UML類圖是一種結(jié)構(gòu)圖，用于描述一個(gè)系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。類圖以反映類結(jié)構(gòu)和類之間關(guān)系為目的，用以描述軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，是一種靜態(tài)建模方法。類圖中的類，與面向?qū)ο笳Z(yǔ)言中的類的概念是對(duì)應(yīng)的。

1 類結(jié)構(gòu)

在類的UML圖中，使用長(zhǎng)方形描述一個(gè)類的主要構(gòu)成，長(zhǎng)方形垂直地分為三層，以此放置類的名稱、屬性和方法。

其中，

一般類的類名用正常字體粗體表示，如上圖；抽象類名用斜體字粗體，如User；接口則需在上方加上<<interface>>。

屬性和方法都需要標(biāo)注可見(jiàn)性符號(hào)，+代表public，#代表protected，-代表private。

另外，還可以用冒號(hào):表明屬性的類型和方法的返回類型，如+$name:string、+getName():string。當(dāng)然，類型說(shuō)明并非必須。

2 類關(guān)系

類與類之間的關(guān)系主要有六種：繼承、實(shí)現(xiàn)、組合、聚合、關(guān)聯(lián)和依賴，這六種關(guān)系的箭頭表示如下，

接著我們來(lái)了解類關(guān)系的具體內(nèi)容。

3 六種類關(guān)系

六種類關(guān)系中，組合、聚合、關(guān)聯(lián)這三種類關(guān)系的代碼結(jié)構(gòu)一樣，都是用屬性來(lái)保存另一個(gè)類的引用，所以要通過(guò)內(nèi)容間的關(guān)系來(lái)區(qū)別。

3.1 繼承

繼承關(guān)系也稱泛化關(guān)系（Generalization），用于描述父類與子類之間的關(guān)系。父類又稱作基類，子類又稱作派生類。

繼承關(guān)系中，子類繼承父類的所有功能，父類所具有的屬性、方法，子類應(yīng)該都有。子類中除了與父類一致的信息以外，還包括額外的信息。

例如：公交車、出租車和小轎車都是汽車，他們都有名稱，并且都能在路上行駛。

PHP代碼實(shí)現(xiàn)如下：

<?phpclass Car{    public $name;    public function run()
    {        return '在行駛中';
    }
}class Bus extends Car{    public function __construct()
    {        $this->name = '公交車';
    }
}class Taxi extends Car{    public function __construct()
    {        $this->name = '出租車';
    }
}// 客戶端代碼$line2 = new Bus;echo $line2->name . $line2->run();

3.2 實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)關(guān)系（Implementation），主要用來(lái)規(guī)定接口和實(shí)現(xiàn)類的關(guān)系。

接口（包括抽象類）是方法的集合，在實(shí)現(xiàn)關(guān)系中，類實(shí)現(xiàn)了接口，類中的方法實(shí)現(xiàn)了接口聲明的所有方法。

例如：汽車和輪船都是交通工具，而交通工具只是一個(gè)可移動(dòng)工具的抽象概念，船和車實(shí)現(xiàn)了具體移動(dòng)的功能。

<?phpinterface Vehicle{    public function run();
}class Car implements Vehicle{    public $name = '汽車';    public function run()
    {        return $this->name . '在路上行駛';
    }
}class Ship implements Vehicle{    public $name = '輪船';    public function run()
    {        return $this->name . '在海上航行';
    }
}// 客戶端代碼$car = new Car;echo $car->run();

3.3 組合關(guān)系

組合關(guān)系（Composition）：整體與部分的關(guān)系，但是整體與部分不可以分開(kāi)。

組合關(guān)系表示類之間整體與部分的關(guān)系，整體和部分有一致的生存期。一旦整體對(duì)象不存在，部分對(duì)象也將不存在，是同生共死的關(guān)系。

例如：人由頭部和身體組成，兩者不可分割，共同存在。

<?phpclass Head{    public $name = '頭部';
}class Body{    public $name = '身體';
}class Human{    public $head;    public $body;    public function setHead(Head $head)
    {        $this->head = $head;
    }    public function setBody(Body $body)
    {        $this->body = $body;
    }    public function display()
    {        return sprintf('人由%s和%s組成', $this->head->name, $this->body->name);
    }
}// 客戶端代碼$man = new Human();
$man->setHead(new Head());
$man->setBody(new Body());echo $man->display();

