文章目录

• 一、类图的概述
• • 1.1 作用
• 二、‍类的表示方法
• 三、‍类之间的几种关系画法
• • 3.1 关联关系（Association）
  • 3.2 双向关联
  • 3.3 自关联
  • 3.4 聚合关系（Aggregation）
  • 3.5 组合关系（Composition）
  • 3.6 依赖关系（Dependency）
  • 3.7 继承关系（Generalization）
  • 3.8 实现关系（Implementation）
• 四、总结

sorry, sir ,类图都不会画，学什么设计模式啊？

一、类图的概述

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

UML 从目标系统的不同角度出发，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。

这里，我们主要介绍的是类图的画法。在设计模式的学习中，类图是使用最多的一种图形。

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。

1.1 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。

二、‍类的表示方法

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，比如下图表示一个Employee类，它包含name,age和address这3个属性，以及work()方法。

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private

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]

notice:
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

还有其他的：

• _ 下划线表示 static
static 可以修饰属性或者方法，用来表示静态属性或静态方法，被static 修饰的方法只可以在类未实例化时使用。

• 斜体表示abstract
abstract 只可以修饰方法或类，用来表示抽象方法，该修饰符只能在抽象类中使用，且被修饰的方法不能由该抽象基类实现，必须由其派生类实现。注意抽象类无法实例化。
  
  下面我们来分析一个案例：

如上图中，我们试着分析一下：
上图的Demo定义了三个方法：

1. method()方法：修饰符为public，没有参数，没有返回值。
2. method1()方法：修饰符为private，没有参数，返回值类型为String。
3. 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。

三、‍类之间的几种关系画法

3.1 关联关系（Association）

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。

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。

3.2 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。

3.3 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。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”。一般比较少用。

3.4 聚合关系（Aggregation）

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：

3.5 组合关系（Composition）

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：

3.6 依赖关系（Dependency）

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：

其中，依赖关系是耦合度最低的关系

3.7 继承关系（Generalization）

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:

继承关系是耦合度最高的关系了。

3.8 实现关系（Implementation）

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。

四、总结

学好类图的画法，对于设计模式的学习可以说是至关重要。在学习设计模式的过程中，我们会看到大量的类图，去解释去刻画不同的设计模式类和类之间的关系。

参考：
https://zhuanlan.zhihu.com/p/24576502
https://segmentfault.com/a/1190000019297850
https://juejin.cn/post/6946121405729603614