一、类图简介
类图是一种静态结构图,用于描述系统的类、类之间的关系以及类的属性和方法。它是面向对象分析和设计中的重要工具。
二、类之间的关系
在面向对象编程中,类之间的关系描述了它们之间的连接和交互方式。下面是一些常见的类之间的关系:
- 泛化(generalization):继承是一种类之间的关系,它描述了一个类(子类/派生类)从另一个类(父类/基类)继承属性和方法的能力。子类可以通过继承获得父类的属性和方法,并可以在此基础上进行扩展或修改。继承是面向对象编程中实现代码重用和多态性的重要机制。
- 关联(Association):关联是一种类之间的关系,它描述了不同类之间的连接,表示它们之间存在某种关系。关联关系可以是双向的,也可以是单向的。一个类可以与另一个类有多个关联关系,关联可以拥有角色、导航性、多重性等属性来描述具体的关系特征。
- 聚合(Aggregation):聚合是一种特殊的关联关系,表示整体与部分之间的关系。在聚合关系中,整体对象包含了部分对象,部分对象可以属于多个整体对象,它们之间具有不同的生命周期。聚合关系用于表示部分和整体之间的整体对象可以被替换或共享的情况。
- 组合(Composition):组合是一种强烈的聚合关系,表示整体对象由部分对象组成,并且整体对象完全拥有部分对象。在组合关系中,整体对象的生命周期管理部分对象的生命周期,部分对象不能属于多个整体对象。组合关系用于表示整体对象和部分对象之间具有固定的关系,并且整体对象的存在依赖于部分对象的存在。
- 依赖(Dependency):依赖是一种较弱的关联关系,表示一个类在运行时需要另一个类的服务或信息。依赖关系是一种短暂的关系,一个类的变化可能会影响到依赖它的类。依赖关系可以通过类的构造函数参数、方法的参数或方法的返回值来实现。
三、类图的符号和表达方法
- 类(Class):用长方形表示类,类名位于顶部。
- 属性(Attribute):用矩形表示类的属性,位于类名下方。属性可以包括名称和类型。
- 方法(Method):用矩形表示类的方法,位于类名下方。方法可以包括名称、参数和返回类型。
- 关联关系(Association):用实线箭头连接相关的类。箭头指向被关联的类。关联可以是双向的,也可以是单向的。
- 泛化关系(Inheritance):用实线空心箭头连接子类和父类。箭头指向父类。
- 实现关系(realization):用虚线空心箭头连接实现接口的类和接口本身。箭头指向接口。
- 聚合关系(Aggregation):用空心菱形连接整体类和部分类。菱形指向整体类。
- 组合关系(Composition):用实心菱形连接整体类和部分类。菱形指向整体类。
- 依赖关系(Dependency):用虚线箭头连接一个类和另一个类。箭头指向被依赖的类。
访问权限:
- “+”表示public
- “-”表示private
- “#”表示protected
四、类图的工具和软件:
了解并学习使用一些类图设计工具和软件,例如UML工具、在线绘图工具等,可以更方便地进行类图的设计和编辑。例如www.drawio.com/