3.4 聚合關(guān)系

聚合關(guān)系（Aggregation）：整體和部分的關(guān)系，整體與部分可以分開(kāi)。

聚合關(guān)系也表示類之間整體與部分的關(guān)系，成員對(duì)象是整體對(duì)象的一部分，但是成員對(duì)象可以脫離整體對(duì)象獨(dú)立存在。

例如：公交車司機(jī)和工衣、工帽是整體與部分的關(guān)系，但是可以分開(kāi)，工衣、工帽可以穿在別的司機(jī)身上，公交司機(jī)也可以穿別的工衣、工帽。

<?phpclass Clothes{    public $name = '工衣';
}class Hat{    public $name = '工帽';
}class Driver{    public $clothes;    public $hat;    public function wearClothes(Clothes $clothes)
    {        $this->clothes = $clothes;
    }    public function wearHat(Hat $hat)
    {        $this->hat = $hat;
    }    public function show()
    {        return sprintf('公交車司機(jī)穿著%s和%s', $this->clothes->name, $this->hat->name);
    }
}// 客戶端代碼$driver = new Driver();
$driver->wearClothes(new Clothes());
$driver->wearHat(new Hat());echo $driver->show();

3.5 關(guān)聯(lián)關(guān)系

關(guān)聯(lián)關(guān)系（Association）：表示一個(gè)類的屬性保存了對(duì)另一個(gè)類的一個(gè)實(shí)例（或多個(gè)實(shí)例）的引用。

關(guān)聯(lián)關(guān)系是類與類之間最常用的一種關(guān)系，表示一類對(duì)象與另一類對(duì)象之間有聯(lián)系。組合、聚合也屬于關(guān)聯(lián)關(guān)系，只是關(guān)聯(lián)關(guān)系的類間關(guān)系比其他兩種要弱。

關(guān)聯(lián)關(guān)系有四種：雙向關(guān)聯(lián)、單向關(guān)聯(lián)、自關(guān)聯(lián)、多重?cái)?shù)關(guān)聯(lián)。

例如：汽車和司機(jī)，一輛汽車對(duì)應(yīng)特定的司機(jī)，一個(gè)司機(jī)也可以開(kāi)多輛車。

在UML圖中，雙向的關(guān)聯(lián)可以有兩個(gè)箭頭或者沒(méi)有箭頭，單向的關(guān)聯(lián)或自關(guān)聯(lián)有一個(gè)箭頭。上圖對(duì)應(yīng)的PHP代碼如下：

<?phpclass Driver{    public $cars = array();    public function addCar(Car $car)
    {        $this->cars[] = $car;
    }
}class Car{    public $drivers = array();    public function addDriver(Driver $driver)
    {        $this->drivers[] = $driver;
    }
}// 客戶端代碼$jack = new Driver();
$line1 = new Car();
$jack->addCar($line1);
$line1->addDriver($jack);
print_r($jack);

在多重性關(guān)系中，可以直接在關(guān)聯(lián)直線上增加一個(gè)數(shù)字，表示與之對(duì)應(yīng)的另一個(gè)類的對(duì)象的個(gè)數(shù)。

• 1..1：僅一個(gè)

• 0..*：零個(gè)或多個(gè)

• 1..*：一個(gè)或多個(gè)

• 0..1：沒(méi)有或只有一個(gè)

• m..n：最少m、最多n個(gè) (m<=n)

3.6 依賴關(guān)系

依賴關(guān)系（Dependence）：假設(shè)A類的變化引起了B類的變化，則說(shuō)名B類依賴于A類。

大多數(shù)情況下，依賴關(guān)系體現(xiàn)在某個(gè)類的方法使用另一個(gè)類的對(duì)象作為參數(shù)。

依賴關(guān)系是一種“使用”關(guān)系，特定事物的改變有可能會(huì)影響到使用該事物的其他事物，在需要表示一個(gè)事物使用另一個(gè)事物時(shí)使用依賴關(guān)系。

