概念

Class diagram is UML structure diagram which shows structure of the designed system at the level of classes and interfaces, shows their features, constraints and relationships - associations, generalizations, dependencies, etc.

类图是用于描述类、接口这一层次的图形，他表达了类、接口的功能、约束以及他们之间的关系。

使用场景

类图是适用于面向对象进行建模的场景，通过类图，我们能够知道我们对系统被抽象成了哪些类，以及他们之间的关系。因此，类图适用于使用面向对象的方法进行设计的系统、应用。

对于后端来说，一般类图常用于单一的系统内，对于微服务这类分布式架构的表达，更适用于组件图或者部署图。 对于前端来说，由于 js 的语言特性，以及react、vue 这类组件化框架大行其道，简单的业务场景就不需要使用到类图了，基于面向对象建模反而是过度设计，此时用组件图表达即可。但是当业务复杂到到一定程度，不得不使用面向对象对业务层进行建模时，类图就有意义了。

类图元素

类（class）

类是面向对象的概念，是描述一系列对象共有的功能和约束 对于类来说，功能即类的属性以及方法，约束即属性及方法的可见性。

接口（interface）

接口描述的是功能的合集，一般我们会对功能进行分类，同一类别的功能统一放在一个接口里，用接口来描述功能的抽象，以此来增强接口的可复用性。 比如 cloneable 接口，表述实现了这个接口的类是支持 clone 相关的行为的。接口和类最大的不同在于接口只描述行为，表达的是能力，比如 cloneable 接口，表达的是 clone 的能力，具体怎么 clone （如何实现）是在类的范畴，因此接口的抽象程度更高。

因为接口是一个高度的抽象，因此接口需要有实际的载体，也就是类，所以接口是需要配合类来一起表达才能有实际的含义，因此声明了接口后，还需要表明谁来实现，或者相关的依赖。

类图关系

类的基本元素比较简单，难点在于关系的表达。业务之所以复杂，不是因为业务中可以抽象出多个类，而是类之间的关系，每个类的变动都可能牵扯到其他部分，业务行为正是通过这些”牵扯“组成的。因此我们使用面向对象建模，核心的目的在于让关系变得简单，简单意味着可控，业务行为便可预测。

本章节不会把所有的关系全部说清楚，只会讲到平时开发过程中常见的 5 种关系线，他们的含义以及用法。

依赖（dependency）

两个对象间最弱的关系，表示一个类的某些行为与另一个类有相关性。 敲黑板！依赖关系是行为之间产生关联

A 依赖 B 的三种场景：

class A {function fn(B b) { }function fn2() {B b = new B()}function fn3() {return new B()}
}

泛化（generalization）

通常指一个类（或接口）继承另一个类（或接口），并可以增加它自己的新功能的能力。

A 继承类 B 实现 IC 接口：

class A extends B implements IC { }

关联（association）

二元关系，表示对象与对象之间有持有关系

单向关联关系，A 关联 B ：

class A {B b
}
class B { }

双向关联关系，A 与 B 互相关联：

class A {B b
}
class B {A a
}

聚合（aggression）

含义更明确的单向关联关系，表示群体与个体的关系。群体解散了，个体可能还会存活。 聚合关系强调了对象间生命周期的关系，聚合的对象是有各自独立的生命周期的。

class A {B bconstructor(B _b) {this.b = _b}setB(B b) {this.b = b}
}

组合（composition）

和聚合关系类似，属于更明确的关联关系，表示全体和局部的关系。全体不存在了，局部也不存在了（或没有意义了），和聚合的区别在于声明周期的不同。

class A {B bconstructor() {this.b = new B()}
}

小结

我们讲的 5 种关系，都属于二元关系，区别在于使用的时机与生命周期的不同。依赖与关联的区别在于依赖仅是在行为上会使用到另一个类，而关联则是需要持有对象，会影响对象的生命周期。 聚合与组合是提出了更明确含义的关联关系，区别在于聚合的对象，生命周期是各自独立的，组合的对象，生命周期跟随整体。

要注意的是，关系是对现实事务的表达，因此关系本身也是有语义的。为了方便理解，我们使用对象声明周期的影响来区分依赖与关联，聚合与组合，但是这个只是充分非必要条件，不能狭隘的通过生命周期来反推关系

总结

• UML的类图是从程序逻辑层面上来表达系统设计的方法
• 类图是一种静态图，描述的是系统的静态结构
• 依赖关系，表达的是基于对象行为上的关联
• 关联关系，表达的是对象间的持有关系，影响对象的生命周期
• 聚合关系表达的是群体和个体的关系，删除了群体，可能不影响个体的生命周期
• 组合关系表达的是整体和局部的关系，删除了整体，局部随之消亡

思考题

• 企业与员工是什么关系？
• 企业与个人是什么关系？
• 工厂类与被生成的类是什么关系？如果是支持缓存的工厂类呢？ML