UML类图和关系

UML类图是面向对象系统建模中最常用和最重要的图，是定义其它图的基础。类图主要是用来显示系统中的类、接口以及它们之间的静态结构和关系的一种静态模型。

类图基本元素

类、接口、关系，只简单介绍一下这三种元素。

类

类是对具有相同属性和行为的对象，抽象出来的一种数据结构，是面向对象设计的核心结构。图示如下：

类名、属性、行为三部分组成。

• 类名格式：字符串
• 属性格式：可见性 名称:类型 [ = 缺省值 ]
• 行为格式：可见性 名称(参数列表) [ : 返回类型]
• 参数格式：类型 名称

1. 可见性：表示元素对于类外的元素而言是否可见，包括公有(public)、私有(private)和受保护(protected)三种，在类图中分别用符号+、-和#表示。
2. 名称：标识名，用字符串表示。
3. 类型/返回类型：表示数据类型，可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型。
4. 缺省值：是一个可选项，园所默认值。
5. 参数：多个参数用逗号“,”分隔。

接口

描述行为的集合。图示如下：

接口名和操作两部分组成。

• 接口名格式：字符串
• 行为格式：名称(参数) [ : 返回类型]
• 参数格式：类型 名称

1. 名称：标识名，用字符串表示。
2. 返回类型：表示数据类型，可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型。
3. 参数：多个参数用逗号“,”分隔。

注：<<接口名>>中的尖括号不一定非要有。如实现关系就一种，接口的泛化关系只是标识行为没有属性。

关系

类图中的元素存在六种基本关系。分别是：实现，泛化，组合，聚合，关联和依赖。

类图元素的关系

实现（Realization）

表示类对接口的实现操作，类具有接口的所有行为。用带有空心三角箭头的虚线表示，箭头指向接口。 实线图示如下：

泛化（Generalization）

类或接口之间的继承，表示通用与具体的差异。用带有空心三角箭头的实线表示，箭头指向父类。图示如下：

组合（Composition）

整体与部分的关系，部分不能离开整体而单独存在。整体和部分生命周期一样，同生同死。用带有实心菱形的实线表示，菱形指向整体。图示如下：

聚合（Aggregation）

整体与部分的关系，部分可以离开整体而单独存在。整体对部分只是有使用权。整体和部分的生命周期是独立存在的。用带空心菱形的实心线表示，菱形指向整体。图示如下：

关联（Association）

同级类之间的引用，彼此不存在包含关系，引用者知道被引用者的属性和行为。关联可以是双向的，也可以是单向的。在Java语言中，关联关系一般使用成员变量来实现。
用带普通箭头的实心线表示，箭头指向被引用者。图示如下：

依赖（Dependency）

一个类的实现依赖另一个类的数据。
带箭头的虚线，指向被使用者。图示如下：

总结

• 实现：类实现接口。
• 泛化：类或接口之间的继承。
• 组合：结构上整体和部分不能分开，生命周期一样，由整体维护。
• 聚合：结构上整体和部分能分开，各自维护自己的生命周期。
• 关联：类之间存在使用和被使用关系。
• 依赖：一个类用到另一个类的数据。

关系的强到弱顺序：泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖。