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类图(Class Diagram)是面向对象系统建模中最常用和最重要的图。主要是用来显示系统中的类、接口以及它们之间的静态结构和关系的一种静态模型。是唯一可以直接映射到面向对象的语言。
本文使用PowerDesigner 16绘制类图。
目的
[一] 分析和设计应用程序的静态视图。
[二] 描述一个系统的责任。
[三] 基地组件图和部署图。
[四] 正向和逆向工程。
正向工程是通过从特定实现语言的映射而把模型转换为代码的过程。
逆向工程是通过从特定实现语言的映射而把代码转换为模型的过程。
主要元素
类(class）、接口（interface）、端口（port）、关联关系（Association）、依赖（Dependency）、聚合（Aggregation）、组合（Composition）
端口(Port)：类元与外部部件交互的连接处。用类元边框线上的小矩形框标识类元一般都是以封闭的结构体，在组合结构图中通过端口与外部交互。
主要关系
泛化（Generalization）
是一种继承关系, 表示一般与特殊的关系, 它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为. 例如：老虎是动物的一种, 即有老虎的特性也有动物的共性.
实现（Realization）
是一种类与接口的关系, 表示类是接口所有特征和行为的实现.
关联（Association）（引用）
是一种拥有的关系, 它使一个类知道另一个类的属性和方法；如：老师与学生，丈夫与妻子
关联可以是双向的，也可以是单向的。双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头，单向的关联有一个箭头。
依赖（Dependency）（传参或返回值）
是一种使用的关系, 即一个类的实现需要另一个类的协助, 所以要尽量不使用双向的互相依赖.
聚合（Aggregation）（关系不怎么紧密）（汽车和轮子）
是整体与部分的关系, 且部分可以离开整体而单独存在. 如车和轮胎是整体和部分的关系, 轮胎离开车仍然可以存在.
组合（Composition）（关系比较紧密，缺一不可）（公司和部门）
是整体与部分的关系, 但部分不能离开整体而单独存在. 如公司和部门是整体和部分的关系, 没有公司就不存在部门.
绘图
绘图工具：PowerDesigner 16
[类的表示，以及正向工程、逆向工程]
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如图所示这是一个标准的类图，虽然只有一个简单的类。
整体结构分为上中下三个部分，上边是类名Student（学生）；
中间有两个成员变量，"-"号表示private，“+”号表示public，变量名分别是name（姓名）和age（年龄），类型分别是String和int；
下边是两个方法，"-"号表示private，“+”号表示public，方法名分别是getName、getAge、setName、setAge，返回值分别是String、int、void、void。
点击Preview标签可以查看代码，如下：
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像这种将模型转换成代码的过程称之为正向工程。当然，我们也可以直接修改Preview中的代码，从而生成新的模型，这叫做逆向工程（也叫反向工程）。
我们发现，以上代码是有问题的，修改后的代码如下：
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我们发现，getName和getAge的返回值被修改，setName和setAge增加的传参，之后类图的内容会有所变化I（逆向工程），如下：
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鼠标双击成员变量和成员方法可以修改或查看具体属性，我们先来查看一下setName这个方法的具体属性：
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主要关注一下常规、Paramters、Implemention这三个标签，其中Paramters是方法的参数，Implemention是方法的具体实现
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[接口和类的关系]
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接口由上图框出来的图标创建，接口和类之间的关系是实现，用来实现关系的线使用这个按钮
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最终效果图如下：
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双击类和借口之间的线可以查看属性
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可以很明白的看出哪个是类，哪个是接口，即虚线上的箭头指向接口。
接下来，查看一下源码有什么变化？点击preview标签查看代码
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[泛化关系实现]
泛化关系其实就是继承关系，如图所示
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图中Student有两个子类：ClassAStudent、ClassBStudent
双击父类和子类之间的实线可以查看父类和子类间的关系，双击ClassAStudent类，查看它的源码
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[关联关系实现]
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如图所示，新增了Teacher类，Teacher和ClassAStudent是关联关系，Teacher和ClassBStudent也是关联关系，这里涉及到区域范围，图中标注Teacher的取值是[0，1]，ClassAStudent和ClassBStudent的取值范围是[0,无穷]，所以Teacher和ClassAStudent以及Teacher和ClassBStudent是一对多的关系，从代码中也可以看出：
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当然，这里的ClassAStudent和ClassBStudent也有可能是一个集合。
如果改成一对一的关系，如图：
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代码如下：
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[依赖（Dependency）关系实现]
这里要注意下依赖关系和关联关系的区别，它们之间的区别可以从代码实现的差异中看出来。
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如上图代码，setCar的参数是Car或者getCar的返回值是Car，我们都可以认为Teacher类和Car类是依赖关系，UML图如下：
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[聚合（Aggregation）关系实现]
聚合的关系不怎么紧密，比如汽车和轮子，轮子是汽车的一部分，但是它们可以单独存在。
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箭头的方向应该是指向轮子，可以理解为汽车包含轮子。
[组合（Composition）关系实现]
组合的关系比较紧密，缺一不可，比如公司和部门，如果没有公司肯定没有部门。
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箭头的方向应该是指向部门，可以理解为公司包含部门。
[本章完...]
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