软件开发设计文档之「类图」

对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，它由对象标识（名称）、属性（状态、数据、成员变量）和服务（操作、行为、方法）三个要素组成，它们被封装为一个整体，以接口的形式对外提供服务。

而类则是对具有相同属性和服务的一个或一组对象的抽象。类与对象是抽象描述和具体实例的关系，一个具体的对象被称为类的一个实例。在系统设计过程中，类可以分为三种类型，分别是实体类、边界类和控制类。

目录：

• 一、类图简单介绍
• 二、有哪些组成元素
• 三、找个样例看一看
• 四、我们也来动动手

一、类图简单介绍

在软件工程中，类图 (Class Diagram) 是面向对象系统建模中最常用和最重要的图，是一种静态的结构图，描述了系统内部类的集合、类的属性、类的方法和类之间的关系，可以简化了人们对系统的理解。同时，类图是系统分析和设计阶段的重要产物，是系统编码和测试的重要模型。

二、有哪些组成元素

1、在 UML 中，类的可视化表示为一个划分成三个格子的长方形（下面两个格子可省略），如下图，介绍了如何描述一个类。

2、在画类图的时候，重点是要捋清楚类之间的关系。如下图，介绍了六种类之间的关系。

• 虚线箭头指向依赖；
• 实线箭头指向关联；
• 虚线三角指向接口；
• 实线三角指向父类；
• 空心菱形能分离而独立存在，是聚合；
• 实心菱形紧密关联不可分，是组合；

3、泛化和实现都好理解，重点再介绍一下：聚合、组合、关联之间的区别。

三、找个样例来看看

1、如下图，描述了动物之间的类图，画得比较简单

• 鸟和动物之间为泛化（继承）的关系，大雁、鸭、企鹅和鸟之间也类似
• 大雁实现了飞翔接口 << interface >> 的具体逻辑，属于实现关系
• 动物执行新陈代谢方法时，需要空气和水，属于依赖关系
• 鸟跟翅膀属于组合关系，翅膀不能单独存在，箭头一般不用画
• 大雁和雁群属于聚合关系，大雁可以单独存在，箭头一般不用画
• 气候对企鹅有影响，企鹅“知道”气候，气候“不知道”企鹅，属于关联关系

2、下图就更简单些，省略掉了属性和方法，只保留类名

• 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
• 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
• 小汽车与发动机之间是组合关系
• 学生与班级之间是聚合关系
• 学生与身份证之间为关联关系
• 学生上学需要用到自行车，与自行车是一种依赖关系

四、我们也来动动手

场景：有公司、部门、员工、文件、打印机，通过类图描述他们之间的关系

• 他们之间的关系参考连接线的文字
• 有些时候可以适当添加一些注释，紧跟在类名、属性名、方法名之后，更容易理解
• 如何去修改 draw.io 的线和箭头的样式，可以参考下图进行调整

写在最后：

我比较喜欢的两款绘图工具：draw.io 和 visio，风格比较现代化，相信你们如果用过也会喜欢的，关于他们的介绍和使用就不多说了，大家可以自行网上搜一搜，下一篇我将介绍如何用 draw.io 画 E-R 图。

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