怎樣理解UML元素和UML關系圖符號

這篇文章給大家介紹怎樣理解UML元素和UML關系圖符號，內容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

大家重點討論一下UML元素和UML關系圖符號。開發Java應用程序時，開發者要想有效地利用統一建模語言（UML），必須全面理解UML元素以及這些元素如何映射到Java。

UML元素簡介

類圖是最常用的UML圖，它用于描述系統的結構化設計。其中包括類關系以及與每個類關聯的屬性及行為。類圖能出色地表示繼承與合成關系。為了將類圖作為一種高效的溝通工具使用，開發者必須理解如何將類圖上出現的元素轉換到Java中。下面來進一步探索這一轉換過程。
在后面的小節中，分別講解了類圖的各個元素及其在Java中相應的表示。我會列出元素名，后續簡短的代碼片斷和一幅圖來表示元素在類圖上的樣子。每一節的***簡要總結了該元素。

類（Class）

類（圖A）是對象的藍圖，其中包含3個組成部分。***個是Java中定義的類名。第二個是屬性（attributes）。第三個是該類提供的方法。

屬性和操作之前可附加一個可見性修飾符。加號（+）表示具有公共可見性。減號（-）表示私有可見性。#號表示受保護的可見性。省略這些修飾符表示具有package（包）級別的可見性。如果屬性或操作具有下劃線，表明它是靜態的。在操作中，可同時列出它接受的參數，以及返回類型，如圖A的“Java”區域所示。
圖A

　C#:
***行:類名,如果是抽象類,則用斜體顯示.
第二行:字段或屬性.
第三行:類的操作(方法或者行為).
+:表示public;-:表示:private;#:表示protected;

包（Package）

包（圖B）是一種常規用途的組合機制。UML中的一個包直接對應于Java中的一個包。在Java中，一個包可能含有其他包、類或者同時含有這兩者。進行建模時，你通常擁有邏輯性的包，它主要用于對你的模型進行組織。你還會擁有物理性的包，它直接轉換成系統中的Java包。每個包的名稱對這個包進行了惟一性的標識。
圖B

接口（Interface）

接口（圖C）是一系列操作的集合，它指定了一個類所提供的服務。它直接對應于Java中的一個接口類型。接口既可用圖C的那個圖標來表示，也可由附加了<<interface>>的一個標準類來表示。通常，根據接口在類圖上的樣子，就能知道與其他類的關系。
圖C

C#:
它表示一個接口圖，與類圖的區別主要是頂端有<<interface>>顯示。***行是接口名稱，第二行是接口方法。接口還有另一種表示方法，俗稱棒棒糖表示法，就是唐老鴨類實現了&lsquo;講人話&rsquo;的接口。”

UML關系圖符號

后面的例子將針對某個具體目的來獨立地展示各種關系。雖然語法無誤，但這些例子可進一步精煉，在它們的有效范圍內包括更多的語義。

依賴（Dependency）

實體之間一個“使用”關系暗示一個實體的規范發生變化后，可能影響依賴于它的其他實例（圖D）。更具體地說，它可轉換為對不在實例作用域內的一個類或對象的任何類型的引用。其中包括一個局部變量，對通過方法調用而獲得的一個對象的引用（如下例所示），或者對一個類的靜態方法的引用（同時不存在那個類的一個實例）。也可利用“依賴”來表示包和包之間的關系。由于包中含有類，所以你可根據那些包中的各個類之間的關系，表示出包和包的關系。
圖D

“動物幾大特征，比如有新陳代謝，能繁殖。而動物要有生命力，需要氧氣、水以及食物等。也就是說，動物依賴于氧氣和水。他們之間是依賴關系（Dependency），用虛線箭頭來表示。”

關聯（Association）

實體之間的一個結構化關系表明對象是相互連接的。UML關系圖符號中關聯關系的箭頭是可選的，它用于指定導航能力。如果沒有箭頭，暗示是一種雙向的導航能力。在Java中，關聯（圖E）轉換為一個實例作用域的變量，就像圖E的“Java”區域所展示的代碼那樣。可為一個關聯附加其他修飾符。多重性（Multiplicity）修飾符暗示著實例之間的關系。在示范代碼中，Employee可以有0個或更多的TimeCard對象。但是，每個TimeCard只從屬于單獨一個Employee。
圖E

聚合（Aggregation）

UML關系圖符號中聚合（圖F）是關聯的一種形式，代表兩個類之間的整體/局部關系。聚合暗示著整體在概念上處于比局部更高的一個級別，而關聯暗示兩個類在概念上位于相同的級別。聚合也轉換成Java中的一個實例作用域變量。

關聯和聚合的區別純粹是概念上的，而且嚴格反映在語義上。聚合還暗示著實例圖中不存在回路。換言之，只能是一種單向關系。
圖F

合成（Composition）

合成（圖G）是聚合的一種特殊形式，暗示“局部”在“整體”內部的生存期職責。合成也是非共享的。所以，雖然局部不一定要隨整體的銷毀而被銷毀，但整體要么負責保持局部的存活狀態，要么負責將其銷毀。局部不可與其他整體共享。但是，整體可將所有權轉交給另一個對象，后者隨即將承擔生存期職責。
Employee和TimeCard的關系或許更適合表示成“合成”，而不是表示成“關聯”。
圖G

泛化（Generalization）

泛化（圖H）表示一個更泛化的元素和一個更具體的元素之間的關系。UML關系圖符號中泛化是用于對繼承進行建模的UML元素。在Java中，用extends關鍵字來直接表示這種關系。
圖H

實現（Realization）

實例（圖I）關系指定兩個實體之間的一個合同。換言之，一個實體定義一個合同，而另一個實體保證履行該合同。對Java應用程序進行建模時，實現關系可直接用implements關鍵字來表示。
圖I

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