UML类图介绍

类图是最常用的UML图形，也是开发人员在设计和修改代码时的重要工具。下面介绍一下常用图形：

1.类

面向对象编程中，类是对象的骨架，它了包含3个组成部分：

第一个是Java中定义的类名。

第二个是属性（attributes）。

第三个是该类提供的方法。
对于标准的UML类图，他的第一行表示类的名称，如下图的annimal。

第二行是类的属性，也就是它的成员变量，如name、age、trueName、sex这四个属性。

第三行表示类的方法，如getName()和setName()方法。

当然，他们都是有可见范围的。

在UML类图中，加号（+）表示具有公共可见性（public）。减号（-）表示私有可见性（private）。#号表示受保护的可见性（protected）。

省略这些修饰符表示具有package（包）级别的可见性。

如果属性或操作具有下划线，表明它是静态的。在操作中，可同时列出它接受的参数，以及返回类型，如图：

对应代码如下：

public class Annimal {
    public String name;
    private int age;
    protected String trueName;
    String sex;

    public String getName() {
        return name;
    }

    private void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

2.接口

接口是一系列操作的集合，它指定了一个类所提供的服务。它直接对应于Java中的一个接口类型。

接口既可用下图的那个图标来表示，也可由附加了<<interface>>的一个标准类来表示。

通常，根据接口在类图上的样子，就能知道与其他类的关系。

对应代码如下：

public interface CollegePerson {
    public void getSchedule();
}

3.关系

3.1 依赖关系

实体之间一个“使用”关系暗示一个实体的规范发生变化后，可能影响依赖于它的其他实例。

更具体地说，它可转换为对不在实例作用域内的一个类或对象的任何类型的引用。

其中包括一个局部变量，对通过方法调用而获得的一个对象的引用（实例方法返回值），或者对一个类的静态方法的引用（静态方法返回值）。

也可利用“依赖”来表示包和包之间的关系。由于包中含有类，所以你可根据那些包中的各个类之间的关系，表示出包和包的关系。

对应代码如下：

public class Annimal {

    public String name;
    private int age;
    protected String trueName;
    String sex;

    public String getName() {
        return name;
    }

    private void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public void drink(Water water) {
        
    }
}

class Water{
    private String name;
}

3.2关联

实体之间的一个结构化关系表明对象是相互连接的。箭头是可选的，它用于指定导航能力。

如果没有箭头，暗示是一种双向的导航能力。

在Java中，关联转换为一个实例作用域的变量，如下图所示。

可为一个关联附加其他修饰符。多重性（Multiplicity）修饰符暗示着实例之间的关系。

在示范代码中，Employee可以有0个或更多的TimeCard对象。但是，每个TimeCard只从属于单独一个Employee。

代码如下：

public class Employee {

    public Employee() {
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    
    private TimeCard timeCard;

}

class TimeCard {

}

3.2.1 聚合

聚合是关联的一种形式，代表两个类之间的整体/局部关系。组合是一种比较紧密的关系，整体和局部“同生共死”。

聚合暗示着整体在概念上处于比局部更高的一个级别，而关联暗示两个类在概念上位于相同的级别。聚合也转换成Java中的一个实例作用域变量。

代码如下：

public class People {

    public People() {
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    private Person person;
}

class Person{
    
}

3.2.2 组合

合成是聚合的一种特殊形式，暗示“局部”在“整体”内部的生存期职责。合成也是非共享的。

所以，虽然局部不一定要随整体的销毁而被销毁，但整体要么负责保持局部的存活状态，要么负责将其销毁。

局部不可与其他整体共享。但是，整体可将所有权转交给另一个对象，后者随即将承担生存期职责。

代码如下：

public class People {

    public People() {
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }
    private Person person1;
    private Person person2;
}

class Person{
    
}

3.2.3 泛化

泛化表示一个更泛化的元素和一个更具体的元素之间的关系(子类继承父类)。泛化是用于对继承进行建模的UML元素。在Java中，用extends 关键字来直接表示这种关系。

代码如下：

public abstract class Annimal {

    public String name;
    private int age;
    protected String trueName;
    String sex;

    public String getName() {
        return name;
    }

    private void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
    public abstract void drinkWater(Water water);
}

class Cat extends Annimal{

    @Override
    public void drinkWater(Water water) {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }
    
}

class Water{
    private String name;
}

3.2.4 实现

实例关系指定两个实体之间的一个合同。换言之，一个实体定义一个合同，而另一个实体保证履行该合同。(子类继承接口)

对Java应用程序进行建模时，实现关系可直接用implements关键字来表示。

代码如下：

public interface IAnnimal {
    public void drinkWater(Water water);
}

class Cat implements IAnnimal{

    @Override
    public void drinkWater(Water water) {
        // TODO Auto-generated method stub
        
    }    
}