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C++ UML类图

news 来源：原创 2025/5/11 9:43:53

参考文章：
（1）C++ UML类图详解
（2）C++基础——用C++实例理解UML类图
（3）C++设计模式——UML类图
（4）[UML] 类图介绍 —— 程序员（灵魂画手）必备画图技能之一

UML类图绘制网站：https://app.creately.com/d/3mN279zFJQu/edit/s/DK6myET1aVb

1 UML类图

基本概念
UML类图是面向对象建模中最重要、最常用的图。类图主要是用来显示系统中的类、接口以及它们之间的静态结构和关系的一种静态模型。

3个基本组件：类名、属性、方法
在这里插入图片描述
示例

class Circle
{
private:
    double radius_;
    Point center_;
public:
    void setRadius(double _radius);
    void setCenter(Point _center);
    double getArea() const;
    double getCircumfrence() const;
}

在这里插入图片描述
符号与访问权限

public：+
protected：#
private：-

关系的表示
（1）关联（Association）
在这里插入图片描述
类中的对象与对象之间的引用关系

（2）聚合（Aggregation）
在这里插入图片描述
即使整体不存在了，部分仍然存在

（3）组合（Composition）
在这里插入图片描述
整体不存在了，部分也不复存在

（4）继承（Inheritance）或泛化（Generalization）
在这里插入图片描述
Mac继承了电脑，是电脑的子类

（5）依赖（Dependency）
在这里插入图片描述
通常描述一个对象在运行期间会用到另一个对象的关系
（6）实现（Realization）

继承抽象类和实现接口都属于实现关系

2 从代码到类图

示例代码如下，将代码建模成UML类图

#include <string>
#include <vector>
 
// 基类（父类）Person
class Person {
public:
    Person(std::string name): name(name) {}
    virtual void showName() { /*...*/ }  // 虚函数
private:
    std::string name;
};
 
// 子类 Student
class Student : public Person {
public:
    Student(std::string name, int studentID): Person(name), studentID(studentID) {}
    void enrollCourse(class Course*); // 单项关联
    virtual void showName() override { /*...*/ }  // 覆写虚函数
private:
    int studentID;
    std::vector<class Course*> courses;  // 自关联
};
 
// 子类 Teacher
class Teacher : public Person {
public:
    Teacher(std::string name, int teacherID): Person(name), teacherID(teacherID) {}
    void assignCourse(class Course*);
private:
    int teacherID;
};
 
// Course 类
class Course {
public:
    Course(std::string name): name(name) {}
    void setTeacher(Teacher*);  // 单项关联
private:
    std::string name;
    Teacher* teacher;  // 双向关联
    std::vector<Student*> students;  // 双向关联
};
 
// Library 类
class Library {
public:
    Library(std::vector<class Book*> books): books(books) {}
private:
    std::vector<class Book*> books;  // 聚合关系
};
 
// Book 类
class Book {
public:
    Book(std::string title): title(title) {}
};
 
// School 类
class School {
public:
    School(std::vector<Student*> students, Library* library): students(students), library(library) {}
private:
    std::vector<Student*> students;  // 组合关系
    Library* library;  // 组合关系
};