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UML类图非常简单,可以用下面的图表示一个类:

类图

该图表示一个叫做Person的类,该类有name、age、sex三个private属性,每个属性的类型紧跟在冒号的后面。该类有walk和speak两个方法,其中walk方法是public的,而speak方法是protected的,两个方法的返回值类型紧跟在冒号的后面。
如果要表示一个接口,则用下面的图表示:

图片描述

下面介绍类与类之间的关系。如果按照关系的紧密程度从弱到强划分,类与类之间的关系包括:

  1. 依赖
  2. 关联
  3. 聚合
  4. 组合
  5. 实现
  6. 继承

下面依次对这些关系进行介绍。

依赖关系

依赖关系是所有类间关系中最弱的一种,它用下面的图表示:
图片描述

图中的箭头方向表示依赖的方向,上图表示类A依赖类B。
依赖,顾名思义表示一个实体的存在必须依赖另一个实体的存在。可以这样认为,如果类A依赖类B,那么类A只有在类B存在的情况下,才能编译通过。下面代码是依赖的一个例子:

public class UserController {
    
    private UserService userService;

    public User query(Strint userId) {
        User user = userService.queryUser(userId);
        return user;
    }
}

在这段代码,UserController类同时依赖于UserService和User两个类,可以用下面的类图表示它们的依赖关系:
图片描述

可见依赖关系大量的存在于我们的代码中,但千万不要在项目设计时将全部的依赖关系都画出来,这不仅很累,而且也没有必要。当梳理依赖关系时,先要搞清楚你关注什么,想表达什么,只画出真正需要画的就可以。

关联关系

关联关系表示两个实体间存在一定的联系,这种联系比依赖关系更紧密,不仅仅只是“两个实体触碰到”这样松散的关系。例如Student和School这两个类,一个学生一定会有一个对应的学校,那么Student和School间就存在关联关系,且它们的关系是一对多的。这个关系表现在代码层面如下所示:

class Student {
    private String name;

    private String sex;

    private School school;
}

或者

class Student {
    private String name;

    private String sex;

    private String schoolId;
}

上面这两种代码都可以用下面的UML图表示:
图片描述

关联关系也可以用于领域建模,例如要设计一个骰子游戏,游戏者连续投掷两次筛子,如果两次点数的总数是7,则游戏者赢,否则游戏者输。可以用下面UML图对这个问题进行领域建模,各实体间使用的就是关联关系。这也是关联关系的一种特殊用法。
图片描述

聚合&组合

聚合也是一种关联关系,但是这种关联关系存在整体与部分的语义。例如大雁和大雁群,一只大雁是整个大雁群的一部分。这就是一种聚合关系,具有has-a的语义。下面的UML图用来描述聚合关系。
图片描述

组合是一种强聚合关系,它表示整体和部分之间具有相同的生命周期,同生共死。例如鸟和翅膀,鸟如果死掉了,那么它的翅膀也会跟着死掉。组合关系具有contains-a的语义。下面的UML图用于表达组合关系。
图片描述

记忆聚合和组合UML图画法的小技巧:菱形就相当于一个容器,容器指向的实体就是整体,所以上面图中的菱形分别指向大雁群和鸟。此外,由于组合关系的紧密程度比聚合关系更强,所以组合关系用实心菱形,聚合关系用空心菱形。

继承&实现

继承和实现都是Java中的基础,比较容易理解,它们是类与类之间关系最强的。分别用下面的UML图表示。
继承示例:
图片描述

实现示例:
图片描述

PS:实现关系应该用空心箭头,但我使用的UML画图软件是visual paradigm,找到的表示“实现关系”的箭头就只有实心的。

应用举例

请根据以下描述,画出相应的UML图:
神州六号飞船是神州飞船系列的一种,它由轨道舱、返回舱、推进舱和逃逸救生塔等组成;航天员可以在返回舱内驾驶飞船,轨道舱则是航天员工作和休息的场所。在紧急的情况下,可以利用逃逸救生塔逃生。在飞船两侧有多个太阳能电池翼,可以为飞创提供电能;
根据问题描述,可以抽象出如下实体

  1. 神州飞船
  2. 神州六号飞船
  3. 轨道舱
  4. 返回舱
  5. 推进舱
  6. 逃逸救生塔
  7. 航天员
  8. 太阳能电池翼

绘制的UML图如下所示:
图片描述


poype
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