【UML】第10篇 类图（属性、操作和接口）（2/3）

目录

3.3 类的属性（Attribute）

3.3.1 可见性（Visibility）

3.3.2 属性的名称

3.3.3 数据类型

3.3.4 初始值

3.3.5 属性字符串

3.4 类的操作（Operations）

3.4.1 参数表

3.4.2 返回类型

3.5 类的职责和约束

4.接口（interface）

（接上一章节）

【UML】第9篇 类图-CSDN博客

3.3 类的属性（Attribute）

类的属性用于描述类的一个特征，这个特征是类的每个实例所共有的。一个类可以有零到多个属性。类的属性定义语法如下：

[可见性] 属性名称 [:数据类型] [=初始值] [{属性字符串}]

上面的语法中，[]中的内容表示是可选的。可见性默认是私有，属性名称是必要的，其他都可以省略。

下面对以上语法中的各个部分，进行说明：

3.3.1 可见性（Visibility）

可见性用于控制该属性被类的外部成员的可访问性。主要有以下四种情况：

+：公有属性（Public），其它类可以访问该属性；

-：私有属性（Private），不能被其它类访问（默认为私有）；

#：保护属性（Protected），只能被本类及其派生类访问；

3.3.2 属性的名称

能够准确描述类特征的一个标识符，属性名通常是一个名词或名词短语。一般单字属性使用小写字母，多字属性从第2个单词开始，每个单词的第一个字符要大写。也就是我们说的驼峰命名方法。

很多人对驼峰命名法，有不同的表述，其实，有2种驼峰命名法。

  1. 小驼峰法（lower camel case）：第一个单词以小写字母开始；第二个单词的首字母大写，例如：myFirstName、myLastName。这种命名方式在Java中较为常见。
  2. 大驼峰法（Upper Camel Case）：每一个单词的首字母都采用大写字母，例如：ClassName、MyName。这种命名方式在C#中较为常见。

在这里，属性的命名，一般使用小驼峰法。

3.3.3 数据类型

属性所属的数据类型，如整型、浮点型、字符型，也可以是用户自定义的类型。例如上图中的String,int。 

3.3.4 初始值

属性的默认值，在类的实例没有赋其它值时，将采用该值作为该属性的值。例如上图中的xiaobai，就是初始值。

3.3.5 属性字符串

用来指定该属性的其它信息。任何希望进一步描述该属性又没有合适的地方时都可以放在此处。

3.4 类的操作（Operations）

操作是类的方法或行为，描述了类可以对其属性执行的操作或计算。

在UML中，操作列在类图的第三部分，位于属性之后，并在花括号内。操作的表示包括可见性、名称、参数和返回类型。

类图的表达中，可以只有属性，也可以只有操作，也可以都有。

类的操作定义的语法是：

[可见性] 操作名称 [(参数表)][:返回类型][{属性字符串}]

类的操作的可见性，和熟悉的可见性相同，也是共有、私有和受保护三种。

操作的名称，也是小驼峰命名方法。

注意：如果是操作，没有参数，也要有（）标记。

3.4.1 参数表

如上图，-eat(food:Food):String操作，有一个参数食物，属于Food类。如果有多个参数，用“,”隔开。

注意，方法如果要表明返回值，需要在参数的括号后面，加上冒号“:”和返回类型。

3.4.2 返回类型

取值也是字符串型、整形、布尔型等。上图中，吃饭，参数是食物，返回是字符串。

同属性类似，也可以在最后，加上一个大括号，去表示这个操作某些其他说明。

3.5 类的职责和约束

如上图，职责可以在类的最下方，再加一个方格来表示。约束，可以在底部，加上一个大括号。这里一般都是约束类的提示，比如取值等。 

4.接口（interface）

接口包含操作但不包含属性，且它没有对外界可见的关联。一个类可以实现一个或多个接口，从而支持接口所指定的操作。

在UML中，接口是一种定义类或构件行为的方式。接口描述了类或构件的外部可见的操作，但不提供这些操作的具体实现。每个接口仅描述实际类的行为的有限部分。接口定义了类或构件提供的服务，它定义的服务由类或构件实现。因此，接口跨过了系统的逻辑和物理的界限。一个类可以支持多个接口，效果上或互斥，或覆盖。

