一篇文章带你入门Java UML的类图

一、什么是UML

统一建模语言(Unified Modeling Language，UML)是一种为面向对象系统的产品进行说明、可视化和编制文档的一种标准语言，是非专利的第三代建模和规约语言。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 本身是一套符号的规定，就像数学符号和化学符号一样，这些符号用于描述软件模型中的各个元素和他 们之间的关系，比如类、接口、实现、泛化、依赖、组合、聚合等。

使用UML图的好处：

• UML可以帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求。
• UML统一了各种方法对不同类型的系统、不同开发阶段以及不同内部概念的不同观点，从而有效的消除了各种建模语言之间不必要的差异。
• UML建模能力比其它面向对象建模方法更强。它不仅适合于一般系统的开发，而且对并行、分布式系统的建模尤为适宜。
• 使用UML使硬件组件和软件组件之间将会有更大的透明度。便携性和综合效率将会增加。

UML图的模型分类：

• 功能模型：从用户的角度展示系统的功能，包括用例图。
• 对象模型：采用对象，属性，操作，关联等概念展示系统的结构和基础，包括类图、对象图。
• 动态模型：展现系统的内部行为，包括交互图（时序图与协作图）、状态图、活动图。

二、UML类图

UML类图是描述系统中的类，以及各个类之间的关系的静态视图。能够让我们在正确编写代码以前对系统有一个全面的认识。类图是一种模型类型，确切地说，是一种静态模型类型。类图表示类、接口和它们之间的协作关系。

类图中的关系：

依赖关系（Dependency）：如果在一个类中使用到了其他类(包括属性，方法的参数、返回结果以及方法中)，那么这两个类之间就存在依赖关系。使用虚线箭头表示。例如人、电话、使用电脑工作等。

代码表示：

//人
public class Person {
    private Phone phone;
    //使用电脑工作
    public void work(Computer computer){
        ...
    }
}
//电话
class Phone{
}
//电脑
class Computer{
}

UML图表示：

继承关系（Generalization）：也叫泛化关系，就是我们代码中说的继承。使用空心箭头实线表示。例如BaseService与Service。

代码表示：

public class ServiceImpl extends  BaseService{
}
interface BaseService{
}

UML图表示：

实现关系（Implementation）：同样是我们代码中说的那个接口实现。使用空心箭头虚线表示。例如Service层。

代码表示：

public class ServiceImpl implements  IService{
}
interface IService{
}

UML图表示：

关联关系（Generalization）：关联关系是依赖关系中的一种。常指1对多，多对多等的属性关联关系。使用实线箭头表示，单向关联需要有箭头指向，双向关联可以有箭头也可以没有。例如：老师、学生、课程的关系。

代码表示：

//学生
public class Student {
    List<Teacher> teachers;
    List<Course> courses;
}
//老师
class Teacher{
    List<Student> students;
}
//课程
class Course{
}

UML图表示：

聚合关系（Aggregation）：表示整体和部分的关系，聚合关系的整体和部分是可以拆分开的。使用空心菱形实线表示。例如电脑、键盘、屏幕的关系。

代码表示：

//电脑
public class Computer {
    private Screen screen;
    private Keyboard keyboard;
}
//屏幕
class Screen {
}
//键盘
class Keyboard {
}

UML图表示：

组合关系（Composition）：表示整体和部分的关系，但是组合关系整体和部分是不可拆分的。使用实心菱形实线表示。例如公司和部门的关系，部门脱离了公司不能单独存在。

代码表示：

//公司
public class Company {
    List<Department> departments;
}
//部门
class Department {
}

UML图表示：

总结