类图 | UML (统一建模语言)

类图描绘了应用程序的静态视图。它表示系统中存在的对象类型以及它们之间的关系。一个类由它的对象组成，也可以从其他类继承。类图用于可视化、描述、记录系统的各种不同方面，以及构建可执行的软件代码。

它显示了属性、类、函数和关系，以提供软件系统的概览。它在单独的部分中构成类名、属性和函数，这有助于软件开发。由于它是类、接口、关联、协作和约束的集合，因此被称为结构图。

类图的目的

类图的主要目的是构建应用程序的静态视图。它是唯一被广泛用于构建的图，并且可以与面向对象的语言映射。它是最流行的 UML 图之一。以下是类图的目的：

1. 分析和设计应用程序的静态视图。
2. 描述系统的主要职责。
3. 它是组件图和部署图的基础。
4. 它包含正向和逆向工程。

类图的优点

1. 它可以表示复杂系统的对象模型。
2. 通过提供在编码之前应用程序如何构建的概览，减少了维护时间。
3. 它提供了应用程序的通用示意图，以便更好地理解。
4. 它通过突出显示所需的代码（将要编程的代码）来表示详细的图表。
5. 它对利益相关者和开发人员都有帮助。

类图的重要组成部分

类图由三个部分组成

• 上部： 上部包含类的名称。一个类是表示共享相同关系、属性、操作和语义的相似对象的表示。表示类时应考虑以下一些规则：
  1. 将类名的首字母大写。
  2. 将类名放在上部的中心。
  3. 类名必须以粗体格式书写。
  4. 抽象类的名称应以斜体格式书写。
• 中部： 中部构成属性，它描述了类的质量。这些属性具有以下特征：
  1. 属性与其可见性因子（public (+)，private (-)，protected (#) 和 package (~)）一起编写。
  2. 属性类的可访问性由可见性因子说明。
  3. 应该为属性分配一个有意义的名称，该名称将解释其在类中的用法。
• 下部： 下部包含方法或操作。这些方法以列表的形式表示，其中每个方法都写在一行中。它演示了一个类如何与数据交互。

关系

在 UML 中，关系有三种类型

• 依赖关系： 依赖关系是两个或多个类之间的语义关系，其中一个类的更改会导致另一个类的更改。它形成较弱的关系。
  在以下示例中，Student_Name 依赖于 Student_Id。

• 泛化： 泛化是父类（超类）和子类（子类）之间的关系。在这种关系中，子类是从父类继承的。
  例如，活期帐户、储蓄帐户和信用卡帐户是银行帐户的广义形式。

• 关联： 它描述了两个或多个对象之间的静态或物理连接。它描述了关系中有多少个对象。
  例如，一个部门与学院相关联。

多重性： 它定义了属性允许的实例的特定范围。如果未指定范围，则将一个视为默认多重性。

例如，多个患者被送往一家医院。

聚合： 聚合是关联的子集，表示“拥有”关系。它比关联更具体。它定义了部分-整体或部分-关系。在这种关系中，子类可以独立于其父类而存在。

公司包含许多员工，即使一名员工辞职，公司仍然存在。

组合： 组合是聚合的子集。它描述了父级及其子级之间的依赖关系，这意味着如果删除一个部分，则另一部分也会被丢弃。它表示整体-部分关系。

联系人簿包含多个联系人，如果删除联系人簿，所有联系人将丢失。

抽象类

在抽象类中，没有对象可以是抽象类的直接实体。抽象类既不能声明也不能实例化。它用于查找跨类的功能。抽象类的表示法与类相似；唯一的区别是类名以斜体书写。由于它不涉及给定函数的任何实现，因此最好将抽象类与多个对象一起使用。

让我们假设我们有一个名为displacement的抽象类，其中声明了一个方法，该方法将被称为drive ()。现在，这个抽象类方法可以被任何对象实现，例如，汽车、自行车、踏板车、自行车等。

如何绘制类图？

类图被最广泛地用于构建软件应用程序。它不仅代表了系统的静态视图，而且代表了应用程序的所有主要方面。类图的集合整体代表一个系统。

绘制类图时需要牢记的一些关键点如下

1. 为了描述系统的完整方面，建议为类图指定一个有意义的名称。
2. 应提前确认对象及其关系。
3. 必须知道每个类的属性和方法（职责）。
4. 应指定最少数量的所需属性，因为更多数量的不需要的属性将导致复杂的图表。
5. 开发人员可以在需要时使用注释来描述图的各个方面。
6. 应多次重绘和修改图表，以使其在生成最终版本之前正确。

类图示例

下面给出了描述销售订单系统的类图。

类图的用法

类图用于表示系统的静态视图。它在组件图和部署图的建立中起着至关重要的作用。它有助于构建可执行代码，以对任何系统执行正向和逆向工程，或者我们可以说它主要用于构建。它表示与 C++、Java 等面向对象的语言的映射。类图可用于以下目的

1. 描述系统的静态视图。
2. 显示静态视图中每个实例之间的协作。
3. 描述系统执行的功能。
4. 使用面向对象的语言构造软件应用程序。