文章目录
- 前言
- UML 类图
- 1. 类图的自身结构
- 2. 关联关系
- 2.1. 自关联
- 2.2. 单向关联
- 2.3. 双向关联
- 3. 聚合关系
- 4. 组合关系
- 5. 依赖关系
- 6. 继承关系
- 7. 实现关系
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，它统一规范了各种图形的
含义，设计者按照 UML 规范去画图，看图者就能迅速掌握设计者的思路
UML 以不同的角度，将图形归类为，用例图、类图、对象图、状态图、活动图、顺序图、协作图、构件图、部署
图、包图、组合结构图、交互概览图共 13 种图形，学习设计模式主要用到的是类图，所以本文会记录类图的用法
类图是一种静态的结构图，它能描述类或接口自身的结构（类名，类的属性，类的方法），也能描述类与类之间的
关系（关联关系、聚合关系、组合关系、依赖关系、继承关系、实现关系）
关联关系、聚合关系、组合关系，这三个是非常容易混淆的概念，因为这三个关系都是以类成员属性的方式实现，
实现它们的语法是相同的，只能从概念进行区分，后面会详细介绍每个关系的特点，注意总结它们的区别
1. 类图的自身结构
类图自身的结构由三部分组成（名称区域、属性区域、方法区域 ）（下面 中括号 里的内容属于可选项）：
- 名称区域： 类名或接口名，接口时，要分为两行，第一行写 <
>，在第二行写接口名 - 属性区域： 成员访问级别 属性名称 : 属性类型 [ = 属性缺省默认值 ]
- 方法区域： 成员访问级别 方法名称(参数列表) [ : 方法返回类型 ]
成员访问级别分为：
- 公共 (public)：+
- 私有 (private)：-
- 父子类或相同包下 (protected)：#
1. 示例：类图的自身结构
通过上图我们可以得到信息：
- 这是一个名字为 Person 的类
- 包含一个成员属性 name，该属性的访问级别为公共、属性的类型是 String、 属性的默认值是 “ares5k”
- 包含一个成员属性 age，该属性的访问级别为私有、属性的类型是 int
- 包含一个成员方法 setName，该方法的访问级别为公共、方法需要一个 String 类型的参数
- 包含一个成员方法 getName，该方法的访问级别为公共、方法的返回值是 String 类型
2. 示例：接口的完整表示方式
接口和类的结构同理，我们可以得到如下信息：
- 这是一个名字为 Runnable 的接口
- 包含一个方法 run，该方法的访问级别为公共、方法的返回值是 String 类型
关联关系又分为自关联、单向关联，双向关联，实际代码中，这种关系通过成员属性的方式实现
关联关系的特点：这种包含关系更强调两个类是使用关系，而非整体与部分的关系，比如人和车，从事物本身来
讲，车不属于人的一部分，人只是单纯要使用车
表示自关联关系需要满足两点：
- 拥有一个带有实心三角箭头的实线
- 该实线的箭头和线尾部都指向自身
上图是一个自关联关系，容器是一个单独的物体，从事物本身来讲，另一个容器 subContainer 并不应该是它的一部
分， 容器中包含另一个容器 subContainer 单纯是为了使用
用 Java 代码实现上图关系：
class Container {
public Container subContainer;
}
2.2. 单向关联
表示单向关联关系需要满足三点：
- 拥有一个带有实心三角箭头的实线
- 该实线的箭头指向其关联的另一个类图
- 该实线的线尾部指向自身
上图是一个单向关联关系，从事物本身来讲，车不属于人的一部分，人只是单纯要使用车
用 Java 代码实现上图关系：
class Car {
}
class Person {
public Car car;
}
2.3. 双向关联
表示双向关联关系需要满足两点：
- 拥有一个没有箭头的实线
- 该实线连接两个相互关联的类图
上图是一个双向关联关系，从事物本身来讲，鱼不属于猫的一部分，猫也不属于鱼的一部分，它们两个关联，
完全是吃与被吃的关系
用 Java 代码实现上图关系：
class Cat {
public Fish fish;
}
class Fish {
public Cat cat;
}
3. 聚合关系
