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UML类图介绍以及PlantUML使用方法

时间:2018-08-19 20:32:49      阅读:1006      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:初始   链表   建模   实体   sky   静态   数据类型   lan   添加   

类的UML表示方法

UML介绍

类图,是UML(统一建模语言)中用于描述"类"以及"类与类"之间的示意图。它形象的描述出了系统的结构,帮助人们理解系统。
类图是在"所有的UML图"中,实用频率非常之高;掌握它对于我们软件设计,以及交流都很有帮助。

对于类图而言,它的基本单位是类。类主要由三部分组成:类名、属性、操作(函数)。UML类的表示大致如下:

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类名

类的名称

属性

UML类图中,属性的基本格式: 可见性 名称: 类型 [=缺省值]

  • 可见性 -- 表示该属性对于类外的元素而言是否可见。

    主要包括公有(public)、私有(private)、受保护(protected)以及包内可见(package private)四种,在类图中分别用符号+、-、#和~表示。

    UML中可见性和符号的对应关系如下所示:

可见性 符号
public +
package private
protected #
private -

在PlantUML中的表示形式如下图所示:

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  • 名称 -- 表示属性名。
  • 类型 -- 表示属性的数据类型。可以是基本数据类型,也可以是用户自定义类型。
  • 缺省值 -- 属性的初始值。它是一个可选项。

操作

UML类图中,属性的基本格式: 可见性 名称(参数类表) [:返回类型]

  • 可见性 -- 表示该属性对于类外的元素而言是否可见。它的表示方法与"属性的可见性"相同。
  • 名称 -- 表示方法名。
  • 参数列表 -- 表示方法的参数。参数个数是任意的,多个参数之间用逗号","隔开。
  • 返回类型 -- 表示方法的返回值类型。它是一个可选项;可以是具体的返回类型,可以是void,也可以无返回类型(构造方法)。

"实体类", "抽象类", "接口"的UML表示和在PlantUML中的表示

  • 实体类的UML表示

    实体类在UML用类名表示。在PlantUML中实体类用 “带圆圈的C + 类名” 表示。

  • 抽象类的UML表示

    抽象类和实体类的UML表示法类似。区别是: "抽象类的类名是斜体",而"实体类的类名不是斜体";在PlantUML中用 “带圆圈的A + 斜体类名” 表示。

  • 接口的UML表示

    在UML中,通过在"类名"位置添加“interface” 关键字来表示接口。在PlantUML中用 “带圆圈的I + 斜体类名” 表示。

"实体类", "抽象类", "接口"在PlantUML中的表示如下图:

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UML类图的几种关系

在UML类图中,关系可以分为4种: 泛化, 实现, 关联 和 依赖。

  1. 泛化 -- 表示"类与类之间的继承关系"。
  2. 实现 -- 表示"类与接口之间的实现"。
  3. 关联 -- 表示"类与类之间的拥有关系"。即,一个类是另一个类的成员。关联又包括:自关联, 单向关联, 双向关联, 多重性关联, 组合, 聚合。
  4. 依赖 -- 表示"类与类之间的使用关系"。即,一个类是另一类的局部变量, 形式参数, 或者调用了静态方法/成员等。

这几种关系表示的"类与类之间关系的强弱顺序"是:泛化 = 实现 > 关联 > 依赖

泛化(Generalization)

【关系说明】: 泛化是一种继承关系。它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为。例如:老虎是动物的一种。
【代码说明】: 父类与子类。
【UML图形】: 带三角箭头的实线,箭头指向父类。
【示例】: Fruit是"水果";Apple是"苹果",它继承了Fruit,是水果中的一种。

示例代码:

    public class Fruit {
        protected int price;
        public int getPrice() {
            return price;
        }
        public void setPrice(int price) {
            this.price = price;
        }
    }
    
    public class Apple extends Fruit {}

UML示例图:(以下所有的示例均是用PlantUML绘制而成,PlantUML使用手册可参看考:PlantUML参考指南

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实现(Realization)

