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UML类图简明教程
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UML类图简明教程

Warren2Lynch 发布于 11 分钟前

UML类图是用于构建和可视化的面向对象的系统的图形表示法。统一建模语言(UML)中的类图是一种静态结构图,它通过显示系统的结构来描述系统的结构:

类, 他们的属性 操作(或方法), 以及对象之间的关系。

什么是类 (Class)?

类是对象的蓝图。对象和类齐头并进。我们不能不谈论另一个就谈论一个。面向对象设计的重点不是对象,而是类,因为我们使用类来创建对象。因此,一个类描述了一个对象将是什么,但它不是对象本身。

实际上,类描述对象的类型,而对象是类的可用实例。每个对象都是根据相同的蓝图构建的,因此包含相同的组件(属性和方法)。标准含义是对象是类和对象的实例-对象具有状态和行为。

例子

狗有状态-颜色,名字,品种和行为-摇摆,吠叫,进食。对象是类的实例。

UML类符号 (Symbols)

一个类代表一个概念,它封装了状态(属性)和行为(操作)。每个属性都有一个类型。每个操作都有一个签名。_类名是唯一的必填信息_。

类名称 (Class Name):

类的名称出现在第一个分区中。

类属性 (Attribute):

属性显示在第二个分区中。 属性类型显示在冒号后面。 属性映射到代码中的成员变量(数据成员)。

类操作 Operation(方法 Method):

操作显示在第三个分区中。它们是班级提供的服务。 方法的返回类型显示在方法签名末尾的冒号后面。 方法参数的返回类型显示在参数名称后的冒号后面。操作映射到代码中的类方法

类可见性 (Visibility)

类中属性和操作名称前面的+,-和#符号表示该属性和操作的可见性。

+表示公共属性或操作 -表示私有属性或操作 #表示受保护的属性或操作

参数方向性 (Parameter Directionality)

操作(方法)中的每个参数都可以表示为in,outinout,它们指定了相对于调用者的方向。该方向性显示在参数名称之前。

类图的观点 (Perspectives of Class Diagram)

透视图的选择取决于您在开发过程中走了多远。例如,在制定领域模型的过程中,您很少会超越概念观点分析模型通常将概念和规范观点混合在一起。设计模型的开发通常会从着重于规范角度开始,然后演变为实现角度

可以从多种角度解释图:

概念 (Conceptual):表示领域中的概念 规范 (Specification):重点是软件中的抽象数据类型(ADT)的接口 实现 (implementation):描述类将如何实现其接口

视角会影响要提供的详细信息的数量以及值得呈现的关系的种类。如上所述,类名是唯一的必填信息。

类之间的关系 (Relationships)

UML不仅仅是漂亮的图片。如果使用正确,UML可以准确传达如何从图中实现代码。如果经过精确解释,所实现的代码将正确反映设计者的意图。您能否描述每种关系相对于您的目标编程语言的含义,如下图所示?

如果您还不能识别它们,那么本节不会帮助您了解UML类关系。一类可能涉及与其他类的一个或多个关系。关系可以是下列类型之一:

继承 Inheritance(或泛化 Generalization):

概括是更一般的分类器和更具体的分类器之间的分类学关系。特定分类器的每个实例也是通用分类器的间接实例。因此,特定分类器继承了更通用分类器的特征。

表示“是”关系。 抽象类名称以斜体显示。 SubClass1和SubClass2是超类的专业​​。

下图显示了继承层次结构的示例。SubClass1和SubClass2派生自SuperClass。关系显示为带有空心箭头的实线,该空心箭头从子元素指向父元素。

继承 (inheritance) 示例-形状

下图显示了具有两种样式的继承示例。尽管连接器的绘制方式不同,但它们在语义上是等效的。

关联 (Assoication)

关联是UML类图中的类之间的关系。它们由类之间的实线表示。关联通常使用反映真实世界问题域的动词或动词短语来命名。

简单关联

两个对等类之间的结构链接。 Class1和Class2之间存在关联

下图显示了简单关联的示例。有一个连接<< control >>类Class1和<< boundary >>类Class2的关联。关系显示为连接这两个类的实线。

基数 (Cardinality)

基数表示为:

一对一 一对多 多对多

聚合 (Aggregation)

一种特殊类型的关联。

它代表关系的“一部分”。 Class2是Class1的一部分。 Class2的许多实例(用*表示)可以与Class1相关联。 Class1和Class2的对象具有单独的生存期。

