1.概述
在我们的日常学习、工作、考试以及面试的过程中，都会使用到类图，它是一种表示系统中的类、接口、属性和方法等静态结构的图形语言，常用于面向对象的软件设计、分析，对技术实现起到指导作用，是架构师的常用工具之一。
通过类图，可以更好地理解系统的结构和设计，提高开发效率和软件质量。对于学习过设计模式的同学来说，肯定会有更深刻的感触，正是因为有类图我们更直观的理解各种模式的实现方式，并按照类图的指导去完成我们自己的设计模式代码。
综上，能够看懂并画出类图就显得尤为重要了，本篇主要是讲述类型中的核心概念以及使用方式，主要包括：
- 类、属性、方法、访问权限的表示方式
- 类与类之间的关系及其符号表示方式
- 基数的使用
在类图中，每个类都被表示为一个矩形框，其中包含类的名称、属性和方法，类之间的关系可以通过不同的关系符号来表示，下面我们直接切入主题。
2.类的表示方式
表现形式即我们可以通过什么样的图形来表现出类所包含的信息，例如类与接口如何表示，如何表示属性与方法，如何表示访问权限。
2.1.类与接口
类和接口在类型中都是用矩形的方框来表示，方框分为两层，在第一层中会写接口名和类名，接口的第一层方框中还会用<<interface>>来表示，如下图所示：
2.2.属性、方法、访问权限
在方框的第二行，则会写属性与方法，在属性和方法的左边还会用一些符号来表示访问权限，如下图：
-
+：表示 public -
-：表示 private -
#：表示 protected -
无符号：表示 default
从上图我们发现属性和方法是放在同一层的，现在的写法还比较直观，但是当属性和方法变多，且不按照顺序来写的时候就会显得有点杂乱，不能直观的看出类的结构。
所以，还有另一种画类图的方式，将类图的方框隔离为三层，第二层定义属性，第三层定义方法。按照新的格式得到新的类图如下：
如果是初期的领域划分建模，可以使用两层方框的表示方式，甚至只需要单层的方框填入类名即可，不需要填入大量的属性和方法，这种方式在初期建模时会更加简洁明了。如果是在做较详细的技术实现，建议使用具有3层方框的表示方式，这种方式整理的信息更加丰富和清晰。
3.类之间的关系
类之间的关系一共有6种，耦合程度由强到弱可以表示为：
实现 = 泛化 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖
-
实现（Realization）：表示类和接口之间的实现关系。 -
泛化（Generalization）：表示类之间的继承关系，也被叫做继承。 -
组合（Composition）：表示一个类对象包含另一个类对象，强整体与部分的关系。 -
聚合（Aggregation）：表示一个类对象包含另一个类对象，弱整体与部分的关系。 -
关联（Association）：表示一个类对象包含另一个类对象，是一种静态的关系。 -
依赖（Dependency）：表示一个类在其方法中使用到了另一个类，但两者之间不具有持久性的包含关系。
只是看这样的解释，可能还是不太了解各个关系之间的区别到底是什么，尤其是组合、聚合、关联看起来都差不多。但是没有关系，在下面的内容中会有“说人话”的方式来详细解释各个关系。
3.1.继承与实现
继承与实现在类图中表现为is-a的关系，通过空心三角形来表示，其中实现用虚线表示、继承用实现表示。
空心三角形画在父类或父接口这一端，下图分别表示了类B实现接口A，类B继承类A的关系：
继承与实现大家都是比较熟悉的，这里就不过多的赘述。
3.2.关联、聚合、组合
关联关系是类图中最不容易区分清楚的部分，聚合与组合是关联关系的一种特殊的表现形式，它们三种都是has-a的关系。
关联关系表示为实线，聚合和组合是在关联的基础上加入了菱形来表示，聚合表示为空心菱形，组合表示为实心菱形。
如果将一个类作为包含类，那么它的成员变量中的类就是成员类，菱形是画在包含类这一端，如下图：
上图中的表达的关系，从上到下分别为：
- 类A与类B存在关联关系（这个关联关系并不明确，有可能是双向关联）
- 类B是类A的一部分
- 类A中包含了类B
上面的表示方式是部分教程了较为标准的一种画法，但有时候也会看到另一种画法，在实现上会带上箭头，如下图所示：
在这张图中关联关系带上了箭头，表示的是单项的关联关系，即类A中关联了类B，而组合与聚合表达的含义与上面不带箭头的图一致。
之所以要学习这种画法，主要是在看资料的时候遇到两种不同的画法都能看得懂。
3.2.1.用代码表达关联关系
所谓的关联关系，就是一个类中使用了另一个类作为成员变量，至于这个成员变量是如何被使用的，并不是关联关系需要关注的。
例如现在存在两个类学生Student和课程Course的双向关联关系，如图：
class Student {
Course course;
}
class Course {
Student student;
}
同理，如果是单向关联，则可以表示为：
class Student {
Course course;
}
class Course {
}
3.2.2.用代码表达组合关系
组合是一种强has-a关系，它要求的是一个类中有另一个类作为其成员变量的前提下，成员类依赖于包含类的生命周期，简单的说，就是两个类的生命周期一致，一荣俱荣，一损俱损。
