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一、认识UML
统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）是一种为面向对象系统的产品进行说明、可视化和编制文档的一种标准语言，是非专利的第三代建模和规约语言。UML使用面向对象设计的建模工具，但独立于任何具体程序设计语言。
它的特点是简单、统一、图形化、能表达软件设计中的动态与静态信息。
1、UML的13种图
UML 从目标系统的不同角度出发，UML1.0版本定义了用例图、类图、对象图、状态图、活动图、时序图、协作图、构件图、部署图等 9 种图。UML2.0版本又增加了四种图：包图、组合结构图、时间图、交互概览图。
二、UML类图
1、类图概述
类图(Class diagram)是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。类图不显示暂时性的信息。类图是面向对象建模的主要组成部分。
2、类图的作用
在软件工程中，类图是一种静态的结构图，描述了系统的类的集合，类的属性和类之间的关系，可以简化了人们对系统的理解；
类图是系统分析和设计阶段的重要产物，是系统编码和测试的重要模型。
三、类的表示方式
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。
属性/方法名称前加的加号和减号表示了这个属性/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
- ~：表示default，可省略不写
属性的完整表示方式是： 可见性 名称 ：类型 [ = 缺省值]
方法的完整表示方式是： 可见性 名称(参数列表) [ ： 返回类型]
注意：
1，中括号中的内容表示是可选的
2，也有将类型放在变量名前面，返回值类型放在方法名前面
3，抽象类或抽象方法用斜体表示
4，静态类或静态方法加下划线
5，如果是接口在类名上方加<<Interface>>
举个栗子
上图Demo类定义了三个方法：
method()方法：修饰符为public，没有参数，没有返回值。
method1()方法：修饰符为private，没有参数，返回值类型为String。
method2()方法：修饰符为protected，接收两个参数，第一个参数类型为int，第二个参数类型为String，返回值类型是int。
四、类与类之间关系的表示方式
1、关联关系
关联关系是对象之间的一种引用关系，用于表示一类对象与另一类对象之间的联系，如老师和学生、师傅和徒弟、丈夫和妻子等。关联关系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。我们先介绍一般关联。
关联又可以分为单向关联，双向关联，自关联。
（1）单向关联
在UML类图中单向关联用一个带箭头的实线表示。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。
（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List<Product>，表示一个顾客可以购买多个商品；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。
（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”。
2、聚合关系
聚合关系是关联关系的一种，是强关联关系，是整体和部分之间的关系。
聚合关系也是通过成员对象来实现的，其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而独立存在。例如，学校与老师的关系，学校包含老师，但如果学校停办了，老师依然存在。
在 UML 类图中，聚合关系可以用带空心菱形的实线来表示，菱形指向整体。下图所示是大学和教师的关系图：
3、组合关系
组合表示类之间的整体与部分的关系，但它是一种更强烈的聚合关系。
在组合关系中，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，部分对象也将不存在，部分对象不能脱离整体对象而存在。例如，头和嘴的关系，没有了头，嘴也就不存在了。
在 UML 类图中，组合关系用带实心菱形的实线来表示，菱形指向整体。下图所示是头和嘴的关系图：
组合关系与聚合关系的区别
组合关系：在古代皇帝三宫六院，贵妃很多，但是每一个贵妃只属于皇帝（具有相同的生命周期）。
聚合关系：一个老师有很多学生，但是每一个学生又属于多个老师（具有不同的生命周期）。
4、依赖关系
依赖关系是一种使用关系，它是对象之间耦合度最弱的一种关联方式，是临时性的关联。在代码中，某个类的方法通过局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用来访问另一个类（被依赖类）中的某些方法来完成一些职责。
在 UML 类图中，依赖关系使用带箭头的虚线来表示，箭头从使用类指向被依赖的类。下图所示是司机和汽车的关系图，司机驾驶汽车：
5、继承关系
继承关系是对象之间耦合度最大的一种关系，表示一般与特殊的关系，是父类与子类之间的关系，是一种继承关系。
在 UML 类图中，泛化关系用带空心三角箭头的实线来表示，箭头从子类指向父类。在代码实现时，使用面向对象的继承机制来实现泛化关系。例如，Student 类和 Teacher 类都是 Person 类的子类，其类图如下图所示：
6、实现关系
实现关系是接口与实现类之间的关系。在这种关系中，类实现了接口，类中的操作实现了接口中所声明的所有的抽象操作。
在 UML 类图中，实现关系使用带空心三角箭头的虚线来表示，箭头从实现类指向接口。例如，汽车和船实现了交通工具，其类图如图所示。
7、总结
注意！UML类关系图中，没有实心箭头。
（1）箭头方向
箭头方向：从子类指向父类。
记忆技巧：
- 定义子类是需要通过extends关键字指定父类；
- 子类一定是知道父类定义的，但父类并不知道子类的定义；
- 只有知道对方信息时才能指向对方；
- 所以箭头的方向是从子类指向父类。
（2）继承/实现
继承/实现：用线条连接两个类。
记忆技巧：
- 空心三角箭头表示继承或实现。
- 实现表示继承，是is-a的关系，表示扩展，不虚，很结实；
- 虚线表示实现，虚线代表“虚”，无实体。
（3）关联/依赖
关联/依赖：用线条连接两个类。
记忆技巧：
- 虚线表示依赖关系：临时用一下，若即若离，虚无缥缈，若有若无；表示一种使用关系，一个类需要借助另一类来实现功能；一般是一个类将另一个类作为参数使用，或作为返回值。
- 实线表示关联关系：关系稳定，实打实的关系；表示一个类对象和另一个类对象有关联；通常是一个类中有另一个类对象作为属性。
（4）组合/聚合
组合/聚合：用菱形表示。
记忆技巧：
- 菱形就像是一个盛东西的器皿；
- 聚合：空心菱形，代表空器皿里可以放很多相同的东西，聚集在一起（箭头方向所指的类）；整体和局部的关系，两者有独立的生命周期，是has-a的关系；弱关系，弱即空。
- 组合：实心菱形，代表器皿里已经有实体结构的存在，生死与共；整体与局部的关系，和聚合关系对比，关系更加强烈；两者具有相同的生命周期，contains-a的关系；强关系，强即满。
参考资料
UML之类图
黑马程序员Java设计模式详解，全网最全23种Java设计模式（图解+框架源码分析+实战）_哔哩哔哩_bilibili
