UML 资料整理

参考：http://www.uml.org.cn/oobject/201211231.asp

一、类的属性的表示方式

在UML类图中，类使用包含类名、属性(field) 和方法(method) 且带有分割线的矩形来表示，比如下图表示一个Employee类，它包含name,age和email这3个属性，以及modifyInfo()方法。

那么属性/方法名称前加的加号和减号是什么意思呢？它们表示了这个属性或方法的可见性，UML类图中表示可见性的符号有三种：

· + ：表示public

· - ：表示private

· #：表示protected（friendly也归入这类）

因此，上图中的Employee类具有3个私有属性和一个公有方法。

实际上，属性的完整表示方式是这样的：

可见性  名称 ：类型 [ = 缺省值]

中括号中的内容表示是可选的

二、类的方法的表示方式

上图中我们已经看到了方法的表示形式。实际上，方法的完整表示方式如下：

可见性  名称(参数列表) [ ： 返回类型]

同样，中括号中的内容是可选的。

比如在下图的Demo类中，定义了3个方法：

· public方法method1接收一个类型为Object的参数，返回值类型为void

· protected方法method2无参数，返回值类型为String

· private方法method3接收类型分别为int、int[]的参数，返回值类型为int

三、类与类之间关系的表示方式

1、关联关系

关联关系又可进一步分为单向关联、双向关联和自关联。代码中通常将一个类的对象作为另一个类的成员变量，可以调用另一个类的公共属性和方法。

（1）单向关联

我们可以看到，在UML类图中单向关联用一个带箭头的直线表示。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。

对应的Java代码片段如下：

public class Customer {
private Address address;
……
}

public class Address {
……
}

　　表示customer可以调用adress类中的公共属性和方法

（2）双向关联

　　从上图中我们很容易看出，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类图中，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Product[]数组，表示一个顾客购买了那些产品；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。

对应的Java代码片段如下：

public class Customer {
private Product[] products;
……
}

public class Product {
private Customer customer;
……
}

　　指双方都知道对方的存在，都可以调用对方的公共属性和方法。

（3）自关联

自关联在UML类图中用一个带有箭头且指向自身的直线表示。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”。

　　对应的Java代码片段如下：

public class Node {
private Node subNode;
……
}

2、聚合关系

　　在代码实现聚合关系时，部分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。

上图中的Car类与Engine类就是聚合关系（Car类中包含一个Engine类型的成员变量）。由上图我们可以看到，UML中聚合关系用带空心菱形和箭头的直线表示。

聚合关系强调是“整体”包含“部分”，但是“部分”可以脱离“整体”而单独存在。比如上图中汽车包含了发动机，而发动机脱离了汽车也能单独存在。

对应的Java代码片段如下：

public class Car {
　　 private Engine engine;

    //构造注入
    public Car(Engine engine) {
　　　　this.engine = engine;
    }

    //设值注入
　　 public void setEngine(Engine engine) {
    　　this.engine = engine;
　　 }
     ……
}

public class Engine {
     ……
} 

3、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，

显然，嘴是头的一部分且不能脱离了头而单独存在。在UML类图中，组合关系用一个带实心菱形和箭头的直线表示。

　　

对应的Java代码片段如下：

public class Head {
	private Mouth mouth;

	public Head() {
		mouth = new Mouth(); //实例化成员类
	}
……
}

public class Mouth {
	……
} 

　　部分的对象在整体中生成，整体不在，部分也就不存在。

4、依赖关系　

　　依赖(Dependency)关系是一种使用关系，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，如图1所示：

从上图我们可以看到，Driver的drive方法只有传入了一个Car对象才能发挥作用，因此我们说Driver类依赖于Car类。在UML类图中，依赖关系用一条带有箭头的虚线表示。

