1.什么是UML?
UML即统一建模语言,它是用于开发、说明、可视化与构建一个面向对象软件的一种方法。UML是面向对象设计的建模工具,独立于任何具体程序设计语言。UML类图将用户所希望描述的事物抽象为类,描述类的内部与多个类之间的设计视图。为之后学习各种设计模式打下基础,因为我们可以通过一种直观的表示方法来描述设计模式。
2.UML模型结构
UML是一种主要由图形符号表示的建模语言,其结构主要包括:
视图:从不同角度来表示待建模的系统,视图是由很多图形组成的一个抽象集合;一个系统模型可能有多个视图,每个视图从特定角度来描述系统的特征,比如用户视图、结构视图、行为视图、实现视图等。
图:图是UML视图内容的图形,比如用例图、类图、对象图、包图等。
模型元素:UML图中使用的一些概念,如类、对象、消息以及各种关系等。
通用机制:UML提供的通用机制为模型元素提供额外的注释、语义和扩展机制,允许用户对UML进行扩展。
3.UML中类的表示
类是由一个矩形框表示的,矩形框分为三层。如下图所示:
第一层:类的名称,如果该类是抽象类,则使用斜体;
第二层:类的属性,即成员变量。格式为:[外部可见性]名称:类型[=默认值];
第三层:类的方法,即成员函数。格式为:[外部可见性]名称([参数列表])[:返回值类型];
外部可见性说明:
-:private(私有)
+:public(公有)
#:protect(保护)
4.UML中类之间的关系
4.1 泛化
含义:类的继承关系
表示:用空心三角形和实线构成,空心三角形指向父类;
举例:狗和猫都属于动物类。
4.2 实现
含义:类与接口的关系,表示类是接口所有特征和行为的实现。
表示:用空心三角形和虚线表示,空心三角形指向接口。
举例:狗和猫实现了动物的吃和跑的接口。
4.3 关联
关联是一种拥有(has a)关系,一个类可以调用另一个类的公有属性和方法。在类中以成员变量的方式表示。例如老板有自己的员工,知道自己员工的姓名、员工卡号、绩效等;员工有自己的老板,也知道老板的姓名和所属部门。关联分为单向关联、双向关联和自关联。
(1) 单向关联
含义:只有一个类知道另一个类的公有属性和方法。
表示:带箭头的直线表示。
举例:员工都有自己的地址。
(2) 双向关联
含义:双方都知道对方的存在,都可以调用对方的公有属性和方法。
表示:用一条直线连接两个类,也可以用双箭头。
举例:老板有自己的员工,员工也有领导自己的老板。
(3) 自关联
含义:自己引用自己
表示:带箭头的直线,指向自己。
举例:二叉树结构体。
(4) 多重关联
含义:对象之间存在多种多重性关联关系,如下表所示。
4.4 聚合
含义:整体与部分的关系,部分离开整体后可以单独存在。常用于类的成员变
量。
表示:带空心的菱形和直线(或者带箭头的直线),箭头指向部分。
举例:汽车和轮胎,轮胎是汽车的一部分,但轮胎也可以单独存在。
4.5 组合
含义:整体和部分的关系,部分离开整体后不可以单独存在,代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。常用于类的成员变量。
表示:带实心的菱形和直线(带箭头的直线),箭头指向部分。
举例:公司和部分,部门是公司的一部分,但部门不可以单独存在。
4.6 依赖
含义:是一种使用的关系,即一个类的实现需要另一个类的协助。常用于类方法的局部变量、方法参数等。
表示:带箭头的虚线,箭头指向协助的类。
举例:动物依赖水
5.关联、组合、聚合与依赖的区别
关联代表类与类的关系;
聚合和组合代表整体与部分的关系;
依赖是一种弱的关系,表示一个类的方法的实现需要用到另一个类,但二者之间并没有明显的关系。