接口和类的主要区别如下：

  1. 实现与继承：类可以实现一个或多个接口，而接口可以被类或其他接口继承。
  2. 行为的定义与实现：接口定义了对象的行为，但不提供实现。而类不仅定义行为，还提供行为的实现。
  3. 关系的表示：在UML中，接口和类之间的关系可以通过实现关系和继承关系来表示。实现关系表示一个类实现了一个接口，而继承关系表示一个接口继承了另一个接口或类。

接口和类的联系主要体现在以下几个方面：

  1. 行为的规范：接口为类提供了一种行为的规范或契约，类通过实现接口来遵循这种规范。
  2. 多态性：通过实现相同的接口，不同的类可以以统一的方式对外提供服务，从而实现多态性。
  3. 模块化：接口有助于实现软件的模块化，将功能划分为独立的、可重用的部分。
  4. 松耦合：使用接口可以降低系统各部分之间的耦合度，提高系统的可维护性和可扩展性。

接口在UML中提供了一种定义和规范行为的方式，与类一起协作以实现软件系统的功能和特性。

接口可以用两种图标来表示：

第一种是用一个矩形图标来表示接口，接口的名字以大写字母"I"开头，表示这是一个接口。

第二种表示法（省略表示法）是将接口表示为一个小圆圈，并和实现它的类用一条线连起来，这种图有时被形象地称作棒糖图（lollipop diagram）。

具体使用哪种图标，取决于实际的绘图工具和建模需求。

下面是接口的几个代码片段例子。

// 定义接口  
public interface IDog {  void bark(); // 狗叫的方法  
}  // 创建实现接口的类  
public class Puppy implements IDog {  @Override  public void bark() {  System.out.println("汪汪汪！"); // 实现狗叫的方法  }  
}  // 测试类  
public class Test {  public static void main(String[] args) {  IDog myDog = new Puppy(); // 创建小狗对象  myDog.bark(); // 调用狗叫的方法  }  
}

在这个例子中，我们定义了一个名为IDog的接口，其中包含一个bark方法，用于描述狗叫的行为。然后，我们创建了一个名为Puppy的类，该类实现了Dog接口，并提供了bark方法的具体实现。最后，在Test类中，我们创建了一个Puppy对象，并调用了其bark方法，从而实现了小狗叫的功能。 

不用的狗可能有不同的叫声，但是都用同一个接口去调用，实现了多态。

例如，我们扩展一下上面的代码：

// 定义接口  
public interface IAnimal {  void makeSound(); // 发出声音的方法  
}  // 创建实现接口的类 - 小狗  
public class Dog implements IAnimal {  @Override  public void makeSound() {  System.out.println("汪汪汪！"); // 狗的叫声  }  
}  // 创建实现接口的类 - 小猫  
public class Cat implements IAnimal {  @Override  public void makeSound() {  System.out.println("喵喵喵！"); // 猫的叫声  }  
}  // 测试类  
public class TestPolymorphism {  public static void main(String[] args) {  IAnimal myDog = new Dog(); // 创建小狗对象  IAnimal myCat = new Cat(); // 创建小猫对象  // 调用makeSound方法，根据对象的实际类型输出不同的声音  myDog.makeSound();   myCat.makeSound();  // 假设有一个动物数组  IAnimal[] animals = new IAnimal[]{myDog, myCat};  // 遍历动物数组，并调用每个动物的makeSound方法  for (IAnimal animal : animals) {  animal.makeSound();  }  }  
}

注意，在这个例子中，IAnimal是一个接口，可以看作是一个特殊的父类类型，而Dog是实现了IAnimal接口的一个子类。

（待续，下次一起学习类图的4种关系，请关注。）

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