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【UML】如何記憶UML類圖的畫法

目錄

1. 前言

2. 元素

3.1. 泛化

3.2 關聯

3.3. 依賴

1. 前言

      UML類圖形象反映系統類之間的關係,在正規的開發中經常使用,而且進行原始碼分析的時候也是必不可少的。之前由於基礎有限,僅在學習C++的時候聽過老師講到過(本篇博文也是那個時候轉載的),後來自己很少使用,最近一段時間由於進階了Java高階語法,並在學習Spring、MyBatis框架,在學的時候經常會進行原始碼複分析,這個時候體會到UML類圖的重要性,所以決定重新認真學一遍,在學習的基礎上根據自己的理解重新補充了該篇博文。

2. 元素

2.1. 訪問許可權

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3. 類之間的各種關係

       UML類圖中對應的實體有三種關係,分別是關聯泛化依賴,再詳細一點分的話,關聯裡面包含:聚合、組合;泛化裡面包含:繼承、實現。

3.1. 泛化

  • 泛化:包含 繼承實現,使用的都是箭頭符號,並且箭頭指向,父類物件 (可以是普通類或者是抽象類) 或 介面(Interface)
  • 實現:指的是介面(Interface)的實現,介面只有函式宣告,沒有具體實現,有無方法體到實現方法,沒東西是不是比             較虛啊,所以用的是 虛線。
  • 繼承:就是子類繼承父類,父類的原本就存在一些方法和屬性,但是子類不夠用,所以要擴充套件,這裡就用實現表示加                 強。

3.2. 關聯

       關聯具有方向性,用實線表示,沒箭頭的表示雙向關聯,有箭頭就表示單向關聯,關聯與類中的屬性區別在於類裡面的某個屬性引用到另一個實體時,則變成了關聯。關聯有兩個形式:組合和聚合。

  • 聚合:某個實體可以同時屬於另外兩個實體的一部分。用空心菱形表示。
  • 組合:某個實體只能屬於其中一個實體的一部分。用實心菱形表示。

分析上圖的關聯關係:

      Teacher 和 Student 之間是關聯關係:他們時雙向的關聯關係,而且使用多重性來表示 Teacher 和 Student 的關係( N :N,這裡圖中寫成了1:N),圖裡使用(1..* 表示N),表示一個Teacher可以有多個學生,一個學生也可以有多個老師,這就是多對多。

        Arm表示胳膊實體物件,一個人有兩隻胳膊,這兩隻胳膊只屬於自己,所以是(1:2)的組合關係。

        Student 與 BasketBallClub 和 HandwritingClub 是(1:N)的聚合關係,應為一個學生既可以是 BasketballClub 的成員,也可以同時是 HandwritingClub 的成員,所以是聚合關係。

3.3. 依賴

     如果一個類的改動會導致另一個類的改動,則稱這兩個類之間存在依賴關係,依賴關係使用帶箭頭的虛線表示,其中箭頭指向被依賴的實體。依賴的常見形式有以下幾種情況。

  1.       改動的類將訊息傳送給另一個類
  2.       改動的類以另一個類作為資料部分
  3.       改動的類以另一個類作為操作引數

      通常情況下依賴是單向的,尤其是當資料表現資料模型分開設計時,資料表現依賴於資料模型。

4. 另一篇參考的博文

  • 看懂UML類圖和時序圖

    這裡不會將UML的各種元素都提到,我只想講講類圖中各個類之間的關係; 能看懂類圖中各個類之間的線條、箭頭代表什麼意思後,也就足夠應對 日常的工作和交流; 同時,我們應該能將類圖所表達的含義和最終的程式碼對應起來; 有了這些知識,看後面章節的設計模式結構圖就沒有什麼問題了;

