专栏首页晨曦破晓の家设计模式学习(四)-UML中的类图及类图之间的关系

设计模式学习(四)-UML中的类图及类图之间的关系

为了后续更好的看懂类和类直接的关系这里我们就先要了解下UML。

统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)是用来设计软件蓝图的可视化建模语言。特点是简单、统一、图形化、能表达软件设计中的动态与静态信息。

统一建模语言能为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持。而且融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术,使软件设计人员沟通更简明,进一步缩短了设计时间,减少开发成本。它的应用领域很宽,不仅适合于一般系统的开发,而且适合于并行与分布式系统的建模。

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。

这里简单介绍下设计模式种经常用到的类图,以及类之间的关系。

类、接口和类图

类(Class)是指具有相同属性、方法和关系的对象的抽象,它封装了数据和行为,是面向对象程序设计(OOP)的基础,具有封装性、继承性和多态性等三大特性。在 UML 中,类使用包含类名、属性和操作且带有分隔线的矩形来表示。

(1) 类名(Name)是一个字符串,例如,Student。

(2) 属性(Attribute)是指类的特性,即类的成员变量。UML 按以下格式表示:

[可见性]属性名:类型[=默认值]

例如:-name:String

注意:“可见性”表示该属性对类外的元素是否可见,包括公有(Public)、私有(Private)、受保护(Protected)和朋友(Friendly)4 种,在类图中分别用符号+、-、#、~表示。

(3) 操作(Operations)是类的任意一个实例对象都可以使用的行为,是类的成员方法。UML 按以下格式表示:

[可见性]名称(参数列表)[:返回类型]

例如:+display():void。

https://gitee.com/zxxfire/blogImags/raw/master/img/20200831221852.png

2.接口

接口(Interface)是一种特殊的类,它具有类的结构但不可被实例化,只可以被子类实现。它包含抽象操作,但不包含属性。它描述了类或组件对外可见的动作。

https://gitee.com/zxxfire/blogImags/raw/master/img/20200831222751.png

3.类图

类图(ClassDiagram)是用来显示系统中的类、接口、协作以及它们之间的静态结构和关系的一种静态模型。它主要用于描述软件系统的结构化设计,帮助人们简化对软件系统的理解,它是系统分析与设计阶段的重要产物,也是系统编码与测试的重要模型依据。

类图中的类可以通过某种编程 语言直接实现。类图在软件系统开发的整个生命周期都是有效的,它是面向对象系统的建模中最常见的图。图 3 所示是“计算长方形和圆形的周长与面积”的类图,图形接口有计算面积和周长的抽象方法,长方形和圆形实现这两个方法供访问类调用。

https://gitee.com/zxxfire/blogImags/raw/master/img/20200831223553.png

类之间的关系

在软件系统中,类不是孤立存在的,类与类之间存在各种关系。根据类与类之间的耦合度从弱到强排列,UML 中的类图有以下几种关系:依赖关系、关联关系、聚合关系、组合关系、泛化关系和实现关系。其中泛化和实现的耦合度相等,它们是最强的。

1. 依赖关系

依赖(Dependency)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、方法的参数或者对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。

2. 关联关系

关联(Association)关系是对象之间的一种引用关系,用于表示一类对象与另一类对象之间的联系,如老师和学生、师傅和徒弟、丈夫和妻子等。关联关系是类与类之间最常用的一种关系,分为一般关联关系、聚合关系和组合关系。我们先介绍一般关联。

关联可以是双向的,也可以是单向的。在 UML 类图中,双向的关联可以用带两个箭头或者没有箭头的实线来表示,单向的关联用带一个箭头的实线来表示,箭头从使用类指向被关联的类。也可以在关联线的两端标注角色名,代表两种不同的角色。

在代码中通常将一个类的对象作为另一个类的成员变量来实现关联关系。

3. 聚合关系

聚合(Aggregation)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,是 has-a 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。

4.组合关系

组合(Composition)关系也是关联关系的一种,也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,是 cxmtains-a 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。

5.泛化关系

泛化(Generalization)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,是 is-a 的关系。

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。

6.实现关系

实现(Realization)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。

https://gitee.com/zxxfire/blogImags/raw/master/img/20200831224815.png

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

  • tomcat 并发优化

    一、优化tomcat中的配置(包括tomcat APR(Apache Portable Runtime)优化-性能比纯java的强);

    用户4464623
  • Redis的各种数据类型实践-Set

    Redis 的 Set 是 String 类型的无序集合。集合成员是唯一的,这就意味着集合中不能出现重复的数据。 Redis 中集合是通过哈希表实现的,所以添...

    用户4464623
  • 堆、栈、方法区—JVM 内存模型分析

    不论是正经或者不正经的程序猿要想变强不能光光变秃,你还必须掌握JVM相关的底层知识。

    用户4464623
  • 一篇文章讲清面向对象的UML类图

    从定义上看可能有点抽象,说白了就是一种由图表组成的标准化建模语言,一般我们理解的语言都是由文字组成,而这种统一建模语言是由图表组成的。我们知道开发一个软件系统,...

    lyb-geek
  • 007尝试使用UML图

    尝试使用uml图来帮助自己快速的构建稳健的程序 uml对理清自己的思路,应该是很有帮助的了

    上善若水.夏
  • 都2020年了还不会 UML,面试官怎么敢要你?

    ◆统一建模语言(英语: Unified Modeling Language ,缩写UML ) ◆非专利的第三代建模和规约语言

    JavaEdge
  • UML — — 类图目录

    这里不会将UML的各种元素都提到,我只想讲讲类图中各个类之间的关系; 能看懂类图中各个类之间的线条、箭头代表什么意思后,也就足够应对 日常的工作和交流; 同时,...

    幺鹿
  • 五分钟读懂UML类图

    平时阅读一些远吗分析类文章或是设计应用架构时没少与UML类图打交道。实际上,UML类图中最常用到的元素五分钟就能掌握,下面赶紧来一起认识一下它吧:

    动力节点Java学院
  • UML类图总结

    对弈
  • JavaScript基础——JS编译器你都做了啥?

    在写这篇文章之前,小编工作中从来没有问过自己这个问题,不就是写代码,编译器将代码编辑成计算机能识别的01代码,有什么好了解的。其实不然,编译器在将JS代码变成可...

    前端达人

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券