UML 類圖（上）：類、繼承和實現

面向對象設計

對於一個程序員來說，在工作的開始階段通常都是別人把東西設計好，你來做。伴隨着個人的成長，這個過程將慢慢變成自己設計一部分功能來實現，自己實現。如果要自己設計，無論是給自己看，還是給別人看，勢必要輸出一些文檔，清晰地整理出思路。

關於文檔，有些人會用文字，但是再多的文字在絕大多數人看來，都不會有一張圖來得直白，本文就講一講使用 UML 圖來進行面向對象的設計。

面向對象設計主要就是使用 UML 的類圖，類圖用於描述系統中所包含的類以及它們之間的相互關係，幫助人們簡化對系統的理解，它是系統分析和設計階段的重要產物，也是系統編碼和測試的重要模型依據。

UML 類圖分爲上下兩篇，上篇是類、繼承和實現三種關係，下面開始。

類的 UML 畫法

Java 是一門面向對象語言，那最基礎的就類了。類（Class）封裝了數據和行爲，是面向對象的重要組成部分，它是具有相同屬性、操作、關係的對象集合的總稱。在系統中，每個類都具有一定的職責，職責指的是類要完成什麼樣子的功能，要承擔什麼樣子的義務。一個類可以有多種職責，但是設計得好的類一般只有一種職責。

假如我現在定義了這麼一個類：

public class Person 
{
    private String name = "Jack";

    public String getName() 
    {
        return name;
    }

    public void setName(String name) 
    {
        this.name = name;
    }
    
    protected void playBasketball() 
    {
        pass();
    }
    
    private void pass() 
    {

    }
}

那麼此類對應的 UML 爲：

看到該圖分爲三層：最頂層的爲類名，中間層的爲屬性，最底層的爲方法。

屬性的表示方式爲：【可見性】【屬性名稱】：【類型】={缺省值，可選}

方法的表示方式爲：【可見性】【方法名稱】（【參數列表】）：【類型】 

可見性都是一樣的，"-" 表示 private、"+" 表示 public、"#" 表示 protected。

繼承關係

繼承也叫作泛化（Generalization），用於描述父子類之間的關係，父類又稱爲基類或者超類，子類又稱作派生類。在 UML 中，泛化關係用帶空心三角形的實線來表示。

假如現在我又定義了一個 Student 和一個 Teacher：

public class Teacher extends Person 
{
    private String teacherNo;
    
    public void teach() 
    {

    }
}

那麼，用 UML 表示這種關係應當是：

抽象繼承關係

上面的繼承是普通的繼承，在 Java 中，除了普通的繼承之外，衆所周知的還有一種抽象的繼承關係，因此就再講講抽象繼承關係，作爲上面的繼承的補充。

比方說我想實現一個鏈表（Link），插入（insert）與刪除（remove）動作我想讓子類去實現，鏈表本身只實現統計鏈表中元素個數的動作（count），然後有一個子類單向鏈表（OneWayLink）去實現父類沒有實現的動作，Java 代碼爲：

public class OneWayLink extends Link
{
    public void insert()
    {
        
    }

    public void remove()
    {
        
    }
}

其 UML 的畫法爲：

在 UML 中，抽象類無論類名還是抽象方法名，都以斜體的方式表示，因爲這也是一種繼承關係，所以子類與父類通過帶空心三角形的實線來聯繫。

實現關係

很多面向對象的語言中都引入了接口的概念，如 Java、C# 等，在接口中通常沒有屬性，而且所有的操作都是抽象的，只有操作的聲明沒有操作的實現。UML 中用與類類似的方法表示接口，假設我有一個 Animal：

那麼它的 UML 應當表示爲：

很簡單，注意在方法上應當有 <> 表示這是一個接口。接口一般沒有屬性，所以這裏中間層沒有，有屬性要注意也都是常量。

接下來，有一個 Dog 和一個 Cat 實現了 Animal：

public class Dog implements Animal 
{
    public void move() 
    {
        
    }

    public void eat() 
    {
        
    }
}

public class Cat implements Animal 
{
    public void move() 
    {
        
    }

    public void eat() 
    {
        
    }
}

此時應當使用帶空心三角形的虛線來表示，UML 應該是這樣的：

兩個抽象方法，Dog 和 Cat 的實現將不一樣，當然，在 Dog 和 Cat 之中，也可以增加 Dog 和 Cat 自己的變量和方法。

本文由 Readfog 進行 AMP 轉碼，版權歸原作者所有。
來源：https://www.cnblogs.com/xrq730/p/5527115.html