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类图和时序图是统一建模语言(UML,Unified Modeling Language)中的两种不同类型的图表,分别用于显示系统中的类及其之间的关系,以及对象间交互的时间顺序。下面分别介绍它们的常用语法。
类图(Class Diagram):
类图是面向对象设计中常用的一种UML图表,它显示了类之间的静态关系,如继承、接口实现、关联、依赖和聚合/组合关系。
常用的类图元素包括:
- 类和对象:类通常由三个部分组成,分别是类名、属性和方法。类名位于顶部并且加粗,属性位于第二部分,方法或操作位于第三部分。
- 关系:类间的关系是类图中的重要部分,包括:
- 继承(Inheritance):用一个空心箭头指向基类。
- 接口实现(Interface Implementation):用一个空心箭头和虚线指向接口。
- 关联(Association):一般用一条直线表示,可以有箭头指向被关联的类。
- 依赖(Dependency):用一条带箭头的虚线表示。
- 聚合(Aggregation):用一个空心菱形加上直线表示,菱形指向整体。
- 组合(Composition):用一个实心菱形加上直线表示,菱形指向整体。
- 可见性:表示属性和方法的可见性,如public (+), private (-), protected (#), package (~).
- 多重性(Multiplicity):显示在关联线条旁边,表示一个类的实例可以与另一个类的多少实例关联。
时序图(Sequence Diagram):
时序图是一种交互图,表示对象之间交互的时间序列。它强调消息的时间顺序和动态协作。
时序图元素主要包括:
- 参与者(Actor)/对象(Object):通常用一个命名的矩形框表示对象,或者用“角色名:类名”的形式来标注,如果是外部实体则用“actor”的关键字来表示。
- 生命线(Lifeline):表示对象存在的时间周期,通常是一条垂直的虚线。
- 执行规范(Execution Specification):表示方法的执行周期,通常是位于生命线上的窄矩形。
- 消息(Message):表示对象间的通讯,用带箭头的直线表示,箭头指向接收消息的对象。
- 同步消息(Synchronous Message):通常在期待响应时使用的实线箭头。
- 异步消息(Asynchronous Message):用实线箭头和开放箭头表示,表示发送者不等待响应即继续执行。
- 返回消息(Return Message):用带箭头的虚线表示,表示响应消息。
- 激活条(Activation Bar):是执行规范的一种表示方式,位于生命线上,用来指示在一段时间内对象正在执行某种操作或方法。
- 创建和销毁消息:分别表示对象的创建和销毁,创建通常没有特定的符号表示,而销毁则通常在生命线的底部用一个X来表示。
创建类图和时序图需要使用UML建模工具,例如StarUML、Lucidchart、Visual Paradigm等。这些工具能够简化建模过程,提供便捷的图形界面来绘制复杂的UML图表。