UML ~ Unified Modeling Language ~ 统一建模语言。+ 软件设计原则。

UML ~ Unified Modeling Language ~ 统一建模语言。

文章目录

UML ~ Unified Modeling Language ~ 统一建模语言。
- what。
- 类图。
- 类的表示方式。
- 类与类之间关系的表示方式。
- - 关联关系。
  - - 单向关联。
    - 双向关联。
    - 自关联。
    - 聚合关联。
  - 组合关系。
  - 依赖关系。
  - 继承关系。
  - 实现关系。
- 软件设计原则。

what。

统一建模语言（Unified Modeling Language, UML）是一种为面向对象系统的产品进行说明、可视化和编制文档的一种标准语言，是非专利的第三代建模和规约语言。UML 是面向对象设计的建模工具，独立于任何具体程序设计语言。

类图。

类图（Class diagram）是显示了模型的静态结构，特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等。类图不显示暂时性的信息。类图是面向对象建模的主要组成部分。它既用于应用程序的系统分类的一般概念建模，也用于详细建模，将模型转换成编程代码。类图也可用于数据建模。

作用。

在软件工程中，类图是一种静态的结构图，描述了系统的类的集合，类的属性和类之间的关系，可以简化了人们对系统的理解。

类图是系统分析和设计阶段的重要产物，是系统编码和测试的重要模型。

类的表示方式。

在 UML 类图中，类使用包含类名、属性（filed）和方法（method）且带有分割线的矩形来表示
eg. 下图表示一个 Employee 类，ta 包含 name, age 和 address 这三个属性，以及 work(); 方法。

属性/方法名称前加的符号（加号、减号或 # ）表示这个属性/方法的可见性，UML 类图中表示可见性的符合有三种。

+ ~ public。
- ~ private。
# ~ protected。

属性的完整表示方式是：可见性名称: 类型 [=缺省值]
方法的完整表示方式是：可见性名称(参数列表) [: 返回类型]

注意。

中括号中的内容表示是可选的。
也有将类型放在变量名前面，返回值类型放在方法名前面。

类与类之间关系的表示方式。

关联关系。

关联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，eg. 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。

关联又可以分为单向关联，双向关联，自关联。

单向关联。

在 UML 类图中，单向关联用带箭头的实线表示。

上图表示每个顾客都有一个地址，这通过让 Customer 类持有一个类型为 Address 的成员变量类实现。

双向关联。

从上图中看出，所谓的双向关联就是双方各自持有对方类型的成员变量。

在 UML 图中，双向关联用一个不带箭头的直线表示。

上图中在 Customer 类中维护一个 List，表示一个顾客可以购多个商品；在 Product 类中维护一个 Customer 类型的成员变量表示这个产品被哪个顾客所购买。

自关联。

自关联在 UML 类图中用一个带有箭头且指向自身的线表示。上图的意思就是 Node 类包含类型为 Node 的成员变量，也就是“自己包含自己”。（LinkedList 底层用到了自关联）。

聚合关联。

聚合关联是关联关系的一种，是强关联关系，是整体和部分之间的关系。

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。eg. 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表示，菱形指向整体。

下图所示是大学和教师的关系图。

组合关系。

组合关系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。

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。eg. 头和嘴，头不存在，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表示，菱形指向整体。

下图所示是 head 和 mouth 的关系图。

依赖关系。

依赖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表示，箭头从使用类指向被依赖的类。

下图所示是司机和汽车的关联关系图，司机驾驶汽车。

继承关系。

继承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。

在 UML 类图中，泛化关系用带空心三角箭头的实线表示，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。例如，Student 类和 Teacher 类都是 Person 类的子类，其类图如下图所示。

实现关系。

实现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表示，箭头从实现类指向接口。

eg. 汽车和船实现了交通工具，其类图如图所示。

软件设计原则。

《设计模式 ~ 设计原则。》