聚合关系通过成员属性的方式实现，它的特点：从事物本身的角度看，成员类可以单独存在，而主类必须依赖成员
类，比如，商品可以单独存在，而订单必须包含商品，否则就没有意义
表示聚合关系需要满足三点：
- 拥有一个带有空心菱形箭头的实线
- 该实线的箭头指向自身
- 该实线的尾部指向其需要聚合的另一个类图
上图是一个聚合关系，它展示了订单必须聚合商品
用 Java 代码实现上图关系：
class Goods {
public String goodsName;
}
class Order {
public List goodsList;
}
4. 组合关系
组合关系通过成员属性的方式实现，它的特点：从事物关系的角度讲，主类必须依赖成员类，而成员类也不能单独
存在，它单独存在没有意义，必须被包含在主类中，比如，嘴巴单独存在就没有意义，它必须包含在头中
表示组合关系需要满足三点：
- 拥有一个带有实心菱形箭头的实线
- 该实线的箭头指向自身
- 该实线的尾部指向其需要组合的另一个类图
上图是一个组合关系，发动机单独存在没有意义，必须包含在汽车内才可以
用 Java 代码实现上图关系：
class Engine {
public int power;
}
class Car {
public Engine engine;
}
5. 依赖关系
依赖关系会被定义在方法参数或局部变量中，它的特点：偶然参与性，从事物本身来讲，被依赖的类并不属于主
类的一部分，但是在主类的某些行为中，可能会需要其参与，比如，车子并不是人的一部分，但人有很多行为，当
中开车的行为就需要车子的参与
表示依赖关系需要满足三点：
- 拥有一个带有三角箭头的的虚线
- 该虚线的箭头指向其依赖的另一个类图
- 该虚线的线尾部指向自身
上图是一个依赖关系，车子并不是人的一部分，但人有很多行为，当中开车的行为就需要车子的参与
用 Java 代码实现上图关系：
class Car {
}
class Person {
public void drive(Car car) {
}
public void walk() {
}
public void talk() {
}
}
6. 继承关系
继承关系是指父子类，通过开发语言的关键字实现，比如 Java 中使用 extends 来实现继承关系，继承属于耦合度
很高的关联，子类会继承父类的所有非私有的属性和方法
表示继承关系需要满足三点：
- 拥有一个带有空心三角箭头的的实线
- 该实线的线尾部指向子类
- 该实线的箭头指向父类
- 子类从父类中继承的属性和方法，不需要列举在子类的类图中
上图是一个继承关系，父类 Person 中定义了公共的成员属性 name, Teacher 和 Student 的类图中虽然没有定义
name 属性，但是因为它们都继承于 Person，所以它们也都默认拥有 name 属性
用 Java 代码实现上图关系：
class Person {
public String name;
}
class Teacher extends Person {
public String teacherNo;
}
class Student extends Person {
public String studentNo;
}
7. 实现关系
实现关系是指接口和实现类，是通过开发语言的关键字完成，比如 Java 中使用 implements 来完成接口和实现类
关系，接口中定义的方法和属性，其实现类会默认拥有，如果接口中的方法没有默认方法体，则实现类必须将方法体完成
表示实现关系需要满足三点：
- 拥有一个带有空心三角箭头的的虚线
- 该虚线的线尾部指向实现类
- 该虚线的箭头指向接口
上图是一个实现关系，Person 和 Dog 实现了 Action 接口，那么 Person 和 Dog 就都默认拥有 run 方法，如果
接口 Action 中的 run 方法没有定义默认方法体，那么 Person 和 Dog 就必须完成 run 方法
用 Java 代码实现上图关系：
interface Action {
public void run();
}
class Person implements Action {
public void run() {
}
}
class Dog implements Action {
public void run() {
}
}
