本文定义了一个 Java UML 标准，同时详细分析了各种 Delegation 及其 UML 表示。

class 和 interface

class 的类图由三部分组成：类名、域、方法。

举例

public abstract class Example {
  private int x;
  protected int y;
  public static int z;
  public Example() { ... }
  public String toString() { ... }
  private void foo(int x) { ... }
  protected abstract int bar(int y, int z);
}

访问权限

+表示 public，#表示 protected，-表示 private。

命名习惯

采用 Algol 命名风格，字符之间不需要任何空格。

变量

name:type
例如：y:int
方法

name(params):type，每个 parameter 又是一个变量，返回值为 void 时省去 type
例如：bar(y:int,z:int):int
元数据

使用 guillemet（书名号）«...»
例如：+«constructor» Example()、«interface»
static 变量或方法

使用下划线
例如：+z:int
抽象类或方法

使用斜体
例如：Example、#bar(y:int, z:int):int

interfaces 需要在类名部分增加 «interface»，并且省去变量部分，如下所示。

举例

public interface FooListener {
  public void foo();
}

各个类之间的关系表示

关系	UML	解释
Dependency		A 依赖 B，联系较小，不常见
Association		A 的实例调用 B 的实例
Aggregation		A 由 B 组成，表现为 A 中有 B 类型的域
Composition		A 由 B 组成，当 A 的实例被销毁时，B 的实例也会被销毁
Multiplicity		关系中有多少个对象，* 表示 $\ge 0$ ，还可以用常数（例如 1）或者范围（例如 2…*，表示 $\ge 2$ ）
Directionality		省去箭头，表示关系具有双向性
Generalization		A 较 B 更泛化，比如 B 是 A 的子类（extends）
Realization		B 实现 A，比如 B 是 A 的实现（implements）

四种 Delegation 辨析

在哈工大软件构造课程 5.2 Construction for Reuse 中，详细介绍了四种 Delegation 的区别。

Dependency

这是一种很松散的关系，很少见。

class Course { ... }

class CourseSchedule {
  // 只记录了 Course 的引用
  private List<Course> courses;
  public void add(Course c) { ... }
  public void remove(Course c) { ... }
}

Association

Association 其实包含了两种种情况：Aggregation 和 Composition。³

class Course { ... }
class Student {
  // >= 5 个 Course 组成
  Course[] selectedCourses;
}

class Teacher {
  // 由 1 或多个 Student 组成      
  private Student[] students;
}
class Student {
  // 由 1 个 teacher 组成            
  private Teacher teacher;
}

Aggregation：has_a，暂时拥有

计算机系暂时拥有一些教师，如果院系解散，教师人可以继续存在
车子有轮胎，车坏了，轮胎可能还能用在其他地方

class Student { ... }
class Course {
  // >= 15 个学生      
  private Student[] students;
  // new 发生在 Student 类外部，通过 add 方法加入
  public addStudent(Student s) {
    students.append(s);
  }

Composition：is_part_of，同生共死

学校一旦倒闭，计算机系也不再存在了
人一旦死，手、脚、❤都没有了灵魂，不再有意义了

class Heart {}
class Person {
  // new 发生在 Person 类内部
  private Heart heart  = new Heart();    
  ...
}

注意：平时当我们不太清楚是 aggregate 还是 composite 时，一般都是用 associate。因为 aggregate 和 composite 这两种关系非常容易界定，但是有其他一些情况各个类之间的联系一般是动态确定的，这种情况使用 associate 更加合理。

注释

与任意一个 UML 组件用虚线连接。

参考资料

All the UML you need to know
Software Construction at HIT | 5.2 Construction for Reuse
UML Association vs Aggregation vs Composition
What is the difference between association, aggregation and composition?