【关系说明】: 实现是一种类与接口的关系,表示类是接口所有特征和行为的实现。
【代码说明】: 实现类与接口。
【UML图形】: 带三角箭头的虚线,箭头指向接口。
【示例】: Runnable接口表示"一个任务",TimeTask是"计时任务",它实现了Runnable接口。

示例代码:

    public interface Runnable {
        abstract public void run();
    }
    public class TimeTask implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
        }
    }

UML示例图:

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关联(Association)

关联表示"类与类之间的拥有关系"。即,一个类是另一个类的成员。关联包括:自关联, 单向关联, 双向关联, 多重性关联, 聚合, 组合。

自关联

【关系说明】: 一个类包含自己。例如,单向链表中的节点,包含下一个节点的信息。
【代码说明】: 成员变量
【UML图形】: 带普通箭头的实心线,指向被自己。
【示例】: Node是单向链表中的节点,它包含下一个节点的指针。

示例代码:

    public class Node {
        private Node node;
    }

UML示例图:

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单向关联

【关系说明】: "类A"中有"类B"成员变量,"类B"中没有"类A"成员变量。
【代码说明】: 成员变量
【UML图形】: 带普通单向箭头的实心线,指向被拥有者。
【示例】: Person表示"人",IdCard表示"身份证信息",身份证包括id和"身份证编号snum"。一个人拥有唯一的身份证信息。

示例代码:

    public class Person {
        private IdCard idcard;
    }
    public class IdCard {
        private int id;
        private String snum;
    }

UML示例图:

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双向关联

【关系说明】: "类A"中有"类B"成员变量,"类B"也有"类A"成员变量。
【代码说明】: 成员变量
【UML图形】: 带普通双向箭头的实心线 或者 不带箭头的实心线。
【示例】: Cusomer表示"客户",Product表示"产品"。客户可以购买产品,产品也属于客户。

示例代码:

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

UML示例图:

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聚合(Aggregation)

【关系说明]】: 聚合是整体与部分的关系。聚合关系是类与类之间关系比较密切的关联关系;要区分聚合和其它的关联关系,必须考察具体的逻辑关系。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。如车和轮胎是整体和部分的关系。
【代码说明】: 成员变量
【UML图形】: 带空心菱形的实心线,菱形指向整体
【示例】: Car表示"汽车",Tire表示"轮胎"。"轮胎"本身是个独立个体。

示例代码:

    public class Car {
        private Tire tire;
    }
    
    public class Tire {
        private double radius;
        private double perimeter;
    }

UML示例图:

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组合(Composition)

【关系说明】: 组合是整体与部分的关系。组合关系是比聚合关系还要强的关联关系。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。例如,身体和鼻子,身体包括鼻子,鼻子不能脱离身体而独立存在。
【代码说明】: 成员变量
【UML图形】: 带实心菱形的实线,菱形指向整体
【示例】: Body表示"身体",Nose表示"鼻子"。身体包含鼻子,鼻子离不开身体。

示例代码:

    public class Body {
        private Nose nose;
    
        private class Nose {
        }
    }

UML示例图:

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依赖(Dependency)

【关系说明】: 依赖是一种使用的关系。在需要表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系,尽量不使用双向的互相依赖。
【代码说明】: 局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用
【UML图形】: 带箭头的虚线,指向被使用者
【示例】: 人过河。人是"Person"类,它包括过河函数acrossRiver(),acrossRiver()的参数是过河工具,返回值是过河时间。此处的过河工具是船,船对应的类是Boat。

示例代码:

    public class Person {
        public int acrossRiver(Boat boat);
    }
    public class Boat {
    }

UML示例图:

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参考资料

UML系列02之 UML类图(一)

UML系列03之 UML类图(二)

PlantUML参考指南

UML类图介绍以及PlantUML使用方法

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原文地址:https://www.cnblogs.com/lanqiu5ge/p/9502419.html

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