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设计模式的艺术P1基础—2.2 类与类的UML图示

在UML 2.0的13种图形中，类图是使用频率最高的两种UML图之一（另一种是用于需求建模的用例图），它用于描述系统中所包含的类以及它们之间的相互关系，帮助人们简化对系统的理解，是系统分析和设计阶段的重要产物，也是系统编码和测试的重要模型依据。

在设计模式中，可以使用类图来描述一个模式的结构并对每一个模式实例进行分析。

类（Class）封装了数据和行为，是面向对象的重要组成部分，它是具有相同属性、操作、关系的对象集合的总称。

在系统中，每个类都具有一定的职责。职责指的是类要完成什么样的功能，要承担什么样的义务。一个类可以有多种职责，设计得好的类一般只有一种职责。在定义类的时候，将类的职责分解成为类的属性和操作（即方法）。

类的属性即类的数据职责，类的操作即类的行为职责。设计类是面向对象设计中最重要的组成部分，也是最复杂和最耗时的部分。

在软件系统运行时，类将被实例化成对象（Object），对象对应于某个具体的事物，是类的实例（Instance）。

类图（Class Diagram）是用出现在系统中的不同类来描述系统的静态结构，主要用来描述不同的类以及它们之间的关系。

在UML中，类使用包含类名、属性和操作且带有分隔线的长方形来表示，如定义一个Employee类，它包含属性name、age和email，以及操作modifyInfo（）。

在UML类图中，类一般由三部分组成。

（1）类名：每个类都必须有一个名字，类名是一个字符串。

（2）类的属性（Attributes）：属性是指类的性质，即类的成员变量。一个类可以有任意多个属性，也可以没有属性。

UML规定操作的表示方式为：

可见性 名称：类型[ = 默认值]

可见性在类图中分别用符号+、-和＃表示。

默认值”是一个可选项，即属性的初始值。

（3）类的操作（Operations）：操作是类的任意一个实例对象都可以使用的行为，是类的成员方法。

UML规定操作的表示方式为：

可见性 名称([参数列表])[：返回类型]

④“返回类型”是一个可选项，表示方法的返回值类型，依赖于具体的编程语言，可以是基本数据类型，也可以是用户自定义类型，还可以是空类型（void）。如果是构造方法，则无返回类型

在本书中，名词“操作（Operation）”“方法（Method）”与“函数（Function）”同义。