深入了解Java设计模式之UML类图

时间:2022-11-22 准Java全栈开发工程师人气:1

前言：什么是 UML

定义：UML 即 Unified Modeling Language 统一建模语言，是用来设计软件的可视化建模语言。

特点：简单、统一、图形化、可以表达软件设计中的动态与静态信息。

分类：用例图、类图、对象图、状态图、活动图、时序图、协作图、构件图、部署图 9 种。

类图概念

定义：类图是面向对象建模的主要组成部分，显示了模型的静态结构，特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等，但不显示暂时性的信息。

作用：系统分析和设计阶段的重要产物，系统编码和测试的重要模型。

类的表示方式

可见性符号

+ ：表示 public
- ：表示 private
# ：表示 protected
什么都不写表示 default

属性的表示方式：可见性属性名 : 属性类型 [ = 默认值]

方法的表示方式：可见性方法名(参数列表) [ : 返回值类型]

其中，[ ] 里的内容是可选的，可写可不写。

public class Employee {
    private String name;
    private int age;
    private String address;
    public void work(){
        // doSomething
    }
}

类与类之间关系的表示方式

关联关系

关联关系是对象之间的一种引用关系，用于表示一个类对象对另一个类对象之间的联系。

关联关系也是类与类之间最常用的一种关系，分为一般关联关系、聚合关系和组合关系。

关联又分为单向关联、双向关联和自关联。

单向关联

单向关联使用带箭头的实直线表示，箭头指向被引用的对象。

public class Address {
}

public class Customer {
    private Address address;
}

双向关联

双向关联使用不带箭头的实直线表示，因为双方各自都持有对方类型的成员变量，所以不用使用箭头刻意的表示谁引用了谁。

public class Product {
    private Customer customer;
}

public class Customer {
    private List<Product> products;
}

自关联

自关联使用一个带箭头且指向自己的实直线表示，自己包含自己。

public class Node {
    private Node subNode;
}

聚合关系

聚合关系其实是关联关系的一种，是强关联关系，是整体和部分之间的关系。

聚合关系通过成员对象来实现，其中成员对象是整体对象的一部分，但成员对象可以脱离整体对象而独立存在。如：大学（整体）里有很多老师（部分），这些老师属于这个大学，但他们又可以脱离学校单独存在。

聚合关系使用带空心菱形的实直线来表示，菱形指向整体。

组合关系

组合关系是一种更强烈的聚合关系，同样表示的是类之间整体和部分的关系，但相较于聚合关系，组合关系中的整体对象可以控制部分对象的生命周期，一旦整体对象不存在了，部分对象也将不复存在。如：头（整体）和嘴（部分）的关系，头没了，嘴自然也不在了。

组合关系使用带实心菱形的实直线表示，菱形指向整体。

public class Head {
    private Mouth mouth;
}

public class Mouth {
    public void eat() {
        // doSomething
    }
}

依赖关系

依赖关系是一种使用关系，是对象之间耦合性最弱的一种关联方式，是临时性的关联。使用场景主要为某个类的方法通过局部变量、方法的参数来访问另一个类（被依赖类）中的某些方法。

依赖关系使用带箭头的虚直线表示，箭头指向被依赖类。

public class Car {
    public void move() {
        // doSomething
    }
}

public class Driver {
    private String name;
    public void drive(Car car) {
        car.move();
    }
}

继承关系

继承关系是对象之间耦合性最大的一种关系，表示一般与特殊的关系，是父子类之间的一种继承关系。

继承关系又可称为泛化关系，使用带空心三角箭头的实直线表示，箭头从子类指向父类。

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    public void speak() {
        // doSomething
    }
}

public class Student extends Person{
    private String studentNo;
    public void study() {
        // doSomething
    }
}

public class Teacher extends Person{
    private String teacherNo;
    public void teach() {
        // doSomething
    }
}

实现关系

实现关系是接口与实现类之间的关系。

实现关系使用带空心三角箭头的虚线表示，箭头从实现类指向接口，箭头也是虚线。

public interface Vehicle {
    void move();
}

public class Car implements Vehicle {
	@Override
    public void move() {
        // doSomething
    }
}

public class Ship implements Vehicle {
    @Override
    public void move() {
        // doSomething
    }
}

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