UML图之类图，对象图和包图

【一】总述

用例图描述了软件要实现的功能有哪些，而类图，对象图和包图则展示了系统的静态结构。其中类图是面向对象系统的核心，在正向工程（模型转成代码）和逆向工程（代码转成模型）中起到了重要作用。

【二】类图

类图是描述类，接口以及它们之间关系的图，它显示了系统中各个类的静态结构，是一种静态模型。

（一）基础知识

1. 类的表示

   类包括名称，属性和操作。按照约定，属性名用小写字母表示，当属性名需要使用多个单词时，要将这几个单词合并起来，并且从第二个单词起，每个单词的首字母都应是大写形式。
   

2. 可见性

（1）public：如果累的属性和操作被声明为public，这些属性和操作可以在类的外部被查看，使用和更新。这些属性和操作共同构成了类的公共接口。应尽量少使用public属性，以防任何使用该类的地方有不必要的改变。
（2）protected： 设为protected的属性和操作只能被该类和该类的子类调用。
（3）private：只有包含private元素的类本身才可使用。

（二）机房收费系统类图

（三）静态成员

定义：静态成员即对类的所有实例共享一个成员。在UML中表示出来就是加下划线，可以把一个类设成静态的也可以把一个属性设成静态的。
作用：
（1）计数。比如在学生类中创建一个静态属性Count。当实例化一个学生小张的时候会访问count这个属性，count就会加一，再创建一个学生小李的时候，同样count再加一，这样就实现了统计学生个数的功能。
（2） 一些类没有必要创建实例，设为静态后可以通过类的名字直接调用它的属性和方法。主要指一些用于科学计算的类。

（四）抽象类 VS 接口

（1）抽象类

抽象类指这个类的属性或方法是抽象的，通用的，不是具体，这个类不能被实例化。比如一个Store类，包含两个操作store和retrieve，分别实现了存储和检索文件的功能，但如何存储到文件，存储到什么文件，如何检索文件等都是不确定的，这些都必须留给子类决定。因此，为实现抽象类必须用继承机制。
（2） 接口
如果我就想实现一个方法，比如我添加学生信息，添加完我想保存，但如果使用抽象类store，就必须先继承这个类。但如果把store和retrieve这样抽象的方法直接定义成一个接口，那就方便多了。
接口和抽象类一样都不能被实例化为对象。接口是一组没有相应方法实现的操作，非常类似于仅包含抽象方法的抽象类。.接口是对对象行为的描述，但并不给出对象的实现和状态。接口只包含操作不包含属性。
举一个例子，在做机房收费系统的时候，里面涉及到好多组合查询，我们可以把组合查询的方法定义成一个接口。 这个接口中没有属性，没有姓名啊，学号啊，班级啊，日期等，之提供一个抽象的方法，第一行选中执行什么操作，前两行选中什么操作，三行都选中等。要组合查询学生上机信息，充值信息等的时候再把相应的参数传到接口中。（个人理解，不知道是否正确）

（五）聚合 V S 组合

简而言之，他俩都表示整体与部分的关系，聚合指部分离开了整体还可以独立存在，比如轮胎和汽车；而组合之部分离开整体就不能活了，比如头和人。

【三】对象图

对象图描述了参与交互的各个对象在交互过程中某一时刻的状态。使用对象图可以根据需要建立特定的示例或测试用例，然后通过示例研究如何完善类图；或者使用测试用例对类图中的规则进行测试，以求发现类图中的错误或漏掉的需求，进而修正类图。

【四】包图

包图是维护和控制系统总体结构的重要建模工具。对复杂系统进行建模时，经常需要处理大量的类，接口，组件，节点等元素，这时，有必要对他们进行分组。我们经常把语义相同并倾向于统一变化的元素放在同一包中，以便于理解和处理整个模型。

【五】总结

类图是面向对象系统的核心，它提供了用于定义和使用对象的主要规则，同时，类图是正向工程（将模型转化为代码）的主要资源，也是逆向工程（将代码转化成模型）的生成物，是最常用的UML图。对象图是对类图的一个实例化，他们共同组成了静态图。而包图是对类图的一个分类，是一个补充。主要掌握如何绘制类图。

【六】心得体会：

在画类图的时候，不知道如何抽象出类。除了人之外就找不到别的名词可以当做类的。第一遍画的图中有好多接口，其实那是画的时候对接口的认识也不深，认为就是把许多类都要用到的方法提出来，形成接口，可以实现很好的复用，修改也方便。接口中还写了属性，验收的时候师傅问我类和接口有什么不同，我就蒙圈了，然后师傅说接口中是没有属性的。
之后我又看了借的书，连接口中没有属性都不知道真是太惭愧了，因为书早就借了也看过了。但从效果来看，书看的相当不仔细，没有掌握好方法，看一本书要抓住重要的点难以区分的点看，不要拘泥于细节，要有全局观。比如说UML图肯定就那9大图和4大关系，那9大图都是什么，都有什么作用，它们之间有什么区别就是重点。要学会学习，把握重点。

以上都是现阶段对UML的粗浅认识，认识也是一个曲线上升的过程，可能有不正确的地方，还望大神指正。