一、UML 基本介绍
1、UML —— Unified Modeling Language UML(统一建模语言),它是一种开放的方法,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。UML展现了一系列最佳工程实践,这些最佳实践在对大规模,复杂系统进行建模方面,特别是在软件架构层次已经被验证有效。是一种用于软件系统分析和设计的语言工具,它用于帮助软件开发人员进行思考和记录思路的结果;
2、UML 本身是一套符号的规定,就像数学符号和化学符号一样,这些符号用于描述软件模型中的各个元素和他们之间的关系,比如类、接口、实现、泛化、依赖、组合、聚合等。
如图:
3、使用 UML 来建模,常用的工具有 Rational Rose,也可以使用一些插件来建模。
二、UML 图
画 UML 图和写文章差不多,都是把自己的思想描述给别人看,关键在于思路和条理。
UML 图分类:
(1)用户图(use case)
(2)静态结构图:类图、对象图、包图、组件图、部署图、
(3)动态行为图:交互图(时序图与协作图)、状态图、活动图
说明:
1、类图是描述类与类之间的关系的, 是 UML 图中最核心的;
2、设计模式中会使用类图,学习类图是非常有必要的;
三、UML 类图
UML 类图:用于描述系统中的类(对象)本身的组成和类(对象)之间的各种静态关系。
类之间的关系:依赖、泛化(继承)、实现、关联、聚合与组合
类图简单举例:
1 public class Person {
2 private Integer id;
3 private String name;
4 public void setName(String name){
5 this.name=name;
6 }
7 public String getName(){
8 return name;
9 }
10 }
类图:
四、UML 类图基本介绍
先来看一下用 UML 是如果来表示一个类的。
先定义一个简单的 Person 类,如下:
1 public class Person {
2 private String name;
3 private int age =1;
4
5 public String getName() {
6 return name;
7 }
8 public int getAge() {
9 return age;
10 }
11 public void setName(String name) {
12 this.name=name;
13 }
14 public void setAge(int age) {
15 this.age=age;
16 }
17
18 }
对于这样一个类,定义了两个字段,其中 age 有初始化值,另外有对象的 set,get 方法,我们看一下这个类在 UML 类图中如何表示的。
可以看到这里有一个矩形,从上到下分割成三个:
第一个为类名;
第二个为类中字段属性;
第三个为类中方法;
类中属性的表达格式:
1 | 权限 属性名:类型 [ = 默认值 ] |
由于这里的属性是 private 的,所以前面加了一个 -,另外还有其他几种权限:
private -
default ~
protected #
public +
由于这里的 age 还有默认值 1,所以要在类型后面加上 '=1'。
类中方法的表达格式:
1 | 权限 方法名称(参数列表) [ : 返回类型] |
五、类与类之间的关系
1、类与类关系
依赖(Dependence)
泛化(Generalization)
实现(Realization)
关联(Association)
聚合(Aggregation)
组合(Composition)
下面以:我在马路边捡到一分钱然后交给警察叔叔。接下来我就根据这个故事来一个一个讲解下类与类之间的关系。
2、依赖关系
1 public class Student{
2 ....
3 ....
4 public Policemen policemen;
5
6 .....
7 public void sendCoin(){
8 policemen.receiveCoin();
9 }
10 }

3、泛化关系
泛化关系 在 Java 中也叫做继承关系,在 UML 中用带空心的三角形的直线来表示,增加两个类,一个 Student 类,一个警察 Policemen 类,两个类均继承 Person 类。
类关系图表示如下:
4、实现关系
实现关系就是 Java 中类与接口的实现关系,在 UML 中用带空心的三角形的虚线表示。
由于 Student 和 Policeman 都有职业,学生的职业就是学习,而警察的职业为保护人民。
在这里定义一个接口,里面有一个职业的方法:
1 public interface ICareer{
2 void career();
3 }
UML 类图表示如下:
可以看到接口名字上多了一个 <<interface>> 字符来表示这个味接口,让 Student 和 Policeman 都实现这个接口,UML 类图如下:
5、关联关系

双向关联是两个类彼此都知道对方的存在,比如老师与学生的关系就是双向的。小明的语文老师是张老师,张老师的学生有小明。双向关联用不带箭头的实线来连接两个类。
示例如下:(双向关系)

6、聚合关系

7、组合关系

8、其实你会发现,依赖、关联、聚合、组合这几种关系强度是越来越强的:组合>聚合>关联>依赖。
下面看一下完整的 UML类图:
注:本文采用的画图工具为StarUML,有需要的可以上网下一下
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