例如：汽車依賴汽油，如果沒(méi)有汽油，汽車將無(wú)法行駛。

<?phpclass Oil{    public $type = '汽油';    public function add()
    {        return $this->type;
    }
}class Car{    public function beforeRun(Oil $oil)
    {        return '添加' . $oil->add();
    }
}// 客戶端代碼$car = new Car;echo $car->beforeRun(new Oil());

4 總結(jié)

這六種類關(guān)系中，組合、聚合和關(guān)聯(lián)的代碼結(jié)構(gòu)一樣，可以從關(guān)系的強(qiáng)弱來(lái)理解，各類關(guān)系從強(qiáng)到弱依次是：繼承→實(shí)現(xiàn)→組合→聚合→關(guān)聯(lián)→依賴。如下是完整的一張UML關(guān)系圖。

（點(diǎn)擊圖片查看大圖）

UML類圖是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的輔助工具，但并非是必須工具，如果暫時(shí)不理解本文的內(nèi)容，可以繼續(xù)看設(shè)計(jì)模式部分，并不會(huì)影響。

說(shuō)明：本文所有UML類圖均使用免費(fèi)的UMLet工具，在比較了Viso和StartUML后，感覺(jué)UMLet要好用很多，強(qiáng)烈推薦使用。

UML類圖與類的關(guān)系

虛線箭頭指向依賴；

實(shí)線箭頭指向關(guān)聯(lián)；

虛線三角指向接口；

實(shí)線三角指向父類；

空心菱形能分離而獨(dú)立存在，是聚合；

實(shí)心菱形精密關(guān)聯(lián)不可分，是組合；

上面是UML的語(yǔ)法。

在畫(huà)類圖的時(shí)候，理清類和類之間的關(guān)系是重點(diǎn)。類的關(guān)系有泛化(Generalization)、實(shí)現(xiàn)（Realization）、依賴(Dependency)和關(guān)聯(lián)(Association)。其中關(guān)聯(lián)又分為一般關(guān)聯(lián)關(guān)系和聚合關(guān)系(Aggregation)，合成關(guān)系(Composition)。下面我們結(jié)合實(shí)例理解這些關(guān)系。

基本概念

類圖（Class Diagram）: 類圖是面向?qū)ο笙到y(tǒng)建模中最常用和最重要的圖，是定義其它圖的基礎(chǔ)。類圖主要是用來(lái)顯示系統(tǒng)中的類、接口以及它們之間的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和關(guān)系的一種靜態(tài)模型。

類圖的3個(gè)基本組件：類名、屬性、方法。 

泛化(generalization)：表示is-a的關(guān)系，是對(duì)象之間耦合度最大的一種關(guān)系，子類繼承父類的所有細(xì)節(jié)。直接使用語(yǔ)言中的繼承表達(dá)。在類圖中使用帶三角箭頭的實(shí)線表示，箭頭從子類指向父類。

實(shí)現(xiàn)（Realization）:在類圖中就是接口和實(shí)現(xiàn)的關(guān)系。這個(gè)沒(méi)什么好講的。在類圖中使用帶三角箭頭的虛線表示，箭頭從實(shí)現(xiàn)類指向接口。

依賴(Dependency)：對(duì)象之間最弱的一種關(guān)聯(lián)方式，是臨時(shí)性的關(guān)聯(lián)。代碼中一般指由局部變量、函數(shù)參數(shù)、返回值建立的對(duì)于其他對(duì)象的調(diào)用關(guān)系。一個(gè)類調(diào)用被依賴類中的某些方法而得以完成這個(gè)類的一些職責(zé)。在類圖使用帶箭頭的虛線表示，箭頭從使用類指向被依賴的類。

關(guān)聯(lián)(Association) : 對(duì)象之間一種引用關(guān)系，比如客戶類與訂單類之間的關(guān)系。這種關(guān)系通常使用類的屬性表達(dá)。關(guān)聯(lián)又分為一般關(guān)聯(lián)、聚合關(guān)聯(lián)與組合關(guān)聯(lián)。后兩種在后面分析。在類圖使用帶箭頭的實(shí)線表示，箭頭從使用類指向被關(guān)聯(lián)的類?？梢允菃蜗蚝碗p向。

