【入门篇】UML-ClassDiagram类图

一、 UML基本使用

mermaid官方网址：Class Diagram (mermaid-js.github.io)。

官网学习指南：类图的语法和功能

使用classDiagram开启类图编辑

1. 定义一个类

① 使用class关键字

语法：class 类名

如：class Employee

2. 定义类的方法与属性

• ① 方式一

语法：

类名 : 修饰符 属性
注意：修饰符与属性或者方法间不能有space空格

类名 : 修饰符 方法(参数) 返回值

注意：方法的)与返回值之间必须有space空格

classDiagram    
    class Employee
    Employee : +String name
    Employee : +String password
    Employee : +setLeader(Employee leader) Employee

 

 

• ② 方式二

语法：

class 类名{
修饰符 属性
修饰符 方法 返回值
}

classDiagram
class Employee{
	+String name
	-Integer age
	#String password
	
	+setLeader(Employee leader) Employee
}

 

3. 返回类型

语法：

修饰符 方法(参数) 返回值

4. 泛型(使用~~包裹)

语法：

修饰符 方法(参数类型泛型 参数名) 返回值

如：+setLeaders(List~Employee~ leaders) List~Employee~

表示 public List setLeaders(List leaders){...}方法

5. 可见性(访问修饰符)

访问修饰符需要与被修饰的方法或者属性一起使用，中间不能有space空格

抽象、静态的表示会有不同，这两个符号需要在方法的)后面紧跟，不能有space空格。不能修饰属性

显示上，抽象方法会有下划线，静态方法则表现为斜体。

6. 关系描述

 

classDiagram
classA --|> classB : Inheritance
classC --* classD : Composition
classE --o classF : Aggregation
classG --> classH : Association
classI -- classJ : Link(Solid)
classK ..> classL : Dependency
classM ..|> classN : Realization
classO .. classP : Link(Dashed)

 

 

 

7. 关系标签

语法：[类A][关系描述][类B] : 标签描述

如：classA --|> classB : Inheritance

8. 类修饰

classDiagram
class Shape<<interface>>{
    noOfVertices
    draw()
}

 

 

枚举类会稍微特殊一些，如下：

@startuml
class Color  <<enumeration>>{
    RED
    BLUE
    GREEN
    WHITE
    BLACK
}
@enduml

 

 

9. 注释

语法：%% 注释内容

classDiagram
    %% This whole line is a comment classDiagram class Shape <<interface>>
    class Shape{
        <<interface>>
        noOfVertices
        draw()
    }

注意：由于版本问题，目前主流支持UML的工具暂不支持该语法。
比如，plantuml工具则是使用note来添加备注。

@startuml
class Object << general >>
Object <|--- ArrayList
 
note top of Object : In java, every class\nextends this one.
 
note "This is a floating note" as N1
note "This note is connected\nto several objects." as N2
Object .. N2
N2 .. ArrayList
 
class Foo
note left: On last defined class
 
@enduml

 

 

 

二、 类与类之间的关系

1. 关联关系

简言之：一个类中存在一个属性是另一个类。

• ① 单向关联

表示一个User用户类，包含一个属性是Address地址类，如下：

classDiagram
    class User{
        -Address address
    }
    class Address
    User --> Address

 

• ② 双向关联

表示User用户类内部包含Order属性，Order订单类内部包含User属性，如下：

classDiagram
    class User{
        -List~Order~ orders
    }
    class Order{
        -User user
    }
    User <--> Order

 

• ③ 自关联

表示TreeNode二叉树类包含TreeNode属性，如下：

classDiagram
    class TreeNode{
        -int val
        -TreeNode left
        -TreeNode right
    }
    TreeNode --> TreeNode

 

2. 聚合关系(强关联关系)

简言之：整体与部分之间的关系，部分可以单独存在。

表示SetMeal套餐类聚合了Dish菜品类，如下：

 

classDiagram
    class Dish
    class SetMeal{
        -List~Dish~ dishes
    }
    SetMeal o-- Dish

 

3. 组合关系(强聚合关系)

简言之：整体与部分之间的关系，部分不能单独存在。

表示LinkedList类组合了Node类，Node类不能单独存在，如下：

classDiagram
    class Node
    class LinkedList{
        -List~Node~ nodes
    }
    LinkedList *-- Node

