23种设计模式_UML_类图及对应示例代码

浅谈UML中常用的几种图1 UML简介2 UML常见图分类3 用况图（用例）4 类图简单类图使用举例5 其他辅助用图●时序图(顺序图)●协作图（Collaboration Diagram/communication Diagram）/通信图●状态图●活动图(Activity Diagram)6 组件图(ComponentDiagram)、配置图(Deployment Diagram)1 UML简介统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）又称标准建模语言，是始于1997年的一个OMG标准，它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。

‘UML感兴趣的可以阅读UML 1规范，包含了UML 的所有知识内容。

注：OMG, Object Management Group 对象管理组织2 UML常见图分类UML从考虑系统的不同角度出发，定义了用况图、类图、对象图、包图、状态图、活动图、序列图、通信图、构件图、部署图等10种图。

分类：面向对象动态建模，用于建立行为的实体间行为交互的四种图：状态图(Stage Diagram)，序列图(Sequence Diagram)，协作图(Communication Diagram)，活动图(Activity Diagram) 。

“序列图”与“协作图”表述的是相似的消息，“活动图”是“状态图”的一种。

•静态结构图Static Structure Diagram•类图Class Diagram•对象图Object Diagram•用况图Use Case Diagram•交互图Interaction Diagram•顺序图Sequence Diagram•协作图Collaboration Diagram•状态图State chart Diagrams•活动图Activity Diagrams•实现图Implementation Diagrams•构件图Component Diagram•部署图Deployment Diagram3 用况图（用例）用例图，展现了一组用例、参与者（actor）以及它们之间的关系。

二十三种设计模式0 引言谈到设计模式，绝对应该一起来说说重构。

重构给我们带来了什么？除了作为对遗留代码的改进的方法，另一大意义在于，可以让我们在写程序的时候可以不需事先考虑太多的代码组织问题，当然这其中也包括了应用模式的问题。

尽管大多数开发者都已经养成了写代码前先从设计开始的习惯，但是，这种程度的设计，涉及到到大局、到总体架构、到主要的模块划分我觉得就够了。

换句话说，这时就能写代码了。

这就得益于重构的思想了。

如果没有重构的思想，有希望获得非常高质量的代码，我们就不得不在开始写代码前考虑更多其实并非非常稳定的代码组织及设计模式的应用问题，那开发效率当然就大打折扣了。

在重构和设计模式的合理应用之下，我们可以相对较早的开始写代码，并在功能尽早实现的同时，不断地通过重构和模式来改善我们的代码质量。

所以，下面的章节中，在谈模式的同时，我也会谈谈关于常用的这些模式的重构成本的理解。

重构成本越高意味着，在遇到类似的问题情形的时候，我们更应该提前考虑应用对应的设计模式，而重构成本比较低则说明，类似的情形下，完全可以先怎么方便，怎么快怎么写，哪怕代码不是很优雅也没关系，回头再重构也很容易。

1 创建型1.1FactoryMethod思想：Factory Method的主要思想是使一个类的实例化延迟到其子类。

场景：典型的应用场景如：在某个系统开发的较早阶段，有某些类的实例化过程，实例化方式可能还不是很确定，或者实际实例化的对象（可能是需要对象的某个子类中的一个）不确定，或者比较容易变化。

此时，如果直接将实例化过程写在某个函数中，那么一般就是if-else或select-case代码。

如果，候选项的数目较少、类型基本确定，那么这样的if-else还是可以接受的，一旦情形变得复杂、不确定性增加，更甚至包含这个构造过程的函数所在的类包含几个甚至更多类似的函数时，这样的if-else代码就会变得比较不那么容易维护了。

此时，应用本模式，可以将这种复杂情形隔离开，即将这类不确定的对象的实例化过程延迟到子类。

UML科普⽂，⼀篇⽂章掌握14种UML图前⾔上⼀篇⽂章写了⼀篇建造者模式，其中有⼏个UML类图，有的读者反馈看不懂了，我们今天就来解决⼀哈。

什么是UML？UML是Unified Model Language的缩写，中⽂是统⼀建模语⾔，是由⼀整套图表组成的标准化建模语⾔。

为什么要⽤UML？通过使⽤UML使得在软件开发之前，对整个软件设计有更好的可读性，可理解性，从⽽降低开发风险。

同时，也能⽅便各个开发⼈员之间的交流。

UML提供了极富表达能⼒的建模语⾔，可以让软件开发过程中的不同⼈员分别得到⾃⼰感兴趣的信息。

Page-Jones 在《Fundamental Object-Oriented Design in UML》⼀书中总结了UML的主要⽬的，如下：1. 为⽤户提供现成的、有表现⼒的可视化建模语⾔，以便他们开发和交换有意义的模型。

