【工具知识】——类图的快速入门

类图

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概述

1. 定义：描述系统中所包含的类以及它们之间的相互关系的统一建模语言图（UML）
2. 作用：
   • 用于面向对象软件开发的分析和设计阶段对系统静态结构的描述
   • 简化了开发人员对系统的理解，是进行编码和测试的重要参考
3. 组成
   • 类（接口表示形式与类相同）
   • 类之间的关系

类图的绘制

1. 类class：使用三层矩形方框表示
   • 第一层是类名：不可省略。正体字说明类可被实例化的，斜体字说明类为抽象类。
   • 第二层是属性：书写形式为修饰符 属性名：属性类型
   • 第三层是方法：书写形式为修饰符 方法名(参数列表)：返回值类型
   • 属性和方法的修饰符：“+” 表示public，“-“ 表示private，”#"表示protected
     
2. 关系：自顶向下从穷
   • 继承（Inheritance）
     • 子类通过实线的空心三角箭头指向父类 ，表示is a的关系（大雁是一种鸟）
   • 实现关系(Realization/Implementation)
     • 类通过虚线的空心三角箭头指向接口 ，表示功能实现（大雁能飞，飞是一个功能接口），C++的多继承通常是继承一个父类和多个接口类。
   • 组合关系（Composition）
     • 部分通过实心菱形箭头指向整体，表示拥有的关系（大雁拥有翅膀，翅膀是组成部分）
   • 聚合关系（Aggregation）
     • 个体通过空心菱形箭头指向群体，表示包含的关系（雁群包含一个大雁，大雁是整体的一个元素）
   • 关联关系（Association）
     • A通过实线箭头指向B，表示know的关系（大雁了解气候）
   • 依赖关系（Dependency）
     • A通过虚线箭头指向B，表示依赖的关系（大雁依赖水和氧气）

3. 完整类图示例

关系详述

继承：是is a的关系，eg：Student继承Person，则说明Student is a Person

• 优点：
  • 代码重用：子类可以重写父类的方法来实现对父类的拓展
• 缺点
  • 打破封装：父类的实现细节对于子类可见
  • 打破独立：父类方法修改，子类也必须做出相应修改
  • 不够灵活：子类从父类继承的方法在编译时确定，无法在运行时改变

组合：是has a的关系，新类拥有其他类的对象作为成员变量

• 优点
  • 封装性好：拥有的类对象内部实现细节不可见
  • 低耦合性：局部类代码的修改，不影响全局类的使用
  • 支持动态扩展：可在运行时根据具体对象选择不同类型的组合对象
• 缺点
  • 产生过多对象：创建整体类对象时，需要创建所有局部类对象

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参考博客

1. 通俗易懂教你画类图
2. UML类图绘制
3. 111
4. 111