UML类图-UML Class Diagram

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1前言
2UML类图中的元素
2.1类
2.2接口
3UML类图中的关系
3.1关联关系
3.2泛化关系
3.3实现关系
3.4聚合关系
3.5组合关系
3.6依赖关系
3.7关系中的数量表示
1 前言
在面向对象软件开发中，类是软件设计的基本单元，由类构造出对象，由对象支持整个软件系统的运行，因此UML中的类图是开发人员使用最高频的图。一个复杂的软件系统，通常由非常多的类构成，如何让这些相互交织的类与对象高效的协同工作，一直以来都是软件设计领域中的巨大挑战，在这个过程中，诞生了诸如领域驱动设计（DDD），微服务等一系列革命性的思想。
类图以可视化的方式呈现了软件中的基本单元以及它们之间的关系。在软件架构设计过程中，它可以帮助架构师快速构思项目框架而无需关注代码细节；在软件开发过程中，它又可以精确描述类中的所有元素细节。因此对于开发人员，了解了面向对象就必须掌握UML类图。来源：https://www.wubayue.com
2 UML类图中的元素
2.1 类
类的基本构成

在UML类图中，类主要由三部分构成：类的名称、类的属性与类的方法。
类的基本构成代码示例如下：

1. // 类名称
2. public class MyClass
3. {
4.     // 属性
5.     public int MyProperty { get; set; }
7.     // 方法
8.     public int MyMethod(int p1, int p2)
9.     {
10.         return p1 + p2;
11.     }
12. }

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类成员的可访问性

类成员的可访问性通过类成员的前缀符号表示：
+ 表示公有，该成员可以被任何对象访问。
~ 表示包内公有，该成员可以被同一包内的对象访问。
# 表示受保护，该成员只能被当前类对象及子类的对象访问。
- 表示私有，该成员只能被当前类对象访问，其它外部对象无法访问。
类成员的可访问性代码示例如下：

1. // 类成员的可访问性
2. public class MyClass
3. {
4.     // 公有
5.     public void PublicMethod()
6.     {
7.     }
9.     // 包内公有
10.     internal void InternalMethod()
11.     {
12.     }
14.     // 受保护
15.     protected void ProtectedMethod()
16.     {
17.     }
19.     // 私有
20.     private void PrivateMethod()
21.     {
22.     }
23. }

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抽象类与抽象成员

抽象类与抽象成员均使用斜体表示。
抽象类与抽象成员代码示例如下：

1. // 抽象类
2. public abstract class AbstractClass
3. {
4.     // 抽象方法
5.     public abstract void AbstractMethod();
6. }

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静态类成员

静态类成员使用下划线表示。
静态类成员代码示例如下：

1. // 静态类成员
2. public class MyClass
3. {
4.     // 静态属性
5.     public static int StaticProperty { get; set; }
7.     // 静态方法
8.     public static void StaticMethod()
9.     {
10.     }
11. }

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2.2 接口

接口在UML图例中与类的主要差别是接口名称后多了一个圆圈。
接口代码示例如下：来源：https://www.wubayue.com

1. // 接口
2. public interface MyInterface
3. {
4.     // 属性
5.     int MyProperty { get; set; }
7.     // 方法
8.     void MyMethod();
9. }

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3 UML类图中的关系
3.1 关联关系

关联关系是对象之间最常见的一种关系，主要表示为拥有。比如老师拥有课程，老师与课程之间即为单向的关联关系；老师拥有学生，学生也拥有老师，老师与学生之间即为双向的关联关系。
关联关系示例代码如下：

1. // 课程
2. public class Course
3. {
4.     public string name { get; set; }
5. }
7. // 老师
8. public class Teacher
9. {
10.     // 老师的课程
11.     public Course[] Courses { get; set; }
12.     // 老师的学生
13.     public Student[] Students { get; set; }
14. }
16. // 学生
17. public class Student
18. {
19.     // 学生的课程
20.     public Course[] Courses { get; set; }
21.     // 学生的老师
22.     public Student[] Students { get; set; }
23. }

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3.2 泛化关系

泛化通常表示子类对父类的继承关系。
泛化关系示例代码如下：

1. // 动物
2. public class Animal
3. {
4.     // 重量
5.     public decimal Weight { get; set; }
6.     // 移动
7.     public virtual void Move()
8.     {
9.         Console.WriteLine("动物都会动");
10.     }
11. }
13. // 狗
14. public class Dog : Animal
15. {
16.     public override void Move()
17.     {
18.         Console.WriteLine("狗在地上跑");
19.     }
20. }
22. // 鱼
23. public class Fish : Animal
24. {
25.     public override void Move()
26.     {
27.     Console.WriteLine("鱼在水中游");
28.     }
29. }

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3.3 实现关系

通常为具体类实现抽象的接口。
实现关系示例代码如下：

1. // 画画
2. public interface Drawing
3. {
4.     // 笔
5.     string Pen { get; }
7.     // 作画
8.     void Paint();
9. }
11. // 素描画
12. public class Sketch : Drawing
13. {
14.     public string Pen 
15.     { 
16.         get { return "铅笔"; } 
17.     }
19.     public void Paint()
20.     {
21.         Console.WriteLine("画素描画");
22.     }
23. }
25. // 水彩画
26. public class Watercolor : Drawing
27. {
28.     public string Pen
29.     {
30.         get { return "毛笔"; }
31.     }
33.     public void Paint()
34.     {
35.         Console.WriteLine("画水彩画");
36.     }
37. }

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3.4 聚合关系

表示整体与部分的关系，聚合属于强关联关系。
3.5 组合关系

表示整体与部分的关系，组合属于最强关联关系。
组合与聚合的区别在于组合中的部分不能脱离于整体单独存在，比如部门不能脱离于公司而存在。
3.6 依赖关系

依赖关系并非类图中的特有关系，而是UML中的一种通用关系，比如在用例图中也能使用。依赖即使用关系，通常为单方向。
3.7 关系中的数量表示
两个类之间的关系，有时还需要使用数量进行更精确的描述，比如一辆汽车有一台引擎多个轮胎，一家公司有多个部门等。类图关系中的数量表示位于关系连线的两端，具体含义如下：来源：https://www.wubayue.com
标识含义0..10个或1个，最多1个0..*0个或多个，数量不限1..1只有1个1..*1个或多个，至少1个1只有1个（简化表示）*0个或多个，数量不限（简化表示）本文同步发布于个人博客：wubayue.com


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