UML类图

UML类图

1、UML类图中的类

UML类图中的类包含三部分：类名、成员变量、成员函数

成员的的访问员限制修饰：+(public)、#(protected)、+(private)

成员变量：访问限制 成员名 ：类型 [=默认值]

成员函数：访问限制 函数名（参数列表） ：返回类型

UML类对应的C++代码

public class Employee { 
private:
    String name; 
    int age; 
    String email; 
public:
    void modifyInfo() { ...... }
};

2、UML类图中类的直接的关系

2.1 关联关系

关联(Association)关系是类与类之间最常用的一种关系，它是一种结构化关系，用于表示一类对象与另一类对象之间有联系，如汽车和轮胎、师傅和徒弟、班级和学生等等。在UML类图中，用实线连接有关联关系的对象所对应的类

实现方式：成员变量

如：LoginForm表单中包含一个JButton成员

关联关系C++代码

class JButton { 
　　……
}；
 
class LoginForm {
private：
    JButton loginButton; //定义为成员变量……
}；

2.1.1 单向关联

类的关联关系也可以是单向的，单向关联用带箭头的实线表示。例如：顾客(Customer)拥有地址(Address)，则Customer类与Address类具有单向关联关系

单向关联C++代码

class Address {
}；
 
class Customer {
private
    Address address;
}；

2.1.2 双向关联

默认情况下，关联是双向的。例如：顾客(Customer)购买商品(Product)并拥有商品，反之，卖出的商品总有某个顾客与之相关联。因此，Customer类和Product类之间具有双向关联关系

双向关联C++代码

class Product;// 前向声明
class Customer {
private
    Product[] products;
};
 
class Product {
private
    Customer customer;
};

2.1.3 自关联

在系统中可能会存在一些类的属性对象类型为该类本身，这种特殊的关联关系称为自关联。例如：一个节点类(Node)的成员又是节点Node类型的对象

自关联C++代码

class Node {
private
    Node subNode;
};

2.1.4 多重关联关系

一个类中包含多个可包含多个关联类的成员（1.2也是多重关联关系）

多重关联关系C++代码

class Button {
};
 
class Form {
private
    Button[] buttons; //定义一个集合对象
};

2.1.5 聚合关系

聚合(Aggregation)关系表示整体与部分的关系。在聚合关系中，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独立存在。在UML中，聚合关系用带空心菱形的直线表示。例如：汽车发动机(Engine)是汽车(Car)的组成部分，但是汽车发动机可以独立存在，因此，汽车和发动机是聚合关系

聚合关系属于关联关系，实现中包含了另一个类的成员，同时在代码实现聚合关系时，成员对象通常作为构造方法、Setter方法或业务方法的参数注入到整体对象中。

聚合关系C++代码

class Engine {
}；
 
class Car {
private:
    Engine engine; //构造注入 
public:
    Car(Engine engine) {this.engine = engine; } //设值注入
    void setEngine(Engine engine) { this.engine = engine; }
}；

2.1.6 组合关系

组合(Composition)关系也表示类之间整体和部分的关系，但是在组合关系中整体对象可以控制成员对象的生命周期，一旦整体对象不存在，成员对象也将不存在，成员对象与整体对象之间具有同生共死的关系。在UML中，组合关系用带实心菱形的直线表示。例如：人的头(Head)与嘴巴(Mouth)，嘴巴是头的组成部分之一，而且如果头没了，嘴巴也就没了，因此头和嘴巴是组合关系

组合关系C++代码

public class Mouth { 
};
 
class Head {
private:
    Mouth mouth; 
public:
    head() { mouth = new Mouth(); //实例化成员类 }
};

2.2 依赖关系

依赖(Dependency)关系是一种使用关系，特定事物的改变有可能会影响到使用该事物的其他事物，在需要表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系。大多数情况下，依赖关系体现在某个类的方法使用另一个类的对象作为参数。在UML中，依赖关系用带箭头的虚线表示，由依赖的一方指向被依赖的一方。例如：驾驶员开车，在Driver类的drive()方法中将Car类型的对象car作为一个参数传递，以便在drive()方法中能够调用car的move()方法，且驾驶员的drive()方法依赖车的move()方法，因此类Driver依赖类Car
实现方式：调用另一个类的成员方法

在系统实施阶段，依赖关系通常通过三种方式来实现：
1、第一种也是最常用的一种方式是如图1所示的将一个类的对象作为另一个类中方法的参数
2、第二种方式是在一个类的方法中将另一个类的对象作为其局部变量
3、第三种方式是在一个类的方法中调用另一个类的静态方法。
依赖关系C++代码

class Car { 
public:
    void move() {  } 
};
 
class Driver {
public:
    void drive(Car car) { car.move(); } 
};

2.3 范化关系（继承关系）

泛化(Generalization)关系也就是继承关系，用于描述父类与子类之间的关系，父类又称作基类或超类，子类又称作派生类。在UML中，泛化关系用带空心三角形的直线来表示。在代码实现时，我们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，Student类和Teacher类继承了Person类的属性和方法，Person类的属性包含姓名(name)和年龄(age)，每一个Student和Teacher也都具有这两个属性，另外Student类增加了属性学号(studentNo)，Teacher类增加了属性教师编号(teacherNo)，Person类的方法包括行走move()和说话say()，Student类和Teacher类继承了这两个方法，而且Student类还新增方法study()，Teacher类还新增方法teach()

范化关系C++代码

//父类
class Person {
protected:
    String name;
    int age;
public:
    void move() { } 
    void say() {  }
};
 
//子类
class Student:Person {
private:
    String studentNo;
public:
    void study() { }
};
 
//子类
class Teacher:Person {
private:
    String teacherNo;
public:
    void teach() { }
};

2.4 接口与实现关系

C++中这个关系归类为范化关系，即在类中不定义成员变量，值定义虚的成员方法。

各种关系的强弱顺序：

泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