（Association）、聚合（Aggregation）、组合（Composition）

1.泛化关系Generalization

2.实现关系Realization 

3.依赖关系Dependence

4.关联关系Association

5.聚合关系Aggregation

6.组合关系Composition

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一、定义

UML即统一建模语言（Unified Modeling Language）,它是一种开放的方法，用于说明、可视化、构建和编写一个正在开发的、面向对象的、软件密集系统的制品的开放方法。UML展现了一系列最佳工程实践，这些最佳实践在对大规模，复杂系统进行建模方面，特别是在软件架构层次已经被验证有效。

从定义上看可能有点抽象，说白了就是一种由图表组成的标准化建模语言，一般我们理解的语言都是由文字组成，而这种统一建模语言是由图表组成的。我们知道开发一个软件系统，不光只有程序员参与，另外还有分析师、设计师、测试人员等等，为了让不同人能够理解交流这个软件系统，就诞生出了这么一套语言。我们说过这个语言是有图表组成的，这里的图表有好几种类型，最常用的有：用例图、类图、序列图、状态图、活动图、组件图和部署图等。

二、类图示例

类图描述了我们软件系统中类与类的关系。既然描述是类与类的关系，我们就先来看下一个类是如何表示的，再来看下他们之间的关系。首先我们定义一个非常简单的Person类，代码如下：

public class Person {
   private String name;
   private int age =1;

   public String getName() {
      return name;
   }
   public int getAge() {
      return age;
   }
   public void setName(String name) {
      this.name=name;
   }
   public void setAge(int age) {
      this.age=age;
   }

}

这个Person类很简单，定义了两个字段name和age其中age有一个初始化值1，另外定义name和age的set、get方法。很简单，然后我们来看下这个类在UML类图中是如何表示的：

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可以看到我们画了一个矩形，然后从上到下分割成三格，第一格为类名，第二格为类中字段属性，这里属性的表达也是有一定格式的，如下：

   权限 属性名：类型 [ = 默认值 ]

由于这里我们的name和age都是私有的，所以在前面加一个-，另外还有其他几种权限：public 、protected、default，它们分别对应+、#、~。由于我们这里的age有一个默认值1，所以在类型后面再加上‘=1’来表示。接下来来看下第三格，第三格为类的方法，其格式如下：

权限  方法名称(参数列表)[ :返回类型]

三、类之间的关系

 类与类一共有如下几种关系：泛化（Generalization）、实现（Realization）、依赖（Dependence）、关联（Association）、聚合（Aggregation）、组合（Composition）

 1.泛化关系Generalization

泛化关系在Java中也叫作继承关系，在UML中我们用带空心三角形的直线来表示，我们增加两个类，一个Studen类，一个警察Policemen类，两个类均继承自Person类，那么他们的类关系图表示如下：

2.实现关系Realization 

 这里的实现关系就是Java中类与接口的实现关系，在UML中我们用带空心三角形的虚线表示。由于Student和Policeman都职业，学生的职业就是学习，而警察的职业为保护人民。所有这里我们定义一个接口，里面有一个职业的方法：

public interface ICareer{
    void career();
}

 这个接口用UML类图表示如下：

接口 

可以看到在接口名字上多了一个<>字符来表示这个为接口。接下来我们让Student和Policeman都实现这个接口，UML类图如下：

 实现关系 

 3.依赖关系Dependence

依赖关系是一种很弱的关系，一般是指一个类使用另一个类，这里学生捡到钱交给警察叔叔，学生和警察叔叔就是一种依赖关系。因为学生捡到钱给警察是一种偶然的事情，交给警察后他们之间就没有关系了。我们在学生类中加入一个交钱的方法，在警察类中加入一个收钱的方法，当调用学生的交钱方法时，就调用警察的收钱方法。Student的代码如下：

public class Student{
....
....
public Policemen policemen;

.....
public void sendCoin(){
    policemen.receiveCoin();
}
}

可以看到Student类中引用了Policemen类，也就是说Student依赖了Policemen，这种依赖关系我们用带箭头的虚线表示，箭头指向被依赖对象，这里也就是Policemen，UML类图表示如下：

依赖关系

4.关联关系Association

关联关系是一种比较强的关系，他们的关系是比较持久的，稳定的。比如学生从家里出来，学生和家就是一种关联关系。这种关系是比较稳定的。关联分单向关联和双向关联，如果一个类知道或者引用了另一个类，而另一个类不知道或者没有引用这个类，则这两个类是单向关联的。比如这里学生与家的关系就是单向关联的，因为每个学生都是有个家的（不考虑孤儿），但不能说每个家里都有学生。单向关联我们用带箭头的实线表示，箭头指向被引用或者被包含的类，这里也就是家这个类。示例如下：

单向关联

双向关联是两个类彼此都知道对方的存在，比如老师与学生的关系就是双向的。小明的语文老师是张老师，张老师的学生有小明。双向关联用不带箭头的实线来连接两个类。示例如下：

双向关联

5.聚合关系Aggregation

聚合关系是一种特殊的关联关系，聚合关系强调的是整体和部分的关系，其中部分可以脱离整体而存在。比如雁群和一只大雁的关系，就是聚合关系，大雁离开雁群还是可以独立存在的。再比如警察与制服的关系，制服也是警察的一部分，制服可以脱离警察而存在。在UML类图中聚合用带空心菱形的直线表示，其中菱形指向整体：

聚合关系

6.组合关系Composition

 组合关系也是一种特殊的关联关系，它与聚合关系很像，也是强调整体与部分的关系，不同的是部分无法脱离整体存在。比如学生用手捡钱，其中手就是学生的一部分，但是手不能脱离学生而单独存在。这里我们称学生与手为组合关系，用带实心的菱形直线表示，其中菱形指向整体：

组合关系

好了，这几种关系到这里也就差不多了，其实你会发现，依赖、关联、聚合、组合这几种关系强度是越来越强的：组合>聚合>关联>依赖。 

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请看下图的完整类图：

  

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UML建模工具推荐：StarUML
以下是StarUML的使用教程：

https://www.pianshen.com/article/4200932902/

使用staruml绘制类图 - 简书抽象类的表示 选中需要设置的类，勾选Properties->General->IsAbstract进行设置，设置完成后，类名会变成斜体 接口的表示 在Properties->...https://www.jianshu.com/p/87767f67f379

UML类图关系和StarUML使用说明_mike_caoyong的专栏-CSDN博客StarUML使用说明-指导手册转自:http://blog.csdn.net/monkey_d_meng/article/details/5995610.综述StarUML是一种生成类图和其他类型的统一建模语言(UML)图表的工具。这是一个用Java语言描述的创建类图的简明手册。 StarUML(简称SU)，是一种创建UML类图，并能够自动生成Java的“stub code” 的https://blog.csdn.net/mike_caoyong/article/details/42563867