聚合(Aggregation) : 表示has-a的關(guān)系，是一種不穩(wěn)定的包含關(guān)系。較強(qiáng)于一般關(guān)聯(lián),有整體與局部的關(guān)系,并且沒(méi)有了整體,局部也可單獨(dú)存在。如公司和員工的關(guān)系，公司包含員工，但如果公司倒閉，員工依然可以換公司。在類圖使用空心的菱形表示，菱形從局部指向整體。

組合(Composition) : 表示contains-a的關(guān)系，是一種強(qiáng)烈的包含關(guān)系。組合類負(fù)責(zé)被組合類的生命周期。是一種更強(qiáng)的聚合關(guān)系。部分不能脫離整體存在。如公司和部門(mén)的關(guān)系，沒(méi)有了公司，部門(mén)也不能存在了；調(diào)查問(wèn)卷中問(wèn)題和選項(xiàng)的關(guān)系；訂單和訂單選項(xiàng)的關(guān)系。在類圖使用實(shí)心的菱形表示，菱形從局部指向整體。

多重性(Multiplicity) : 通常在關(guān)聯(lián)、聚合、組合中使用。就是代表有多少個(gè)關(guān)聯(lián)對(duì)象存在。使用數(shù)字..星號(hào)（數(shù)字）表示。如下圖，一個(gè)割接通知可以關(guān)聯(lián)0個(gè)到N個(gè)故障單。

聚合和組合的區(qū)別

這兩個(gè)比較難理解，重點(diǎn)說(shuō)一下。聚合和組合的區(qū)別在于：聚合關(guān)系是“has-a”關(guān)系，組合關(guān)系是“contains-a”關(guān)系；聚合關(guān)系表示整體與部分的關(guān)系比較弱，而組合比較強(qiáng)；聚合關(guān)系中代表部分事物的對(duì)象與代表聚合事物的對(duì)象的生存期無(wú)關(guān)，一旦刪除了聚合對(duì)象不一定就刪除了代表部分事物的對(duì)象。組合中一旦刪除了組合對(duì)象，同時(shí)也就刪除了代表部分事物的對(duì)象。 

實(shí)例分析

聯(lián)通客戶響應(yīng)OSS。系統(tǒng)有故障單、業(yè)務(wù)開(kāi)通、資源核查、割接、業(yè)務(wù)重保、網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)性能等功能模塊。現(xiàn)在我們抽出部分需求做為例子講解。

大家可以參照著類圖，好好理解。 

1． 通知分為一般通知、割接通知、重保通知。這個(gè)是繼承關(guān)系。

2． NoticeService和實(shí)現(xiàn)類NoticeServiceImpl是實(shí)現(xiàn)關(guān)系。

3． NoticeServiceImpl通過(guò)save方法的參數(shù)引用Notice,是依賴關(guān)系。同時(shí)調(diào)用了BaseDao完成功能，也是依賴關(guān)系。

4． 割接通知和故障單之間通過(guò)中間類(通知電路)關(guān)聯(lián)，是一般關(guān)聯(lián)。

5． 重保通知和預(yù)案庫(kù)間是聚合關(guān)系。因?yàn)轭A(yù)案庫(kù)可以事先錄入，和重保通知沒(méi)有必然聯(lián)系，可以獨(dú)立存在。在系統(tǒng)中是手工從列表中選擇。刪除重保通知，不影響預(yù)案。

6． 割接通知和需求單之間是聚合關(guān)系。同理，需求單可以獨(dú)立于割接通知存在。也就是說(shuō)刪除割接通知，不影響需求單。

7． 通知和回復(fù)是組合關(guān)系。因?yàn)榛貜?fù)不能獨(dú)立于通知存在。也就是說(shuō)刪除通知，該條通知對(duì)應(yīng)的回復(fù)也要級(jí)聯(lián)刪除。

經(jīng)過(guò)以上的分析，相信大家對(duì)類的關(guān)系已經(jīng)有比較好的理解了。大家有什么其它想法或好的見(jiàn)解，歡迎拍磚。

PS：還是那句話：以上類圖用Enterprise Architect 7.5所畫(huà)，在此推薦一下EA,非常不錯(cuò)。可以替代Visio和Rose了。Visio功能不夠強(qiáng)大，Rose太重。唯有EA比較合適。 

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