注意：此处这个例子不是非常恰当，暂时没有找到合适的例子。

4. 依赖关系

简言之：某个类与另一个类之间存在使用关系。

某个类的方法通过局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用来访问另一个类（被依赖类）中的某些方法。

Collection内部使用Iterator的方法（具体可见Collection接口的实现类），如下：

classDiagram
    class Collection{
        <<Interface>>
        +iterator() Iterator~E~
    }
    class Iterator~E~{
        <<Interface>>
        +hasNext() boolean
        +next() E
    }
    Collection ..> Iterator

 

注意：此处可以看ArrayList类，以及其内部Itr类。

5. 继承关系

简言之：父类与子类的关系。

LinkedHashSet类继承HashSet类，如下：

classDiagram
    class HashSet
    class LinkedHashSet
    HashSet <|-- LinkedHashSet

 

6. 实现关系

简言之：接口与实现类的关系。

ArrayList类实现List接口，如下：

classDiagram
    class List~E~{
        <<Interface>>
    }
    class ArrayList~E~
    List <|.. ArrayList

 

 

三、综合案例

 

@startuml
 
 
class UserDTO{
	- userAccount: String
	- userPassword: String
	
	+ getUserAccount(): String
	+ setUserAccount(String userAccount): void
	+ getUserPassword(): String
	+ setUserPassword(String userPassword): void
	# getUser(): UserDTO
}
 
class RegisterForm{
	- user: UserDTO
	- userDao: IUserDAO
}
 
class IUserDAO<<interface>>{
	+addUser(UserDTO user): Boolean 
}
 
class OracleUserDAO{
	+addUser(UserDTO user): Boolean 
}
 
 
IUserDAO <|.. OracleUserDAO: 实现Realization
RegisterForm o--> IUserDAO: 聚合Aggregation
RegisterForm *--> UserDTO: 组成Composition
IUserDAO --> UserDTO: 关联Link(Solid)
 
@enduml

语雀 文本绘图 PlantUML绘图效果

 

Inteilj IDEA PlantUML 插件绘图效果

 

classDiagram
class UserDTO{
	- userAccount: String
	- userPassword: String
	
	+ getUserAccount(): String
	+ setUserAccount(String userAccount): void
	+ getUserPassword(): String
	+ setUserPassword(String userPassword): void
	# getUser(): UserDTO
}
 
class RegisterForm{
	- user: UserDTO
	- userDao: IUserDAO
}
 
class IUserDAO{
  <<interface>>
	+addUser(UserDTO user): Boolean 
}
 
class OracleUserDAO{
	+addUser(UserDTO user): Boolean 
}
 
 
IUserDAO <|.. OracleUserDAO: 实现Realization
RegisterForm o--> IUserDAO: 聚合Aggregation
RegisterForm *--> UserDTO: 组成Composition
IUserDAO --> UserDTO: 关联Link(Solid)

Typro 纯文本绘图效果

 

用户通过注册界面(RegisterForm)输入个人信息， 用户点击“注册”按钮后将输入的信息通过一个封装用户输入数据的对象(UserDTO)传递给操作数据库的数据访问类(DAO)， 为了提高系统的扩展性，针对不同的数据库可能需要提供不同的数据访问类，因此提供了数据访问类接口， 如IUserDAO，每一个具体数据访问类都是某一个数据访问类接口的实现类， 如OracleUserDAO就是一个专门用于访问Oracle数据库的数据访问类。

 

UserDTO只是把userAcount，userPassword封装了一下使用了Getter，Setter。

那么肯定是RegisterForm的成员，注册窗体不能没有用户名与密码信息所以是组合关系。RegisterForm没有了用户信息(UserDTO)那么就没有意义了。

然后IUserDAO与RegisterForm是聚合关系因为是可以替换的。比如说你可以使用Oracle的以后扩展成Mysql的那么可以方便替换。

考虑到今后会扩展UserDAO所以适用了接口。

IUserDAO为什么与UserDTO是依赖关系，因为IUserDAO要把用户信息保存到数据库中那么必须需要用户信息。如果没有了用户信息此工作无法完成所以是依赖关系。

 

四、结尾

类之间的关系是本章节的重难点，比较难以理解和区分：