UML中的类图与类图之间的关系

UML

UML是让系统可视化，让规格和设计文档化的表现方法，它是Unified Modeling Language(统一建模语言)的简称

类图

UML中的类图(Class Diagram)用于表示类，接口，实例等之间相互的静态关系。虽然名字叫做类图，但是图中并不仅仅只有类。

类与层次结构

如示例:

abstract class Parent{
    int field1;
    static char field2;
    abstract void methodA();
    double methodB(){
        // ...
    }
}

class Child extends Parent{
    void methodA(){
        // ...
    }
    static void methodC(){
        // ...
    }
}

该程序对应的类图为:

该图展现了Parent和Child两个类之间的关系，其中空心箭头表明了两者之间的层次关系。箭头由子类指向父类，换言之，空心箭头表示继承。
图中的长方形表示类，类自上而下分为三个部分

1. 类名
2. 字段名
3. 方法名

类中规定，抽象类(方法)以斜体方式显示；静态字段(方法)需要标注下划线。

接口与实现

示例如下：

interface Printable{
    abstract void print();
    abstract void newPage();
}

class Print implements Printable{
    void print(){
        // ...
    }
    void newPage(){
        // ...
    }
}

这一小段程序对应的类图为：

UML以<<interface>>表示接口，空心的虚线箭头表示了接口与实现类的关系，箭头的方向为从实现类指向接口。

聚合

示例如下：

class Apple{
    // ....
}

class Fruit{
    Apple apple;
    // ...
}

class Basket{
    Fruit[] fruits;
}

这一段程序对应的类图为：

当一个类中持有另一个类的实例，无论是一个还是多个，我们就将这种“持有”关系称为聚合。
在UML中，我们将带有空心菱形的实线表示聚合关系，使用联想记忆，将聚合关系想象程空心菱形的器皿中装有其他的物品。

访问控制

示例程序：

class Something{
    public int publicField;
    protected int protectedField;
    int defaultField;
    private int privateField;
    
    public void publicMethod(){

    }
    protected void protectedMethod(){

    }
    void defaultMethod(){

    }
    private void privateMethod(){
        
    }
}

对于这样一个程序，类图可以标识出该类中字段与方法的可见性，或者说是访问控制权限，类图如下：

类的关联

可以在类名前面加上黑三角表示类之间的关联关系，如下所示：

时序图

程序示例：

class Client{
    Sever sever;
    void work(){
        server.open();
        server.print();
        server.close();
    }
}

class Server{
    Device device;
    void open(){
        // ...
    }
    void print(){
        device.write();
    }
    void close(){
        // ...
    }
}

class Device{
    void write(){
        // ... 
    }
}

上述程序的时序图如下：

在图中，有三个实例，:Client,:Server,:Device分别代表Client类，Server类以及Device类的实例，每个示例都带有一条向下延伸的虚线，称之为生命线，在生命线上的长方形则表示着，实例在处于某种活动中。
黑色箭头表示方法的调用；虚线的返回箭头则表示方法的返回。
时序图的阅读是沿着生命线从上至下进行阅读的，当遇到箭头时，我们可以顺着箭头所指的方向查看对象之间的协作。