对应的Java代码片段如下：

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

public class Car {
	public void move() {
		......
	}
    ……
}  

5、继承关系

　　继承关系对应的是extend关键字，在UML类图中用带空心三角形的直线表示，如下图所示中，Student类与Teacher类继承了Person类。

6、接口实现关系

这种关系对应implement关键字，在UML类图中用带空心三角形的虚线表示。如下图中，Car类与Ship类都实现了Vehicle接口。

四，UML类图新手入门级介绍

　　首先，看动物矩形框，它代表一个类（Class）。类图分三层，第一层显示类的名称，如果是抽象类，则就用斜体显示。第二层是类的特性，通常就是字段和属性。第三层是类的操作，通常是方法或行为。前面的符号，+ 表示public，- 表示private，# 表示protected。

　　右下角的飞翔，它表示一个接口图，与类图的区别主要是顶端的<>显示。第一行是接口名称，第二行是接口方法。接口还有另一种表示方法，俗称棒棒糖表示法。唐老鸭是能讲人话的鸭子，实现了讲人话的接口。

　　接下来的是类与类，类与接口之间的关系了。首先注意动物、鸟、鸭、唐老鸭之间的关系符号。它们都是继承的关系，继承关系用空心三角形 + 实线来表示的。

　　上述所列举的几种鸟中，大雁最能飞，让它实现了飞翔接口。实现接口用空心三角形 + 虚线来表示。

　　企鹅和气候两个类，企鹅是很特别的鸟，会游不会飞。更重要的是，它与气候有很大的关联。我们不去讨论为什么北极没有企鹅，为什么它们要每年长途跋涉。总之，企鹅需要知道气候的变化，需要了解气候规律。当一个类知道另一个类时，可以用关联（association）。关联关系用实线箭头来表示。

　　再来看大雁和雁群这两个类，大雁是群居动物，每只大雁都是属于一个雁群，一个雁群可以有多只大雁。所以它们之间就满足聚合（Aggregation）关系。聚合表示一种弱的拥有关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分。聚合关系用空心的菱形 + 实线箭头来表示。

　　组合（Composition）是一种强的拥有关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样。在这里鸟和其翅膀就是组合关系，因为它们是部分和整体的关系，并且翅膀和鸟的生命周期是相同的。组合关系用实习的菱形 + 实线箭头来表示。另外，你会注意到合成关系的连线两端还有一个数字1和数字2，这被称为基数。表明这一端的类可以有几个实例，很显然，一个鸟应该有两只翅膀。如果一个类可能有无数个实例，则就是n来表示。关系关系、聚合关系也可以有基数的。

　　动物的几大特征，比如有新陈代谢，能繁殖。而动物要有生命力，需要氧气、水以及食物等。也就是说，动物依赖于氧气和水。他们之间是依赖关系（Dependency），用虚线箭头来表示。

五，总结

依赖（Dependency）： 只在依赖类的方法中，调用被依赖对象的方法。被依赖对象可以作为依赖类方法的参数，或局部变量。或在依赖类的方法中调用被依赖对象的静态方法。　

　　　　　　　　　　　类A使用到了类B，这种依赖具有偶然性、临时性，是非常弱的关系。如某人要过河，则人与船的关系就是依赖，人过河之后，与船的关系就解除了。

　　　　　　　　　　　在代码层面，被依赖的类B作为参数被另一个依赖类A在某个方法中使用。　　

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关联（Association）：   当一个类知道另一个类时，通常将一个类的对象是另一个类的成员变量。可以调用另一个类的对象和方法

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聚合（Aggregation）： 是关联关系的特例，是强的关联关系，聚合是整体与个体的关系。

　　　　　　　　　　　部分类的对象是整体类的成员变量，但部分类的对象不在整体类中生成，部分类对象作为整体类方法的输入参数

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组合（Composition）： 也是关联关系的一种特例，是一种强聚合关系。部分类的对象是整体类的成员变量，且部分类的对象在整体类中生成

　　　　　　　　　　　组合与聚合几乎完全相同，唯一区别就是对于组合，“部分”不能脱离“整体”单独存在，其生命周期应该是一致的。

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泛化（Generalization）：继承

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实现（Realization）： 接口

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关联关系的细化需要注意强弱，由若到强分别是 依赖 < 关联 < 聚合 < 组合