UML类图（Unified Modeling Language Class Diagram）是一种用于可视化和描述系统中类、属性、方法以及它们之间关系的图形化表示方法。我在大学时，学习这个知识总是容易忘记，所以特地整理了这篇文章。希望屏幕的友友通过今天的阅读，能够牢记并深入理解。

为什么要学习UML类图

UML类图是面向对象分析与设计（OOAD）中最常用的图表类型之一，它提供了一种标准化的方式来描述系统中的类及其之间的关系。UML类图可以帮助开发人员和设计师更好地理解和沟通系统的结构和行为。

主要组成部分

在UML类图中，主要由两部分组成：类、类之间的关系。

类

类又分为三层结构：类名、类的属性、类的方法。

类名：填写类的名称，如果是接口类，名称上面标注<<interface>>，如果是枚举，名称上面标注<<enumeration>>

修饰符：

类的图示：

然而，有时候为了更清晰地描述类的结构，特别是在Java语言中使用内部类的情况下，可能会扩展类图以包含四个部分。

需要注意的是，抽象类的类名以及抽象方法的名字都用斜体字表示。

类之间的关系

类之间的关系主要包括泛化（继承）、依赖、关联、聚合、组合和实现6种关系，下面对它们进行一一阐释。

1、泛化关系

子类从父类继承了所有特征和行为，并添加了自己特有的特性和行为。

举个例子：汽车是交通工具的一种，即汽车具有交通工具的共性，同时也有自己的特点，如有轮胎、引擎等等。在UML类图中，可以通过一个带有空心三角形箭头的实线来表示泛化关系，箭头指向父类。

2、实现关系

类与接口之间的关系是实现关系。一个类可以实现一个或多个接口，表示它实现了接口中定义的所有特征和行为。

举个例子：画画是一个接口，定义了一个画人物方法。小明这个类实现了画画接口，就必须实现了画人物的方法。

3、聚合关系

聚合是关联关系的一种特殊形式，用于表示整体与部分的拥有关系，即“has a”的关系。在聚合关系中，一个对象可以包含这些部分对象作为其组成部分，但这些部分对象可以独立存在。

举个例子：汽车和轮胎的关系。在UML类图中使用带空心菱形的实线来表示。空心菱形指向整体对象。

4、组合关系

组合关系是一种强关联的整体与部分关系，其中部分对象的生命周期完全由整体对象控制。如果整体对象被销毁，所有的部分对象也会随之被销毁。

举个例子：鸟和翅膀就是组合关系，没了鸟，翅膀也不复存在。组合关系通常通过在UML类图中使用带实心菱形的实线来表示。实心菱形指向整体对象。

5、关联关系

一个类拥有另一个类的属性和方法。这种关系通常表示为一个类是另一个类的成员或拥有者。这种关系可以是单向的，也可以是双向的。在单向关联中，一个类知道另一个类的属性和方法，但反过来并不知道。而在双向关联中，两个类相互知道对方的属性和方法。在UML类图中，单向关联用带箭头的实线表示，箭头指向被拥有的类；而双向关联可以有两个箭头或没有箭头。

举个例子：单向关联，一个学生可以有多张银行卡。双向关联，一个学生拥有多个老师，一个老师也可以拥有多个学生。在UML类图中，单向关联用带箭头的实线表示，箭头指向被拥有的类；而双向关联可以有两个箭头或没有箭头。

6、依赖关系

一个类需要另一个类才能完成某些操作或实现某些功能。

举个例子：程序员依赖于电脑，这样才能编程嘛。在UML类图中，依赖关系用带箭头的虚线表示，箭头指向被依赖的类。

总结

最后附上一首方便记忆的打油诗：

泛化实现要牢记，实线虚线空三角，

聚合组合需分清，空心实心是菱形。

关联依赖最简单，实线虚线加箭头，

掌握这些小知识，设计类图不再愁。