1. UML概述

UML 即统一建模语言,是用来设计软件的可视化建模语言。
UML 从目标系统的不同角度出发,定义了用例图、类图、对象图、状态图、活动图、时序图、协作图、构件图、部署图等9种图。

2. 类图概述

类图是显示了模型的静态结构,特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等。
类图不显示暂时性的信息,类图是面向对象建模的主要组成部分。

3. 类的表示方法

在UML类图中,类使用包含 类名、属性和方法 且带有分割线的矩形来表示,如下图所示:

Java类图成员变量 java的类图_类图


属性/方法 名称前加的 +/- 表示了这个属性/方法的可见性,UML类图中表示访问权限的符号有三种:

+ :表示 public- :表示 private

# :表示 protected

属性的完整表示方式是:可见性 名称 : 类型 [ = 初始值 ]

方法的完整表示方式是:可见性 名称(参数列表) [ :返回类型 ]

4. 类与类之间的关系

4.1 一般关联关系:
单向关联

Java类图成员变量 java的类图_UML_02


在UML类图中单向关联用一个带箭头的实线表示。上图表示每个顾客都有一个地址,这通过让 Customer 类持有一个类型为 Address 的成员变量类实现

双向关联

Java类图成员变量 java的类图_UML_03


双向关联,即双方各自持有对方类型的成员变量

在UML类图中,双向关联用一个不带箭头的直线表示。上图中在Customer类中维护一个List<Poduct>,表示一个顾客可以购买多个商品;在Product类中维护一个Customer类型的成员变量表示这个产品被哪个顾客所购买

自关联

Java类图成员变量 java的类图_uml_04


自关联在UML类图中用一个带有箭头且指向自身的线表示。上图的意思就是Node类包含类型为Node的成员变量,也就是 “自己包含自己”

4.2 聚合关系

聚合关系是关联关系的一种,是强关联关系,是 整体和部分之间的关系
聚合关系也是通过成员对象来实现的,其中成员对象是整体对象的一部分,但是成员对象可以脱离整体对象而独立存在。例如,学校与老师的关系,学校包含老师,但如果学校停办了,老师依然存在。

在UML类图中,聚合关系可以用带空心菱形的实线来表示,菱形指向整体。下图所示是大学和教师的关系图:

Java类图成员变量 java的类图_类图_05

4.3 组合关系

组合表示类之间的整体与部分的关系,但它是一种更强烈的聚合关系。
在组合关系中,整体对象可以控制部分对象的生命周期,一旦整体对象不存在,部分对象也将不存在,部分对象不能脱离整体对象而存在。例如,头和嘴的关系,没有了头,嘴也就不存在了。

在UML类图中,组合关系用带实心菱形的实线来表示,菱形指向整体。下图所示是头和嘴的关系图:

Java类图成员变量 java的类图_uml_06

4.4 依赖关系

依赖关系是一种使用关系,它是对象之间耦合度最弱的一种关联方式,是临时性的关联。在代码中,某个类的方法通过局部变量、方法的参数或者静态方法的调用来访问另一个类(被依赖类)中的某些方法来完成一些职责。

在UML类图中,依赖关系使用带箭头的虚线来表示,箭头从使用类指向被依赖的类。下图所示是司机和汽车的关系图,司机驾驶汽车:

Java类图成员变量 java的类图_uml_07

4.5 继承关系

继承关系是对象之间耦合度最大的一种关系,表示一般与特殊的关系,是父类与子类之间的关系,是一种继承关系。

在UML类图中,泛化关系用带空心三角箭头的实线来表示,箭头从子类指向父类。在代码实现时,使用面向对象的继承机制来实现泛化关系。例如,Student 类和Teacher 类都是Person 类的子类,其类图如下图所示:

Java类图成员变量 java的类图_uml_08

4.6 实现关系

实现关系是接口与实现类之间的关系。在这种关系中,类实现了接口,类中的操作实现了接口中所声明的所有的抽象操作。

在UML类图中,实现关系使用带空心三角箭头的虚线来表示,箭头从实现类指向接口。例如,汽车和船实现了交通工具,其类图如图所示:

Java类图成员变量 java的类图_java_09