[C++][类图初识]详细讲解

这篇文章介绍了[C++][类图初识]详细讲解，分享给大家做个参考，收藏Java资料网收获更多编程知识

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1. 类的基本结构

• 每个类在图中通常表示为一个矩形，矩形通常分为三个部分：
  • 类名：显示在矩形的顶部
  • 属性（成员变量）：显示在中间部分，代表类的内部数据
  • 方法（成员函数）：显示在底部，表示该类能执行的操作或行为
• 示例：

  +-----------------+
  |   ClassName     |  ← 类名
  +-----------------+
  |  - attribute1   |  ← 属性 (带符号表示可见性)
  |  - attribute2   |
  +-----------------+
  |  + method1()    |  ← 方法 (带符号表示可见性)
  |  + method2()    |
  +-----------------+
  

• 符号含义：
  • +：表示公共(public)，该成员可以被任何类访问
  • -：表示私有(private)，该成员只能被类本身访问
  • #：表示保护(protected)，该成员只能被该类和其子类访问

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2. 类之间的关系

1.继承(Inheritance)/泛化(Generalization)

• 符号：实心三角箭头
• 含义：子类继承父类的属性和方法
• 用途：表示is-a关系，即“是某类对象”
• 例子：子类继承父类的特性，如 Car 继承 Vehicle

  +------------------+            +------------------+
  |     Vehicle      |◄-----------|       Car        |
  +------------------+            +------------------+
  

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2.实现(Implementation)

• 符号：虚线三角箭头
• 含义：表示一个类实现一个接口的关系
• 用途：表示类承诺提供接口定义的方法
• 例子：Dog 实现 AnimalBehavior 接口

  +------------------------+          +----------------+
  |    AnimalBehavior      |◄--------o|      Dog       |
  +------------------------+          +----------------+
  

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3.关联(Association)

• 符号：普通的箭头线
• 含义：表示一个类知道另一个类的存在，通常是通过属性实现的
• 用途；表示has-a关系，即“拥有”
• 例子：Person 与 Address 之间的关联，Person 拥有一个 Address 实例

  +--------------+   ----->   +--------------+
  |   Person     |            |   Address    |
  +--------------+            +--------------+
  

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4.聚合(Aggregation)

• 符号：空心菱形加箭头
• 含义：弱的“拥有”关系，表示一个类可以包含多个对象，但这些对象的生命周期独立于容器类
• 用途：表示组成关系，如“部分-整体”
• 例子：Library 和 Book 之间的关系，图书馆有很多书籍，但书的生命周期独立于图书馆

  +-------------+    ◇------>  +-------------+
  |   Library   |              |    Book     |
  +-------------+              +-------------+
  

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5.组合(Composition)

• 符号：实心菱形加箭头
• 含义：强的“拥有”关系，表示一个类包含的对象的生命周期依赖于容器类
• 表示“整体-部分”的强依赖关系
• 例子：House 和 Room，房间属于房子，房子不存在房间也不复存在

  +-------------+    ◆------>  +-------------+
  |    House    |              |    Room     |
  +-------------+              +-------------+
  

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6.依赖(Dependency)

• 符号：虚线箭头
• 含义：表示一个类依赖于另一个类的功能或存在，但这种依赖是临时的，往往在方法中传递对象时体现
• 用途：表示某个类临时需要另一个类的帮助
• 例子：Driver依赖Car，因为Driver需要开车

  +--------------+    -------->   +--------------+
  |    Driver    |                |     Car      |
  +--------------+                +--------------+
  

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3.关系的多重性(Multiplicity)

• 类与类之间的关联、聚合和组合通常会附带多重性信息，用来描述类之间的数量关系

  • 1：一个实例
  • 0..1：零个或一个实例
  • *：多个实例
  • 1..*：至少一个实例

• 例如：Person和Car之间的多重性可以表示为一个人拥有多辆车：

  +--------------+     1 ------ *   +------------+
  |    Person    |                  |    Car     |
  +--------------+                  +------------+
  

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4.分层次理解复杂的类图

• 对于复杂的类图，建议逐步理解：
  • 先看类和继承关系：继承关系往往是系统设计的主干结构
  • 再看类之间的关联：查看关联类、聚合和组合等关系，理解类的交互
  • 最后关注细节：检查类的具体属性和方法
• 示例：假如有以下类图
  • Vehicle是基类，Car是其子类，Car继承了Vehicle的所有属性和方法，同时也有自己的方法drive()
  • Person类与Address类存在关联，表示每个Person都有一个Address对象
  • 这类图清晰地描述了类之间的继承和关联关系，并定义了各自的属性和方法

    +------------------+            +-----------------+
    |     Vehicle      |◄-----------|       Car       |
    +------------------+            +-----------------+
    |  +maxSpeed()     |            |  +drive()       |
    +------------------+            +-----------------+
    
    +------------------+            +-----------------+
    |    Person        |----------->|    Address      |
    +------------------+            +-----------------+
    |  +getName()      |            |  +getStreet()   |
    +------------------+            +-----------------+
    

• 总结：
  • 先看类名、属性和方法
  • 分析类与类之间的关系：继承、实现、依赖、聚合、组合等
  • 注意符号、可见性、关联的多重性
  • 逐层解析复杂图，先抓住主干，再深入细节

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5. 抽象类与接口

• 抽象类：类名斜体表示一个类是抽象类
  • 抽象类不能直接实例化，通常被继承
  • 抽象类中可能有抽象方法(没有实现的方法)，子类需要提供具体实现
  • 例子：

    +-------------------+
    | *AbstractVehicle* |   ← 斜体表示抽象类
    +-------------------+
    

• 接口：通常用一个矩形框表示，包含一组方法定义，但不包含方法的实现
  • 接口用于定义行为的规范
  • 例子：

    +---------------------+
    |  IVehicleBehavior   |   ← 接口类
    +---------------------+
    | +start(): void      |
    | +stop(): void       |
    +---------------------+
    

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6. 静态成员

• 在类图中，静态成员通常使用下划线表示
  • 这表示该属性或方法是属于类的，而不是某个特定对象的
  • 示例：_totalCars是类Car的静态变量，所有Car实例共享这个变量。

    +----------------------+
    |   Car                |
    +----------------------+
    | _totalCars: int      |   ← 静态变量
    +----------------------+
    | _getTotalCars(): int |   ← 静态方法
    +----------------------+
    

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_37281656/article/details/142632279
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