关于Java的UML类图的学习总结

UML(Unified Modeling Language)中文统一建模语言,是一种开放的方法,用于说明、可视化、构建和编写一个正在开发的、面向对象的、软件密集系统的制品的开放方法。

类的UML图示
在UML类图中,类使用包含类名,属性,方法名及其参数并且用分割线分隔的长方形表示。例如最简单的一个类Person 类有两个属性分别是name和age,并提供对应的get和set方法。
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类名
类的名字,对应于Java类中的类名,如果该类是抽象类的话,在类名右下角会有一个(Abstract)表示,假如Person是一个抽象类的话,则UML类图如下
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属性
UML中的属性名就是Java中的成员变量,当然一个类可以没有属性也可以有任意多个属性。Java类中成员变量的修饰符,类型和默认值都可以在UML类图中体现出来。通用表示方法如下

可见性  名称:类型   [ = 默认值 ]

在Java类中可见性分为三类,分别是private,public 和protected,在类图中分别用符号-、+和#表示。通用表示方法中名称就是成员变量的名字,类型就是成员变量的类型如String类型,int类型等,当然也可以是自定义类型。而后面的默认值是可选参数,如果我们没有给成员变量设置初始值,UML类图中就不显示,如上面Person类图,变量name,age没有设置初始值,如果此时我们给name和vaule分别设置默认值zhangsan,23。则UML类图如下
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方法

可见性  名称(参数列表) [ : 返回类型]

类的操作方法通用表示方式如上,方法可见性和属性可见性是一致的,名称就是方法名,参数列表是可选像,可以是几个参数也是没有参数,若多个参数用英文逗号隔开,返回类型是一个可选项,表示方法的返回值类型,依赖于具体的编程语言,可以是基本数据类型,也可以是用户自定义类型,还可以是空类型(void),如果是构造方法,则无返回类型。

类之间的关系
在UML类图中类与类之间存在多种关系,如泛化(Generalization)关系,实现(Realization)关系,依赖(Dependence)关系,关联(Association)关系,聚合(Aggregation)关系, 组合(Composition)关系。

泛化(Generalization)关系
泛化关系也就是Java中的继承,类和类,接口和接口都可以是继承关系,父类又称作基类或超类,子类又称作派生类,类继承父类后可以实现父类的所以功能,并能拥有父类没有的功能。在UML中,泛化关系可以用带空心三角形的直线来表示;例如我们创建两个Java类Teachers和Students类
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实现(Realization)关系
实现关系在java中就是一个类和接口之间的关系,接口中一般是没有成员变量,所有操作都是抽象的(abstract修饰),只有声明没有具体的实现,具体实现需在实现该接口的类中。在UML中用与类的表示法类似的方式表示接口,区别可在UML中类图中看出。如我们创建一个交通工具类接口IVehicle,并有一个形式速度方法声明travelSpeed
。对于交通工具,有很多种,不同交通工具都有一个速度,我们举两个例子,如HighSpeedRail(高铁,时速288KM)和Bicycle(自行车类时速20KM)。
在UML中实现接口用虚线和带空心的三角形表示。则上面对应的UML类图如下
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依赖(Dependence)关系
依赖关系是类与类之间最弱的关系,依赖可以简单的理解一个类使用了另一个类,这种使用关系具有临时性特征,但是一个类又会由于另一个类的改变而受到影响,例如在上面举的例子中,假如我们的Students类拥有一个Bicycle,那么要获取移动速度则需要使用Bicycle中获取速度的方法travelSpeed()方法。
在UML中一栏用带箭头的虚线表示依赖,对应的UML类图如下
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关联(Association)关系
关联关系表示一个类和另一类有联系,例如在上面的举例中每个Teachers都有个家庭住址与之对应,而此时Teacher和Address就形成了一对一的关联关系。如下
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关联关系是一种包含关系,在UML中用一个带箭头的实线表示,箭头指向被包含类。在上图中你可能会发现在线上有1 …1,这个是说明包含关系的。在UML类中有如下几种。

1..1
表示另一个类的一个对象只与该类的一个对象有关系

0..*
表示另一个类的一个对象与该类的零个或多个对象有关系

1..*
表示另一个类的一个对象与该类的一个或多个对象有关系

0..1
表示另一个类的一个对象没有或只与该类的一个对象有关系

m..n
表示另一个类的一个对象与该类最少m,最多n个对象有关系 (m≤n)

聚合(Aggregation)关系
聚合关系是表示整体与部分的关系,但是部分可以脱离整体而存在。例如一个Teachers对象有一辆汽车Car,此时Car就是Teachers的一部分,但是Car可以脱离Teachers而存在。在UML类中聚合关系用带空心菱形的直线表示。
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组合(Composition)关系
组合关系也是一种部分和整体的关系,但是部分存活周期受到整体的影响,若整体不存在则部分也将不存在。此时部分需在整体的构造方法中创建。在UML类中,组合关系用带实心菱形的直线表示。
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最后,完整的UML图表示为:
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