UML 类图教程：带有示例的抽象类

类图定义系统中对象的类型以及它们之间存在的不同类型的关系。它提供了应用程序的高级视图。这种建模方法可以与几乎所有面向对象方法一起运行。一个类可以引用另一个类。一个类可以有自己的对象，也可以从其他类继承。

类图的好处

• 类图说明了非常复杂的信息系统的数据模型
• 在研究实际代码之前，它提供了应用程序结构的概述。这可以轻松减少维护时间
• 它有助于更​​好地理解应用程序的总体原理图。
• 允许绘制详细图表，突出显示需要编程的代码
• 对开发人员和其他利益相关者有帮助。

UML 类图的基本元素

UML 类图的基本元素是：

1. 班级名称
2. Attributes
3. 营运部

班级名称

类的名称仅在类的图形表示中才需要。它出现在最上面的隔间中。类是对象的蓝图，可以共享相同的关系、属性、操作和语义。类呈现为一个矩形，包括其名称、属性和操作，它们位于不同的隔间中。

在表示一个类时必须注意以下规则：

1. 类名应该始终以大写字母开头。
2. 类名应该始终位于第一个隔间的中心。
3. 类名应该始终写成 无所畏惧 格式。
4. UML抽象类名应该用斜体格式书写。

Attributes

属性是类的命名属性，用于描述正在建模的对象。在类图中，此组件位于名称部分的正下方。

派生属性是根据其他属性计算得出的。例如，可以根据学生的出生日期轻松计算出学生的年龄。

属性特征

• 这些属性通常与可见性因素一起写出。
• 公共、私有、受保护和包是四种可见性，分别用 +、-、# 或 ~ 符号表示。
• 可见性描述的是类的属性的可访问性。
• 属性必须有一个有意义的名称，以描述它在类中的用途。

关系

主要有三种 UML 中的关系:

1. 依赖
2. 概论
3. 协会

依赖

依赖关系是指两个或多个类之间的关系，其中一个类的更改可能会导致另一个类的更改。但是，它总是会创建较弱的关系。依赖关系表示一个类依赖于另一个类。

在以下 UML 类图示例中，Student 依赖于 College

概括：

泛化有助于将子类与其超类联系起来。子类从其超类继承而来。泛化关系不能用于模拟接口实现。类图允许从多个超类继承。

在这个例子中，Student 类是从 Person 类泛化的。

协会：

这种关系表示类 A 和类 B 之间的静态关系。例如，一名员工为某个组织工作。

以下是一些关联规则：

• 联想大多是动词或动词短语或名词或名词短语。
• 它应该被命名以表明附加在关联路径末尾的类所扮演的角色。
• 反身关联必须具备

在这个例子中，显示的是学生和大学之间的关系，即学习。

多重

多重性是与属性相关的因素。它指定在初始化类时创建多少个属性实例。如果未指定多重性，则默认情况下将一个视为默认多重性。

假设某学院有 100 名学生。该学院可以有多名学生。

聚合

聚合是一种特殊的关联类型，它模拟了聚合体与其部分之间的整体-部分关系。

例如，类 college 由一个或多个 student 组成。在聚合中，所包含的类永远不会完全依赖于容器的生命周期。在这里，即使 student 不可用，college 类仍将保留。

组成：

组合是一种特殊类型的聚合，当一个类是另一个类的一部分时，它表示两个类之间的强所有权。

例如，如果学院由学生班组成。学院可以包含许多学生，但每个学生只属于一个学院。因此，如果学院不运作，所有学生也会被移除。

聚合与组合

聚合	组成成分
聚合表示子类可以独立于其父类而存在的关系。例如：汽车（父类）和汽车（子类）。因此，如果您删除汽车，子汽车仍然存在。	组合显示关系，其中子项永远不会独立于父项而存在。例如：房屋（父项）和房间（子项）。房间永远不会分离成房屋。

抽象类

它是一个具有操作原型但没有实现的类。也可以有一个抽象类，其中没有声明任何操作。抽象对于识别类中的功能很有用。让我们考虑一个抽象类的例子。假设我们有一个名为 motion 的抽象类，其中声明了一个方法或操作。在抽象类中声明的方法称为 移动 （）.

任何对象（例如汽车、动物、机器人等）都可以使用此抽象类方法来改变当前位置。将此抽象类方法与对象一起使用非常有效，因为没有为给定函数提供实现。我们可以以任何方式将其用于多个对象。

在 UML 中，抽象类的表示法与类的表示法相同。类与抽象类之间的唯一区别在于类名严格采用斜体字体书写。

抽象类不能被初始化或实例化。

在上面 抽象类符号，只有一个抽象方法，可供类的多个对象使用。

UML 类图示例

创建类图是一个简单的过程。它不涉及很多技术细节。下面是一个例子：

ATM 系统非常简单，客户只需按下一些按钮即可收到现金。但是，任何 ATM 系统都需要通过多个安全层。这有助于防止欺诈并向银行客户提供现金或需求详细信息。

下面给出一个 UML 类图示例：

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软件开发生命周期中的类图

类图可用于各种软件开发阶段。它有助于从三个不同的角度对类图进行建模。

1.概念视角： 概念图描述的是现实世界中的事物。您应该绘制一个表示所研究领域中的概念的图表。这些概念与类相关，并且始终与语言无关。

2. 规格角度： 规范视角用规范和接口来描述软件抽象或组件。然而，它并不承诺具体的实现。

3.实施角度： 这种类型的类图用于特定语言或应用程序的实现。从实现角度看，用于软件实现。

类图设计的最佳实践

类图是用于软件应用程序开发的最重要的 UML 图。绘制类图时应考虑许多属性。它们代表软件应用程序的各个方面。

这里，绘制类图时应该记住以下几点：

• 类图的名称必须有意义。此外，它应该描述系统的真实方面。
• 需要提前确定各个元素之间的关系。
• 需要明确每个班级的职责。
• 对于每个类，应指定最少数量的属性。因此，不需要的属性很容易使图表变得复杂。
• 每当您需要定义图表的某个方面时，都应包含用户注释。绘图结束时，软件开发团队必须能够理解。
• 最后，在创建最终版本之前，需要在白纸上绘制图表。此外，在准备最终提交之前，还应反复修改。

结语

• UML 是用于指定、设计和可视化软件系统工件的标准语言
• 类是对象的蓝图
• 类图描述系统中对象的类型以及它们之间存在的不同类型的关系
• 它允许分析和设计软件应用程序的静态视图
• 类图是用于软件应用程序开发的最重要的 UML 图
• UML 类图的基本元素是 1）类 2）属性 3）关系
• 类图在研究实际代码之前提供了应用程序结构的概述。它无疑减少了维护时间
• 类图对于映射面向对象的编程语言很有用，例如 Java, C++, 红宝石, Python等等。

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