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换个思维方式快速上手UML和 plantUML——类图

news 文章来源：https://blog.csdn.net/weixin_46248230/article/details/135890815 2025/5/10 21:15:08

和大多数朋友一样，Jeffrey 在一开始的时候也十分的厌烦软件工程的一系列东西，对工程化工具十分厌恶，觉得它繁琐，需要记忆很多没有意思的东西。

但是之所以，肯定有是因为。对工程化工具的不理解和不认可主要是基于两个逻辑点：1）对于当下的任务来说，学习成本高，但是收效比较小，即收益小 2）即使学习了，利用空间不足，即应用少

如果要给出能说服自己学习软件工程的原因【也是一开始说服我自己的原因】

1）逐渐接触更大体积的代码，尤其是从零开始接触整体中的一部分业务代码，类的命名方式和方法变量的命名和自己习惯不同等等，导致理解成本高，花费的时间成本高，这个时候软件工程可以派上大用场降低理解成本

2）很多前辈和跟我们说，代码要先想好再写，因为这样可以从全局概览的角度去思考算法和数据存储方式。说的好，但是实现比较难，这个时候，就可以通过一些软件工程工具形象化的整理系统结构和算法步骤

1.换个角度

找了很多UML绘制的工具，但是发现这些工具会增加很大的学习成本，而且对于强迫症的我来说，每次画图都需要把线放的对齐笔直，性格原因又增加了我的使用成本，进而降低了我的使用效率，最终让我与一开始便利书写代码的初衷相违背，进而我选择了使用plantUML一种十分简单的符号语言的方式来绘制UML，学习成本低上手简单

2.UML 类图

使用类图的目的是为了形象化的得到系统中各个类/方法/接口/变量之间的关系图

2.1类图中的基本元素

不要从学习图的角度去思考类图应该怎么画，从代码的角度出发去思考类图中应该有什么。

对于我的Java系统来说，从语法角度我需要在类图中体现类和它内部实例变量/方法，静态变量/方法，我还要体现类之间的继承和实现接口的关系，这些都应该是我的类图里面需要的。

那么作为一个类图的发明者来说，我就需要把这些东西都用符号表示出来。

首先表示一个类：Class animal，这个图我要把它的变量和方法分开，这样方便我去看：

对于我的变量来说，它有类型，对于我的方法来说，它有参数，有返回值，有返回值的类型和数据的类型，这些我都要体现出来

我的变量和方法还有访问修饰符的限制，这些我也得表示出来

但是一般情况下，取决于UML 的绘制工具不同，我们用简单的键盘符号来表示访问修饰符：

public	private	protected	default
+	-	#	~

最后有的时候我想把一些类归类，进而体现它的包，所以我需要把包也体现出来：

最后当然你可以通过手绘制的形式来画UML，而这里我们通过在idea 中plantUML插件的形式来完成，相信优秀的你肯定会插件的下载，就叫这个名，这时候你会发现你的idea 的右边的一列上有plantUml，点开它。

然后找个文件夹，new个txt文件，然后输入以下代码，你就能看到上图啦：

@startuml
package "Entity"{class animal{+isAlive: boolean#gender: int-age: int~race: String+breath(): void}class birdclass dogclass cat
}
@enduml

2.2类图中的关系元素 6个三组

这一块就一个字，麻烦！但是也不麻烦，用几个表，我们简单说明一下，这个地方需要一点点的耐心和记忆力。类类之间的关系从Java的角度来说是什么？继承，还有一种呢？对于接口的实现。

这是第一组：继承和实现，也是最好理解的一组

继承/泛化	实现
一个类是另一个类的具体	一个类是另一个类的实现，实现要实现所有方法
空心实线箭头	空心虚线箭头
plantUml： 1）class bird extends animal 2）bird --\|> animal	plantUml：bird …\|> fly

第二组：聚合和组合，需要注意两点：两个关系都代表部分和整体的关系，但是组合的程度更深，如果整体不存在，则部分也不存在，而聚合则是整体不存在，部分可以单独存在。比如：头和人就是组合关系，帽子和人就是聚合关系

组合	聚合
部分指向整体，相同生命周期，	部分指向整体，部分可以单独存在
实心菱形线	空心菱形线
plantUml：head --* bird	plantUml：hat --o bird

第三组：关联和依赖关系

这两个是比较不容易区分的，但是通常来说关联关系就是一个类的一个实例变量是另一个类，而依赖关系是一个类的某个方法使用另一个类对象作为参数，但是这里要注意的是关联关系里面有双向关联，单向关联，自关联，多重性关联，怎么说？多重性关联就是，一对多，一对1 ，多对多，min对Max，当然其他的关系里面也可以这样表示

关联	依赖
一个类的一个实例变量是另一个类	一个类的某个方法使用另一个类对象作为参数
实线实心箭头	虚线实心箭头
plantUml： 1）gender --> Student 2）workhouse “1” <–>“n” book	plantUml：空气 …>新陈代谢

以上的内容一定要牢记，多看几遍，记下来就好了

2.3补充语法

如果只有上面的这些内容，其实已经够我们去完成基本UML类图的绘制了，已经搭建起来了基本的类图和用plantUML语言来绘制类图的框架，但是，为了方便我们的使用，补充一部分plantUML语言的语法来使得绘制更加完善：

2.3.1 枚举类

enum Gender{MALE,FEMALE
}

2.3.2 关系上的注释/ 标签

Student --|> human : 继承

2.3.3 其他方式的注释

note left of Student : 这个学生不一般note right of Student : 这个学生不二般note top of Student : 这个学生不三般note bottom of Student : 这个学生不四般

class Student{+int gender
}
note left of Student::gender这是性别
end note

2.3.4 标题

title
这是学生系统类图
end title

2.3.5 加粗/斜体

可以使用Markdown 语法来实现一些文字的变化

title
__这是学生系统类图__
**类图使用2**
end title

但是plantuml 用的是一个只有基本功能的Creole 引擎

2.3.6 图注

caption 图1

3.上手实践

完成了上面的这部分，可以尝试根据图把下面这个图的代码写出来：

先写再看！

@startuml
Class 动物{+有生命 : boolean+繁衍() : void+新陈代谢(空气,水) : void
}
' 关系上的标签
动物 ..> 水:依赖
动物 ..> 空气:依赖class 鸟{+翅膀+下蛋()
}
鸟 --|> 动物:继承
鸟 "1" *-- "2" 翅膀:组合
鸟 ..> 翅膀: 依赖interface 飞翔{+飞()
}
class 大雁 {+飞翔()+下蛋()
}
大雁 --|> 鸟
大雁 ..|> 飞翔class 鸭{+下蛋()
}
鸭 --|> 鸟
class 企鹅{+下蛋()
}
企鹅 --|> 鸟
企鹅 --> 气候class 大雁群{+人字飞()+一字飞()
}
大雁群 o-- 大雁唐老鸭 --|> 鸭
@enduml

本篇关键字：从设计者的角度，图的关系，上手实践