练习UML类图中的类的表示

第一部分：UML类图(class diagram)

类图用来展现一组类、类的特性以及其类相互之间的关系，一个类图由一组类以及它们之间的关系构成，类图用来对系统的领域概念以及静态结构进行建模。

在软件模型中，类图是最基本、也最重要的一种图。

类图中的元素有类、接口、协作、关系、注释、约束和包。

类的关系主要有关联、组成、泛化、依赖和接口的实现。

类图的作用主要有以下三点：

• 在软件空间中建立对问题空间抽象的结构映像。
• 用例分析和设计的逻辑结构建模。
• 数据库结构建模。

第二部分：PlantUML类图语法

基本语法：

类之间的关系通过下面的符号定义 :

Type	Symbol	Drawing
Extension（扩展）	<|--
Composition（组合）	*--
Aggregation（聚合）	o--

使用.. 来代替 -- 可以得到点 线.

例如：

 @startuml
 Class01 <|-- Class02
 Class03 *-- Class04
 Class05 o-- Class06
 Class07 .. Class08
 Class09 -- Class10
 @enduml

 @startuml
 Class11 <|.. Class12
 Class13 --> Class14
 Class15 ..> Class16
 Class17 ..|> Class18
 Class19 <--* Class20
 @enduml

 @startuml
 Class21 #-- Class22
 Class23 x-- Class24
 Class25 }-- Class26
 Class27 +-- Class28
 Class29 ^-- Class30
 @enduml

在关系之间使用标签来说明时, 使用 :后接 标签文字。

对元素的说明，你可以在每一边使用 "" 来说明.例如：

 @startuml

 Class01 "1" *-- "many" Class02 : contains

 Class03 o-- Class04 : aggregation

 Class05 --> "1" Class06

 @enduml

在标签的开始或结束位置添加< 或 >以表明是哪个对象作用到哪个对象上。

 @startuml
 class Car

 Driver - Car : drives >
 Car *- Wheel : have 4 >
 Car -- Person : < owns

 @enduml

添加方法：

为了声明域或者方法，你可以使用 后接域名或方法名。

系统检查是否有括号来判断是方法还是域。例如：

 @startuml
 Object <|-- ArrayList

 Object : equals()
 ArrayList : Object[] elementData
 ArrayList : size()

 @enduml

也可以使用{} 把域或者方法括起来。注意，这种语法对于类型/名字的顺序是非常灵活的。

@startuml
class Dummy {
  String data
  void methods()
}

class Flight {
   flightNumber : Integer
   departureTime : Date
}
@enduml

 @startuml
 class Dummy {
   {field} A field (despite parentheses)
   {method} Some method
 }

 @enduml

定义可访问性：

一旦你定义了域或者方法，你可以定义 相应条目的可访问性质。

Character	Icon for field	Icon for method	Visibility
-			private
#			protected
~			package private
+			public

 @startuml

 class Dummy {
  -field1
  #field2
  ~method1()
  +method2()
 }

 @enduml

你可以采用以下命令停用这些特性 skinparam classAttributeIconSize 0 ：

 @startuml
 skinparam classAttributeIconSize 0
 class Dummy {
  -field1
  #field2
  ~method1()
  +method2()
 }

 @enduml

抽象与静态：

通过修饰符{static}或者{abstract}，可以定义静态或者抽象的方法或者属性。这些修饰符可以写在行的开始或者结束。也可以使用{classifier}这个修饰符来代替{static}.

 @startuml
 class Dummy {
   {static} String id
   {abstract} void methods()
 }
 @enduml

高级类体：

PlantUML默认自动将方法和属性重新分组，你可以自己定义分隔符来重排方法和属性，下面的分隔符都是可用的：--..==__.