    本章所有圖形使用Enterprise Architect 9.2來畫,所有示例詳見根目錄下的design_patterns.EAP

    從一個示例開始

    請看以下這個類圖,類之間的關係是我們需要關注的:

    uml_class_struct

    • 車的類圖結構為<<abstract>>,表示車是一個抽象類;
    • 它有兩個繼承類:小汽車和自行車;它們之間的關係為實現關係,使用帶空心箭頭的虛線表示;
    • 小汽車為與SUV之間也是繼承關係,它們之間的關係為泛化關係,使用帶空心箭頭的實線表示;
    • 小汽車與發動機之間是組合關係,使用帶實心箭頭的實線表示;
    • 學生與班級之間是聚合關係,使用帶空心箭頭的實線表示;
    • 學生與身份證之間為關聯關係,使用一根實線表示;
    • 學生上學需要用到自行車,與自行車是一種依賴關係,使用帶箭頭的虛線表示;

    下面詳細介紹這六種關係;

    類之間的關係

    泛化關係(generalization)

    類的繼承結構表現在UML中為:泛化(generalize)與實現(realize):

    繼承關係為 is-a的關係;兩個物件之間如果可以用 is-a 來表示,就是繼承關係:(..是..)

    eg:自行車是車、貓是動物

    泛化關係用一條帶空心箭頭的直接表示;如下圖表示(A繼承自B);

    uml_generalization

    eg:汽車在現實中有實現,可用汽車定義具體的物件;汽車與SUV之間為泛化關係;

    uml_generalize

    注:最終程式碼中,泛化關係表現為繼承非抽象類;

    實現關係(realize)

    實現關係用一條帶空心箭頭的虛線表示;

    eg:”車”為一個抽象概念,在現實中並無法直接用來定義物件;只有指明具體的子類(汽車還是自行車),才 可以用來定義物件(”車”這個類在C++中用抽象類表示,在JAVA中有介面這個概念,更容易理解)

    uml_realize

    注:最終程式碼中,實現關係表現為繼承抽象類;

    聚合關係(aggregation)

    聚合關係用一條帶空心菱形箭頭的直線表示,如下圖表示A聚合到B上,或者說B由A組成;

    uml_aggregation

    聚合關係用於表示實體物件之間的關係,表示整體由部分構成的語義;例如一個部門由多個員工組成;

    與組合關係不同的是,整體和部分不是強依賴的,即使整體不存在了,部分仍然存在;例如, 部門撤銷了,人員不會消失,他們依然存在;

    組合關係(composition)

    組合關係用一條帶實心菱形箭頭直線表示,如下圖表示A組成B,或者B由A組成;

    uml_composition

    與聚合關係一樣,組合關係同樣表示整體由部分構成的語義;比如公司由多個部門組成;

    但組合關係是一種強依賴的特殊聚合關係,如果整體不存在了,則部分也不存在了;例如, 公司不存在了,部門也將不存在了;

    關聯關係(association)

    關聯關係是用一條直線表示的;它描述不同類的物件之間的結構關係;它是一種靜態關係, 通常與執行狀態無關,一般由常識等因素決定的;它一般用來定義物件之間靜態的、天然的結構; 所以,關聯關係是一種“強關聯”的關係;

    比如,乘車人和車票之間就是一種關聯關係;學生和學校就是一種關聯關係;

    關聯關係預設不強調方向,表示物件間相互知道;如果特別強調方向,如下圖,表示A知道B,但 B不知道A;

    uml_association

    注:在最終程式碼中,關聯物件通常是以成員變數的形式實現的;

    依賴關係(dependency)

    依賴關係是用一套帶箭頭的虛線表示的;如下圖表示A依賴於B;他描述一個物件在執行期間會用到另一個物件的關係;

    uml_dependency

    與關聯關係不同的是,它是一種臨時性的關係,通常在執行期間產生,並且隨著執行時的變化; 依賴關係也可能發生變化;

    顯然,依賴也有方向,雙向依賴是一種非常糟糕的結構,我們總是應該保持單向依賴,杜絕雙向依賴的產生;

    注:在最終程式碼中,依賴關係體現為類構造方法及類方法的傳入引數,箭頭的指向為呼叫關係;依賴關係處理臨時知道對方外,還是“使用”對方的方法和屬性;