UML类图简明教程

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。

什么是课程?

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_。

UML类符号

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

班级作业

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。

类可见性

  • +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。

参数方向性

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。

类图的观点

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:

类之间的关系

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(或泛化)

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。

继承示例-形状

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。

简单联想

基数 (Cardinality)

基数表示为:

  • 一对一
  • 一对多
  • 多对多

基数

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。

聚合

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。

作品

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。

相依性

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。

相依性

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。

实现

类图示例:订单系统

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。

类图示例:GUI

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 模板:基于星型的LAN(由InfoART的标记创建)

星空局域网

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