下图显示了一个聚合示例。该关系以实线显示,在关联端带有未填充的菱形,该菱形连接到表示聚合的类。

组成 (Composition)

一种特殊的聚合,其中的一部分在整体被破坏时会被破坏。 Class2的对象与Class1一起生存和死亡。 Class2不能自立。

下图显示了组成示例。关系以实线显示,在关联端带有实心菱形,该实线与表示整体或合成的类连接。

相依性 (Dependency)

一个类的对象可能在方法的代码中使用另一个类的对象。如果对象未存储在任何字段中,则将其建模为依赖关系。

一种特殊类型的关联。 如果对一个类的定义进行更改可能会导致对另一类的更改,则该类存在于两个类之间(反之亦然)。 Class1取决于Class2

下图显示了依赖性的示例。该关系显示为带有打开箭头的虚线。

下图显示了依赖关系的另一个示例。Person类可能具有带有Book参数的hasRead方法,如果该人已经读过这本书(可能通过检查某些数据库),则该方法返回true。

实现 (Realization)

实现是蓝图类与包含其各自实现级别详细信息的对象之间的关系。据说该对象实现了蓝图类。换句话说,您可以将其理解为接口和实现类之间的关系。

例如,所有者接口可以指定获取属性和处置属性的方法。Person和Corporation类需要以可能完全不同的方式实现这些方法。

类图示例:订单系统

类图示例:GUI

类图可能还具有附加到类或关系的注释。

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简单而强大

UML图表可以简单有趣。以下是我们的类图编辑器的一些功能:

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令人印象深刻的图画

使用对齐向导精确定位形状。使用一系列格式化工具来格式化类图:形状和线条格式,字体样式,可旋转形状,形状对齐和分布,嵌入图像和URL,阴影效果等

类图 (37个模板)

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公司结构

了解关系

文件输出(归纳使用)

电话(协会使用)

GoF设计模式-代理

GoF设计模式-Flyweight

GoF设计模式-外立面

GoF设计模式-装饰器

GoF设计模式-复合

GoF设计模式-桥梁

GoF设计模式-适配器

GoF设计模式-Singleton

GoF设计模式-原型

GoF设计模式-工厂方法

GoF设计模式-生成器

GoF设计模式-抽象工厂

GoF设计模式-访客

GoF设计模式-模板方法

GoF设计模式-策略

GoF设计模式-状态

GoF设计模式-观察者

GoF设计模式-Memento

GoF设计模式-中介者

GoF设计模式-迭代器

GoF设计模式-解释器

GoF设计模式-命令

GoF设计模式-责任链

类图-订购流程

类图-类和包的约束

类图-包裹中的类(航空公司)

售票

自我协会

协会等级和自我协会

销售订单系统

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Warren2Lynch

国际IT公司创始人,博士学位,30多年软件工程和企业架构研发经验

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类, 他们的属性 操作(或方法), 以及对象之间的关系。

什么是类 (Class)?

类是对象的蓝图。对象和类齐头并进。我们不能不谈论另一个就谈论一个。面向对象设计的重点不是对象,而是类,因为我们使用类来创建对象。因此,一个类描述了一个对象将是什么,但它不是对象本身。

实际上,类描述对象的类型,而对象是类的可用实例。每个对象都是根据相同的蓝图构建的,因此包含相同的组件(属性和方法)。标准含义是对象是类和对象的实例-对象具有状态和行为。

例子

狗有状态-颜色,名字,品种和行为-摇摆,吠叫,进食。对象是类的实例。

UML类符号 (Symbols)

一个类代表一个概念,它封装了状态(属性)和行为(操作)。每个属性都有一个类型。每个操作都有一个签名。_类名是唯一的必填信息_。

类名称 (Class Name):

类的名称出现在第一个分区中。

类属性 (Attribute):

属性显示在第二个分区中。 属性类型显示在冒号后面。 属性映射到代码中的成员变量(数据成员)。

类操作 Operation(方法 Method):

操作显示在第三个分区中。它们是班级提供的服务。 方法的返回类型显示在方法签名末尾的冒号后面。 方法参数的返回类型显示在参数名称后的冒号后面。操作映射到代码中的类方法

类可见性 (Visibility)

类中属性和操作名称前面的+,-和#符号表示该属性和操作的可见性。

+表示公共属性或操作 -表示私有属性或操作 #表示受保护的属性或操作

参数方向性 (Parameter Directionality)

操作(方法)中的每个参数都可以表示为in,outinout,它们指定了相对于调用者的方向。该方向性显示在参数名称之前。

类图的观点 (Perspectives of Class Diagram)

