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UML类图

以下类图体现了类之间的关系

• 车的类图结构为<<abstract>>，表示车是一个抽象类；
• 它有两个继承类：小汽车和自行车；它们之间的关系为实现关系，使用带空心箭头的虚线表示；
• 小汽车为与SUV之间也是继承关系，它们之间的关系为泛化关系，使用带空心箭头的实线表示；
• 小汽车与发动机之间是组合关系，使用带实心箭头的实线表示；
• 学生与班级之间是聚合关系，使用带空心箭头的实线表示；
• 学生与身份证之间为关联关系，使用一根实线表示；
• 学生上学需要用到自行车，与自行车是一种依赖关系，使用带箭头的虚线表示；

类之间的关系

• 类的继承：类的继承结构表现在UML中为 泛化(generalize)与实现(realize)

泛化关系(generalization)

继承关系为 is-a的关系；两个对象之间如果可以用 is-a 来表示，就是继承关系：（..是..)

eg：自行车是车、猫是动物

泛化关系用一条带空心箭头的直接表示；如下图表示（A继承自B）；

注：最终代码中，泛化关系表现为继承非抽象类

我的理解：泛化的关系相当于父类已经是一个实现（真实存在的对象），然后对实现进行继承，就是泛化（再次实现）。

实现关系(realize)

实现关系用一条带空心箭头的虚线表示；

eg：”车”为一个抽象概念，在现实中并无法直接用来定义对象；只有指明具体的子类(汽车还是自行车)，才 可以用来定义对象（”车”这个类在C++中用抽象类表示，在JAVA中有接口这个概念，更容易理解）

注：最终代码中，实现关系表现为继承抽象类；

我的理解：实现关系表示父类是不存在的一个抽象，子类是将这个抽象真正实现出来，由虚转实就是实现。

聚合关系(aggregation)

聚合关系用一条带空心菱形箭头的直线表示，如下图表示A聚合到B上，或者说B由A组成：

聚合关系用于表示实体对象之间的关系，表示整体由部分构成的语义；例如一个部门由多个员工组成；

与组合关系不同的是，整体和部分不是强依赖的，即使整体不存在了，部分仍然存在；例如， 部门撤销了，人员不会消失，他们依然存在。

我的理解：聚合关系之所以采用空心菱形箭头就是表示实体对象之间没有强制的（生存）依赖关系

组合关系(composition)

组合关系用一条带实心菱形箭头直线表示，如下图表示A组成B，或者B由A组成：

与聚合关系一样，组合关系同样表示整体由部分构成的语义；比如公司由多个部门组成；

但组合关系是一种强依赖的特殊聚合关系，如果整体不存在了，则部分也不存在了；例如， 公司不存在了，部门也将不存在了；

我的理解：组合关系使用实心菱形箭头表示实体对象之间的强依赖（生存）关系，整体消失会导致组件消失。

关联关系(association)

关联关系是用一条直线表示的；它描述不同类的对象之间的结构关系；它是一种静态关系， 通常与运行状态无关，一般由常识等因素决定的；它一般用来定义对象之间静态的、天然的结构； 所以，关联关系是一种“强关联”的关系；

比如，乘车人和车票之间就是一种关联关系；学生和学校就是一种关联关系；

关联关系默认不强调方向，表示对象间相互知道；如果特别强调方向，如下图，表示A知道B，但 B不知道A；

注：在最终代码中，关联对象通常是以成员变量的形式实现的；

依赖关系(dependency)

依赖关系是用一套带箭头的虚线表示的；如下图表示A依赖于B；他描述一个对象在运行期间会用到另一个对象的关系；

与关联关系不同的是，它是一种临时性的关系，通常在运行期间产生，并且随着运行时的变化； 依赖关系也可能发生变化；

显然，依赖也有方向，双向依赖是一种非常糟糕的结构，我们总是应该保持单向依赖，杜绝双向依赖的产生；

注：在最终代码中，依赖关系体现为类构造方法及类方法的传入参数，箭头的指向为调用关系；依赖关系除了临时知道对方外，还是“使用”对方的方法和属性；

时序图

时序图（Sequence Diagram）是显示对象之间交互的图，这些对象是按时间顺序排列的。时序图中显示的是参与交互的对象及其对象之间消息交互的顺序。

时序图包括的建模元素主要有：对象（Actor）、生命线（Lifeline）、控制焦点（Focus of control）、消息（Message）等等。

时序图元素（Sequence Diagram Elements）

• 角色（Actor）

系统角色，可以是人、及其甚至其他的系统或者子系统。

• 对象（Object） - 对象包括三种命名方式：
  • 第一种方式包括对象名和类名；
  • 第二中方式只显示类名不显示对象名，即表示他是一个匿名对象；
  • 第三种方式只显示对象名不显示类明。

生命线（Lifeline）

生命线在顺序图中表示为从对象图标向下延伸的一条虚线，表示对象存在的时间，如下图

控制焦点（Focus of Control）

控制焦点是顺序图中表示时间段的符号，在这个时间段内对象将执行相应的操作。用小矩形表示，如下图。

消息（Message）

消息一般分为同步消息（Synchronous Message），异步消息（Asynchronous Message）和返回消息（Return Message）.如下图所示：

• 同步消息=调用消息（Synchronous Message）

消息的发送者把控制传递给消息的接收者，然后停止活动，等待消息的接收者放弃或者返回控制。用来表示同步的意义。

• 异步消息（Asynchronous Message）

消息发送者通过消息把信号传递给消息的接收者，然后继续自己的活动，不等待接受者返回消息或者控制。异步消息的接收者和发送者是并发工作的。

• 返回消息（Return Message）

返回消息表示从过程调用返回

• 自关联消息（Self-Message）

表示方法的自身调用以及一个对象内的一个方法调用另外一个方法。

框架

• 组合框架(Combined Fragments)

• Alternative fragment（denoted “alt”） 与 if…then…else对应
• Option fragment (denoted “opt”) 与 Switch对应
• Parallel fragment (denoted “par”) 表示同时发生
• Loop fragment(denoted “loop”) 与 for 或者 Foreach对应

参考

• 看懂UML类图和时序图
• UML建模之时序图（Sequence Diagram）