一、概述

类图（Class Diagram）是面向对象系统建模中最常用和最重要的图，是定义其它图的基础。

类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。

类图不仅用于可视化描述和记录系统的不同方面，也为构建可执行代码的软件应用程序。

类图描述一类的属性和操作，也对系统的约束。被广泛应用于类图的建模的面向对象的系统中，因为它们是唯一的，可以直接映射到面向对象的语言的 UML 图。

类图显示集合的类，接口，关联，协作和约束，它也被称为作为结构图。

二、类的UML表示

1. 类图(ClassDiagram)

2. 类图对应java实例

public class ClassDiagramDemo {
    public int id;
    protected String name;
    int age;
    private String password;
    

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    protected void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    private void setPassword(String password) {
        this.password = password;
    }
}

3. 注意

实际类图中"可见性"表示该属性对于类外的元素而言是否可见，包括公有(public)、私有(private)，友好的（friendly，代表package)和受保护(protected)三种，在类图中分别用符号+、-,~和#表示。

三、类之间的关系

1. 依赖关系（Dependence）

定义：只要在类中用到了对方，那么他们之间就存在依赖关系。如果没有对方，连编译都通过不了。

public class PersonServiceBean {
    private PersonDao personDao;
    public void Save(Person person){}
    public IDCard getIDCard(int personid){return null;}
    public void modify(){
        Department department = new Department();
    }
}
class IDCard {
}
class Person {
}
class PersonDao {
}
class Department {
}

小结：

1. 类中用到了对方
2. 类中的成员属性
3. 方法的返回类型
4. 方法接收的参数类型
5. 方法中有使用到

2. 泛化关系(Generalization)

定义：泛化关系实际上就是继承关系，它是依赖关系的一种特例。

public class A {
}
public class B extends A {
}

小结：

1. 泛化关系即继承关系
2. 如果B继承了A，则A和B之间存在泛化关系

3. 实现关系（Implementation）

定义：实现关系实际上就是A类实现B类，它是依赖关系的特例。

public interface Service {
}
public class ServiceImpl implements Service {
}

小结：如果B实现了A，则A和B之间存在实现关系

4. 关联关系（Association）

定义：关联关系实际上就是类与类之间的联系，它是依赖关系的特例。存在单向关联，双向关联和自关联。

1. 单向关联

定义：类A与类B是单向关联关系，是指类A包含类B对象的引用，但是类B并不包含类A对象的引用。

public class Customer {
    private Address address;
}
public class Address {
}

定义：类A与类B如果包含对方的引用，则称类A与类B是双向关联的关系。

public class Student {
    private Teacher teacher;
}
public class Teacher {
    private Student student;
}

小结：老师(Teacher)教育的学生(Student)，反之，接受教育的学生总有某个老师与之相关联。因此，Teacher类和Student类之间具有双向关联关系。

3. 自关联

定义：自己包含自己。

public class StudentNode {
    private StudentNode next;

    public void setNext(StudentNode next) {
        this.next = next;
    }
}

5. 聚合关系（Aggregation）

定义：聚合关系表示的是整体和部分的关系，整体和部分可以分开。

public class Car {
    private Wheel wheel;

    public void setWheel(Wheel wheel) {
        this.wheel = wheel;
    }
}
public class Wheel {
}

6. 组合关系（Composition）

定义：组合关系表示的是整体和部分的关系，整体和部分不可分开。

public class Face {
    private Nose nose;

    public Face(Nose nose) {
        this.nose = nose;
    }
}
public class Nose {
}