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本篇文章主要介紹了UML靜態(tài)視圖中的類圖，包括類圖的概念、用途及相關(guān)元素，供大家一起參考和學(xué)習(xí)。

UML(Unified Modeling Language)又稱統(tǒng)一建模語(yǔ)言或標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言，可以看做用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段給開(kāi)發(fā)做參考的一種方式，其中很多圖需要用到面向?qū)ο蟪绦虻乃季S。

上圖為產(chǎn)品經(jīng)理經(jīng)常用到的UML圖，包括靜態(tài)視圖（類圖）和動(dòng)態(tài)視圖（用例圖、狀態(tài)圖、順序圖、活動(dòng)圖），其中靜態(tài)視圖主要用來(lái)分析業(yè)務(wù)概念，描述靜態(tài)場(chǎng)景；動(dòng)態(tài)視圖描述業(yè)務(wù)行為，分析動(dòng)態(tài)場(chǎng)景。

本文主要介紹類圖。

一、概念

類圖（Class Diagrame）是描述類、接口、協(xié)作以及它們之間關(guān)系的圖，用來(lái)顯示系統(tǒng)中各個(gè)類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。

類圖包含7個(gè)元素：類、接口、協(xié)作、依賴關(guān)系、泛化關(guān)系、實(shí)現(xiàn)關(guān)系以及關(guān)聯(lián)關(guān)系。

二、用途

• 對(duì)系統(tǒng)的詞匯建模（建立抽象系統(tǒng)詞匯，如班級(jí)、學(xué)生）；
• 對(duì)簡(jiǎn)單協(xié)作建模（將系統(tǒng)詞匯中是事物協(xié)同工作的方式可視化和詳述，如班級(jí)和學(xué)生的關(guān)系表示）；
• 對(duì)邏輯數(shù)據(jù)庫(kù)模式建模。

三、類圖元素

在類圖中，類用矩形來(lái)表示，分為3個(gè)部分：名稱部分（Name）、屬性部分（Attribute）和操作部分（Operation，也可稱作方法）。

1. 類名稱（ClassName）

類的名稱是一個(gè)文本串，分為簡(jiǎn)單名稱和路徑名稱。簡(jiǎn)單名（single name）即單獨(dú)的名稱不含冒號(hào)；路徑名（path name）即用類所在的包的名稱作為前綴。

簡(jiǎn)單名、路徑名

2. 屬性（Attribute）

描述類在軟件系統(tǒng)中代表的事物所具備的特性。UML中類屬性的語(yǔ)法： [可見(jiàn)性]?屬性名 [：類型] [=初始值] [{屬性字符串}]，
如【-姓名: string】，其中[]中的部分是可選的。

（1） 可見(jiàn)性

包括共有（Public)、私有（Private)和受保護(hù)（Protected)3種。

共有類型可以被外部查看和使用，用“+”表示；私有類型即不可以從其他類中訪問(wèn)該屬性，用“-”表示；

受保護(hù)類型常與泛化和特化一起使用，用“#”表示。如果沒(méi)有符號(hào)，表示沒(méi)有定義該屬性的可見(jiàn)性

（2） 屬性名

由描述所屬類的特性的名詞或名詞短語(yǔ)組成。按約定，單字屬性名小寫(xiě)，多個(gè)單詞的話需要合并，且除第一個(gè)單詞之外的其余單詞首字母大寫(xiě)，比如className。當(dāng)然，若為中文就不必如此。

（3） 類型

典型的屬性類型有：整數(shù)（int）、布爾型、實(shí)型和枚舉類型。當(dāng)一個(gè)類的屬性被完整定義后，任何一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)都由這些屬性的特定值所決定。

（4） 初始值

保證系統(tǒng)的完整性；為用戶提供易用性。

（5） 屬性字符串

關(guān)于屬性的其他信息。

3. 操作（Operation）

類的操作是對(duì)類的對(duì)象所能做的事務(wù)的抽象，相當(dāng)于服務(wù)的實(shí)現(xiàn)。UML中類操作的語(yǔ)法：[可見(jiàn)性]?操作名 [ (參數(shù)表）] [: 返回類型] [{屬性字符串}]，如【+查詢( ): 歌曲】，其中[]中的部分是可選的。

（1） 可見(jiàn)性

包括共有（Public）、私有(Private)、受保護(hù)（Proteted）和包內(nèi)公有（Package）4種。

其中公有類型即只要調(diào)用對(duì)象能訪問(wèn)操作所在的包，就可調(diào)用該操作，用“+”表示；私有類型即只有屬于同一個(gè)類的對(duì)象才可以調(diào)用，用“-”表示；