例如现在有一个Person类，它引入了一个Heart作为成员变量：
Heart会在Person的构造函数中被new出来，随Person的创建而创建，同时当Person被销毁后回收后，Heart没有了引用也会被回收掉。
class Person {
private Heart heart;
public Person() {
this.heart = new Heart();
}
}
class Heart {
}
3.2.3.用代码表达聚合关系
组合是一种弱has-a关系，与组合关系不同的是，成员类不会依赖包含类的生命周期，简单的说，即使是某个类被销毁了，它的成员类也不会被销毁。
例如现在有一台电脑Computer，接入了一个键盘Keyboard，即使电脑坏了，我这个键盘还可以接入到其他的电脑上使用：
我们可以通过构造方法或者setter方法将键盘注入到电脑中：
class Computer {
private Keyboard keyboard;
// 通过构造方法的参数注入
public Computer(Keyboard keyboard) {
this.keyboard= keyboard;
}
// 通过setter方法注入
public void setKeyboard() {
this.keyboard= keyboard;
}
}
class Keyboard {
}
相信用过Spring的同学，一定对上面的这段代码非常熟悉，这就是我们常说的构造方法注入与set注入，不难看出，Spring中的依赖实现方式大多是通过聚合的方式来实现的。
3.3.依赖
依赖在类图中也是has-a的关系，表达的是一个类在它运行自己函数的过程中使用到了另一个类，函数没有运行的时候就不会使用到这个类。
依赖关系也可以算作是一种特殊的关联关系，我们从类图中就可以看出来，依赖关系的类图是由虚线+箭头组成（关联是实线+箭头）。下图表示的是类A中使用到了类B
3.3.1.依赖关系的代码实现
依赖关系在代码中往往表示为方法的形参以及局部变量，以一个简化版的工厂模式为例，提供一个汽车工厂CarFactory，在这个工厂中可以生产汽车Car。
class CarFactory {
public Car crateCar() {
return new Car();
}
}
class Car{
}
4.基数
基数(multiplicity) 在有些教材上也叫多重度(multiplicity）也叫，用来表示关联的类之间的数量关系，也就是我们常说的一对一 , 一对多 , 多对多，上述的4种关系关联、组合、聚合、依赖中都可以添加基数。
基数由数字 , * , .. 组成，数字表示的是类的具体数量，* 表示的是0个或多个的意思，而..是两个符号之间的连接符，用于表示一个区间关系，例如：
-
1：表示1个 -
0..1：表示0个或1个 -
0..*：表示0个或多个，也可以直接用*表示 -
1..*：表示1个或多个
基数的符号是写在关系的连线两端的，以上面的学生选择课程为例，一个学生至少选择1门课程，学有余力的可以选择多门，则可以通过下面的图形来表示：
写成代码，就是成员变量Course由一个对象，修改为一个集合：
class Student {
List<Course> courses;
}
class Course {
}
5.总结
本篇主要是在讲述如何通过图形语言来描述类和接口，类之间的关系以及基数，通过本篇文章中的知识点，我们已经基本可以看懂并设计自己的类图了。当然，类图的画法是多种多样的，本篇文章中并没有例举完整，例如在菜鸟教程中搜索设计模式，你可能会看到这样的类图：
在这张图中，关系的表达方式与上述的表达方式不太相同，是使用统一箭头加描述的方式来表达的，但相信大家有了本篇文章的基础之后，看到这样的类图也不会有什么压力，所以我们在日后的工作学习中继续查漏补缺即可。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-756027.html
最后，再总结一下本篇中的几个重点知识点：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-756027.html
- 类的表示方式：掌握类的画法
通过一个划分为3层的方框来表示，第一层是名字、第二层是属性、第三层方法，如果是接口，可以在第一层的第一行写上<<interface>>。 - 关系：代表各种关系的图标，以及关联、组合、聚合、依赖的区别
- 图标：
- 继承与实现是空心三角形，继承是实线，实线是虚线
- 关联与依赖是箭头，关联是实线、依赖是虚线
- 组合与聚合是菱形，组合是实心菱形，聚合是空心菱形
- 关联和依赖的区别：关联是成员变量，依赖是局部变量
- 组合与聚合的区别：组合中的成员类与包含类有相同的生命周期，而聚合中成员类有自己独有的生命周期
- 图标：
- 基数：基数的含义与表示方式
- 含义：用于表达关联的类之间的数量关系
- 表示方式：写在关联连线的两端，有一对一 , 一对多 , 多对多三种，需要注意
0..*与*表示的是同一个意思，即：0个或多个
到了这里，关于【UML建模】类图（Class Diagram）的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
