UML类图（Unified Modeling Language Class Diagrams)

统一建模语言（UML） |  类图

什么是UML？

　　UML是一种用于可视化描述系统，具有广泛用途的建模语言。作为一种标准化的图形语言，在软件工业中被用于软件系统部件的具体化，可视化，结构化描述以及撰写文档，同样在商业模型中也得到应用。

UML的优点：

• 使复杂的软件设计更为简单，也能够实现像OOP（面向对象编程）这一类被广泛应用的概念。
• 用理解起来可能更容易的图来描述，避免了大量的文字。
• 是表达和交流概念或系统结构变得更容易。
• 在一张图中就能够描绘出整个系统。
• 程序员实用类图来描述实际需求时，可让问题更加清晰明了，实现起来更容易。

UML的分类

　　UML通常分为两类：描述结构的UML图（Structural UML diagrams）和描述行为的UML图（Behavioral UML diagrams），具体见下表：

UML | 类图

　　类图展示出OOP中的类，接口，及其中存在的关系，关联与协作。UML在类图中是标准化的。类是OOP的主要构件模块，而类图用恰当的结构展示OOP中遇到的一切，包括类，继承关系，类关系。它能够描述各种对象和它们之间的静态关系。使用类图的主要目的：

• 类图是唯一能够恰当的展示出OOP中各种不同概念的UML。
• 利用类图来对应用程序做出优化的设计与分析高效而快速。
• 类图是部署图和组件图的基础。

类图一般的规则如下：

• 每个类用一个矩形框表示，框内由类名，属性，及定义的操作三个子部件构成。
• 三种表示可见性的修饰符：
• + 表示public
• # 表示protected
• -  表示private
• ~  表示default（无修饰符）

一些常用的构成模型的组件：

• 类（Class）{名(name)，属性(attribute)，方法(method)
• 对象（Object）
• 接口（Interface）
• 关系（Relationships） { 继承（inheritance），关联（association），泛化（generalization）}
• 关联（association）{双向，单向（unidirectional，aggregation）}

常用表示关系的组件：

关于绘制类图： 

一些在线或离线的软件都能够完成类图的制作，比如Edraw max, lucid chart等。如果能在相关网站软件找到模板，制作类图更为方便。

推荐网站https://www.draw.io/，可制作各种各样的diagram，使用很快捷，可保存文件到本地，免费无需登录。之前也经常用来画流程图。

例子：

下图为实现interface和aggregation的类图描述。MovablePoint, MovableCircle实现Movable。MovablePoint成为MovableCircle一部分。

如下是一张类图，父类Animal有两个子类dog，cat。d1为子类dog的对象。

以下为对应代码：

import java.io.*;

class GFG {
    public static void main(String[] args)
    {
        dog d1 = new dog();
        d1.bark();
        d1.run();
        cat c1 = new cat();
        c1.meww();
    }
}

class Animal {
    public void run()
    {
        String name;
        String colour;

        System.out.println("animal is running");
    }
}

class dog extends Animal {
    public void bark()
    {
        System.out.println("wooh!wooh! dog is barking");
    }
    public void run()
    {
        System.out.println("dog is running");
    }
}

class cat extends Animal {
    public void meww()
    {
        System.out.println("meww! meww!");
    }
} 

参考资料：

[1]. Unified Modeling Language (UML) | Class Diagrams - GeeksforGeeks     https://www.geeksforgeeks.org/unified-modeling-language-uml-class-diagrams/

[2]. UML Class Diagrams Tutorial, Step by Step – Salma – Medium    https://medium.com/@smagid_allThings/uml-class-diagrams-tutorial-step-by-step-520fd83b300b