受保護(hù)類型即只有子類的對(duì)象才可以調(diào)動(dòng)父類，用“#”表示；

包內(nèi)公有類型即只有在同一個(gè)包里的對(duì)象才可以調(diào)用，用“~”表示。

（2） 操作名

描述所屬類的行為的動(dòng)詞或動(dòng)詞短語(yǔ)。約定同屬性名。

（3） 參數(shù)表

指一些按順序排列的屬性定義了操作的輸入。定義方式采取“名稱：類型”，多個(gè)參數(shù)用逗號(hào)隔開(kāi)。

（4） 返回類型

絕大部分編程語(yǔ)言只支持一個(gè)返回值，即返回類型至多一個(gè)。

4. 接口（Interface）

接口是指類或組件所提供的、可以完成特定功能的一組操作的集合。接口描述了類或組件的對(duì)外的、可見(jiàn)的動(dòng)作，通常一個(gè)類實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口。

定義看起來(lái)比較枯燥，通俗點(diǎn)說(shuō)接口就像螺絲和螺帽的關(guān)系，是為類制定了一種規(guī)范，是類與類之間的一種約束和協(xié)定。

對(duì)于一些小程序，一般不需要接口，因?yàn)楣δ艿母膭?dòng)對(duì)整體的影響不大；但對(duì)于大的程序，一旦用戶需求對(duì)功能進(jìn)行變動(dòng)，而功能之間的耦合度高的話就會(huì)對(duì)整個(gè)程序造成影響，而如果使用接口的話，就能在使用之前就想好它要實(shí)現(xiàn)的全部功能，即功能的封裝。之后需求變化只需要重新寫(xiě)實(shí)現(xiàn)類，同樣其他人只需要調(diào)用接口，不需要知道類的消息。

5. 關(guān)系（Ralationship）

（1） 依賴（Dependency）關(guān)系

表示某一類元以某種形式依賴于其他類元，它表現(xiàn)了這樣一種場(chǎng)景，如下圖，對(duì)于一個(gè)元素（提供者）的某些更改會(huì)影響或提供消息給其他元素（客戶），即客戶以某種形式依賴于提供者。

（2） 泛化（Generalization）關(guān)系

表示一種存在于一般元素和特殊元素之間的分級(jí)關(guān)系，描述了“is a kind of”（是……的一種）的關(guān)系，如汽車是交通工具的一種。在類中一般元素稱為超類或父類，特殊元素稱為子類。

（3） 關(guān)聯(lián)（Association）關(guān)系

表示一組具有共同結(jié)構(gòu)特征、行為特征、關(guān)系和語(yǔ)義的鏈接，是一種結(jié)構(gòu)關(guān)系，指明一個(gè)事物的對(duì)象與另一個(gè)事物的對(duì)象間的關(guān)系。如學(xué)生和大學(xué)的關(guān)系，學(xué)生在大學(xué)里學(xué)習(xí)，大學(xué)又包括了很多學(xué)生，所以可以在學(xué)生和大學(xué)之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

（4） 聚合（Aggregation）關(guān)系

是一種特殊形式的關(guān)聯(lián)關(guān)系。表示整體與部分關(guān)系的關(guān)聯(lián)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是關(guān)聯(lián)關(guān)系中的一組元素組成了一個(gè)更大、更復(fù)雜的單元。描述了“has? a”的關(guān)系。如大學(xué)和學(xué)院，大學(xué)是由很多個(gè)學(xué)院組成的，因此兩者之間是聚合關(guān)系。

（5） 實(shí)現(xiàn)（Realization）關(guān)系

表示規(guī)格說(shuō)明和其實(shí)現(xiàn)之間的關(guān)系，將一種模型元素和另一種模型元素連接起來(lái)，比如類和接口。?如打字員和鍵盤(pán)，鍵盤(pán)保證自己的部分行為可以實(shí)現(xiàn)打字員的行為。

四、連接關(guān)系圖形小結(jié)

由于連接關(guān)系之間使用的圖形較為相似，基本由箭頭和直線組成，容易混淆，在此進(jìn)行總結(jié)，以便查看。

五、小練習(xí)——簡(jiǎn)易聽(tīng)歌系統(tǒng)類圖

• 用戶與歌手：關(guān)聯(lián)關(guān)系，1個(gè)用戶可能關(guān)注0到n個(gè)歌手；
• 用戶與歌曲：關(guān)聯(lián)關(guān)系，1個(gè)用戶可能播放或者收藏0到n首歌曲；
• 歌曲與歌手：關(guān)聯(lián)關(guān)系，1首歌曲對(duì)應(yīng)至少1位歌手；
• 歌曲與歌曲列表：聚合關(guān)系，1到n首歌組成了1個(gè)歌曲列表；
• 用戶實(shí)現(xiàn)接口注冊(cè)和登錄。

第一次寫(xiě)，若有錯(cuò)誤的地方，歡迎批評(píng)指正。后續(xù)會(huì)更新用例圖、活動(dòng)圖等，可關(guān)注等待哦。

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