透视图的选择取决于您在开发过程中走了多远。例如,在制定领域模型的过程中,您很少会超越概念观点分析模型通常将概念和规范观点混合在一起。设计模型的开发通常会从着重于规范角度开始,然后演变为实现角度

可以从多种角度解释图:

概念 (Conceptual):表示领域中的概念 规范 (Specification):重点是软件中的抽象数据类型(ADT)的接口 实现 (implementation):描述类将如何实现其接口

视角会影响要提供的详细信息的数量以及值得呈现的关系的种类。如上所述,类名是唯一的必填信息。

类之间的关系 (Relationships)

UML不仅仅是漂亮的图片。如果使用正确,UML可以准确传达如何从图中实现代码。如果经过精确解释,所实现的代码将正确反映设计者的意图。您能否描述每种关系相对于您的目标编程语言的含义,如下图所示?

如果您还不能识别它们,那么本节不会帮助您了解UML类关系。一类可能涉及与其他类的一个或多个关系。关系可以是下列类型之一:

继承 Inheritance(或泛化 Generalization):

概括是更一般的分类器和更具体的分类器之间的分类学关系。特定分类器的每个实例也是通用分类器的间接实例。因此,特定分类器继承了更通用分类器的特征。

表示“是”关系。 抽象类名称以斜体显示。 SubClass1和SubClass2是超类的专业​​。

下图显示了继承层次结构的示例。SubClass1和SubClass2派生自SuperClass。关系显示为带有空心箭头的实线,该空心箭头从子元素指向父元素。

继承 (inheritance) 示例-形状

下图显示了具有两种样式的继承示例。尽管连接器的绘制方式不同,但它们在语义上是等效的。

关联 (Assoication)

关联是UML类图中的类之间的关系。它们由类之间的实线表示。关联通常使用反映真实世界问题域的动词或动词短语来命名。

简单关联

两个对等类之间的结构链接。 Class1和Class2之间存在关联

下图显示了简单关联的示例。有一个连接<< control >>类Class1和<< boundary >>类Class2的关联。关系显示为连接这两个类的实线。

基数 (Cardinality)

基数表示为:

一对一 一对多 多对多

聚合 (Aggregation)

一种特殊类型的关联。

它代表关系的“一部分”。 Class2是Class1的一部分。 Class2的许多实例(用*表示)可以与Class1相关联。 Class1和Class2的对象具有单独的生存期。

下图显示了一个聚合示例。该关系以实线显示,在关联端带有未填充的菱形,该菱形连接到表示聚合的类。

组成 (Composition)

一种特殊的聚合,其中的一部分在整体被破坏时会被破坏。 Class2的对象与Class1一起生存和死亡。 Class2不能自立。

下图显示了组成示例。关系以实线显示,在关联端带有实心菱形,该实线与表示整体或合成的类连接。

相依性 (Dependency)

一个类的对象可能在方法的代码中使用另一个类的对象。如果对象未存储在任何字段中,则将其建模为依赖关系。

一种特殊类型的关联。 如果对一个类的定义进行更改可能会导致对另一类的更改,则该类存在于两个类之间(反之亦然)。 Class1取决于Class2

下图显示了依赖性的示例。该关系显示为带有打开箭头的虚线。

下图显示了依赖关系的另一个示例。Person类可能具有带有Book参数的hasRead方法,如果该人已经读过这本书(可能通过检查某些数据库),则该方法返回true。

实现 (Realization)

实现是蓝图类与包含其各自实现级别详细信息的对象之间的关系。据说该对象实现了蓝图类。换句话说,您可以将其理解为接口和实现类之间的关系。

例如,所有者接口可以指定获取属性和处置属性的方法。Person和Corporation类需要以可能完全不同的方式实现这些方法。

类图示例:订单系统

类图示例:GUI

类图可能还具有附加到类或关系的注释。

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快速绘制类图

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简单而强大

UML图表可以简单有趣。以下是我们的类图编辑器的一些功能:

拖动以创建形状 连接良好的连接器(无分开) 内联编辑类属性和操作 用自己的形状绘制自己的图 数百个图表示例和模板

令人印象深刻的图画

使用对齐向导精确定位形状。使用一系列格式化工具来格式化类图:形状和线条格式,字体样式,可旋转形状,形状对齐和分布,嵌入图像和URL,阴影效果等

类图 (37个模板)

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了解关系

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GoF设计模式-命令

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类图-类和包的约束

类图-包裹中的类(航空公司)

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