还可以在分隔符中添加标题：

@startuml
class Foo1 {
  You can use
  several lines
  ..
  as you want
  and group
  ==
  things together.
  __
  You can have as many groups
  as you want
  --
  End of class
}

class User {
  .. Simple Getter ..
  + getName()
  + getAddress()
  .. Some setter ..
  + setName()
  __ private data __
  int age
  -- encrypted --
  String password
}

@enduml

备注和模板：

模板通过类关键字("<<"和">>")来定义

你可以使用note left of , note right of , note top of , note bottom of这些关键字来添加备注。

你还可以在类的声明末尾使用note left, note right,note top, note bottom来添加备注。

此外，单独用note这个关键字也是可以的，使用 .. 符号可以作出一条连接它与其它对象的虚线。

链接的注释：

在定义链接之后，你可以用 note on link 给链接添加注释

如果想要改变注释相对于标签的位置，你也可以用 note left on link， note right on link， note bottom on link。（对应位置分别在label的左边，右边，下边）

抽象类和接口：

用关键字abstract或abstract class来定义抽象类。抽象类用斜体显示。 也可以使用interface, annotation 和 enum关键字。

使用非字母字符：

如果你想在类（或者枚举）的显示中使用非字母字符，你可以：

• 在类的定义中使用 as 关键字
• 在类名旁边加上 ""

 @startuml
 class "This is my class" as class1
 class class2 as "It works this way too"

 class2 *-- "foo/dummy" : use
 @enduml

隐藏类：

你也可以使用 show/hide 命令来隐藏类

如果你定义了一个大的!included文件，且想在文件包含之后隐藏部分类，该功能会很有帮助。

泛型（generics）：

你可以用 < 和 > 来定义类的泛型。

 @startuml

 class Foo<? extends Element> {
   int size()
 }
 Foo *- Element

 @enduml

指定标记（Spot）：

通常标记字符 (C, I, E or A) 用于标记 类(classes), 接口（interface）, 枚举（enum）和 抽象类（abstract classes）.

但是当你想定义原型时，可以增加对应的单个字符及颜色，来定义自己的标记（spot），就像下面一样：

 @startuml

 class System << (S,#FF7700) Singleton >>
 class Date << (D,orchid) >>
 @enduml

包

你可以通过关键词 package 声明包，同时可选的来声明对应的背景色（通过使用html色彩代码或名称）。

注意：包可以被定义为嵌套。

 @startuml

 package "Classic Collections" #DDDDDD {
   Object <|-- ArrayList
 }

 package net.sourceforge.plantuml {
   Object <|-- Demo1
   Demo1 *- Demo2
 }

 @enduml

包样式：

包可以定义不同的样式。

你可以通过以下的命令来设置默认样式 : skinparam packageStyle,或者对包使用对应的模板:

 @startuml
 scale 750 width
 package foo1 <<Node>> {
   class Class1
 }

 package foo2 <<Rectangle>> {
   class Class2
 }

 package foo3 <<Folder>> {
   class Class3
 }

 package foo4 <<Frame>> {
   class Class4
 }

 package foo5 <<Cloud>> {
   class Class5
 }

 package foo6 <<Database>> {
   class Class6
 }

 @enduml

你也可以参考下面的示例来定义包之间的连线:

 @startuml

 skinparam packageStyle rectangle

 package foo1.foo2 {
 }

 package foo1.foo2.foo3 {
   class Object
 }

 foo1.foo2 +-- foo1.foo2.foo3

 @enduml

第三部分：以班级学生管理系统中的 —— “学生” 类为例

在班级管理系统中，学生是一个类，与此同时，课程、宿舍、成绩与学生这个类也有着很大的关系。

@startuml
class 课程 {
  -课程号:int
  -课程名:string
  -主课教师:string
  __
  +课程信息
  +选择课程
}
class 学生{
  -学号:int
  -姓名:string
  -班级:string
  -专业:string
  __
  +登陆
  +修改信息
  +退出
  +已选课程
  +课程信息
}
class 宿舍 {
  -宿舍号:int
  -楼号:int
  -所住人员:string
  __
  +登陆
  +修改信息
  +退出
}
class 成绩 {
  -课程号:int
  -课程名:string
  -考试成绩:int
  __
  +课程信息
  +查看成绩
}

课程 -right-> 学生
宿舍 -left-> 学生
学生 -down-> 成绩
@enduml

第四部分：总结

类通常都是用一个矩形来表示，这个矩形分为三部分，最上面是类名，中间是类的属性，最下面是类的操作。

通过类图，能很清晰的就将系统中的各个类对象都描述清楚，然后再根据这些类图来进行设计就非常的方便。

同时，也可以通过类图来对与客户的要求进行完善，以免出现软件设计后却不符合客户要求的情况。