2. 为核⼼概念提供可扩展性 (Extensibility) 和特殊化 (Specialization) 机制。

3. 独⽴于特定的编程语⾔和开发过程。

4. 为了解建模语⾔提供⼀个正式的基础。

5. ⿎励⾯向对象⼯具市场的发展。

6. ⽀持更⾼层次的开发概念，如协作，框架，模式和组件。

7. 整合最佳的⼯作⽅法 (Best Practices)。

UML图有哪些？UML图分为结构图和⾏为图。

结构图分为类图、轮廓图、组件图、组合结构图、对象图、部署图、包图。

⾏为图⼜分活动图、⽤例图、状态机图和交互图。

交互图⼜分为序列图、时序图、通讯图、交互概览图。

UML图概览什么是类图？【概念】类图是⼀切⾯向对象⽅法的核⼼建模⼯具。

类图描述了系统中对象的类型以及它们之间存在的各种静态关系。

【⽬的】⽤来表⽰类、接⼝以及它们之间的静态结构和关系。

在类图中，常见的有以下⼏种关系。

泛化（Generalization）【泛化关系】是⼀种继承关系，表⽰⼦类继承⽗类的所有特征和⾏为。

【箭头指向】带三⾓箭头的实线，箭头指向⽗类。

UML各种图例面向对象的问题的处理的关键是建模问题.建模可以把在复杂世界的许多重要的细节给抽象出.许多建模工具封装了UML（也就是Unified Modeling Language ™），这篇课程的目的是展示出UML的精彩之处.UML中有九种建模的图标，即：∙用例图∙类图∙对象图∙顺序图∙协作图∙状态图∙活动图∙组件图∙配置图本课程中的某些部分包含了这些图的细节信息的页面链接.而且每个部分都有一个小问题，测试一下你对这个部分的理解.为什么UML很重要?为了回答这个问题，我们看看建筑行业.设计师设计出房子.施工人员使用这个设计来建造房子.建筑越复杂，设计师和施工人员之间的交流就越重要.蓝图就成标准文档为了这个行业中的设计师和施工人员的必修课.写软件就好像建造建筑物一样.系统越复杂，参与编写与配置软件的人员之间的交流也就越重要.在过去十年里UML就成为分析师，设计师和程序员之间的“建筑蓝图”.现在它已经成为了软件行业的一部分了.UML提供了分析师，设计师和程序员之间在软件设计时的通用语言.UML被应用到面向对象的问题的解决上.想要学习UML必须熟悉面向对象解决问题的根本原则――都是从模型的建造开始的.一个模型model就是根本问题的抽象.域domain就是问题所处的真实世界.模型是由对象objects组成的，它们之间通过相互发送消息messages来相互作用的.记住把一个对象想象成“活着的”.对象有他们知道的事（属性attributes）和他们可以做的事（行为或操作behaviors or operations）.对象的属性的值决定了它的状态state.类Classes是对象的“蓝图”.一个类在一个单独的实体中封装了属性（数据）和行为（方法或函数）.对象是类的实例instances.用例图用例图Use case diagrams描述了作为一个外部的观察者的视角对系统的印象.强调这个系统是什么而不是这个系统怎么工作.用例图与情节紧紧相关的.情节scenario是指当某个人与系统进行互动时发生的情况.下面是一个医院门诊部的情节.“一个病人打电话给门诊部预约一年一次的身体检查.接待员找出在预约记录本上找出最近的没有预约过的时间，并记上那个时间的预约记录.”用例Use case是为了完成一个工作或者达到一个目的的一系列情节的总和.角色actor是发动与这个工作有关的事件的人或者事情.角色简单的扮演着人或者对象的作用.下面的图是一个门诊部Make Appointment用例.角色是病人.角色与用例的联系是通讯联系communication association（或简称通讯communication）标准文档角色是人状的图标，用例是一个椭圆，通讯是连接角色和用例的线.一个用例图是角色，用例，和它们之间的联系的集合.我们已经把Make Appointment作为一个含有四个角色和四个用例的图的一部分.注意一个单独的用例可以有多个角色.用例图在三个领域很有作用.决定特征（需求）.当系统已经分析好并且设计成型时，新的用例产生新的需求标准文档∙客户通讯.使用用例图很容易表示开发者与客户之间的联系.∙产生测试用例.一个用例的情节可能产生这些情节的一批测试用例.类图类图Class diagram通过显示出系统的类以及这些类之间的关系来表示系统.类图是静态的－它们显示出什么可以产生影响但不会告诉你什么时候产生影响.下面是一个顾客从零售商处预定商品的模型的类图.中心的类是Order.连接它的是购买货物的Customer和Payment.Payment有三种形式：Cash，Check，或者Credit.订单包括OrderDetails（line item），每个这种类都连着Item.标准文档UML类的符号是一个被划分成三块的方框：类名，属性，和操作.抽象类的名字，像Payment是斜体的.类之间的关系是连接线.类图有三种关系.关联association－表示两种类的实例间的关系.如果一个类的实例必须要用另一个类的实例才能完成工作时就要用关联.在图中，关联用两个类之间的连线表示.标准文档标准文档为了简单地表示出复杂的类图，可以把类组合成包packages.一个包是UML上有逻辑关系的元件的集合.下面这个图是是一个把类组合成包的一个商业模型.dependencies关系.如果另一个的包B改变可能会导致一个包A改变，则包A依赖包B.包是用一个在上方带有小标签的矩形表示的.包名写在标签上或者在矩形里面.点化线箭头表示依赖对象图Object diagrams用来表示类的实例.他们在解释复杂关系的细小问题时（特别是递归关系时）很有用.这个类图示一个大学的Department可以包括其他很多的Departments.标准文档这个对象图示上面类图的实例.用了很多具体的例子.UML中实例名带有下划线.只要意思清楚，类或实例名可以在对象图中被省略.标准文档每个类图的矩形对应了一个单独的实例.实例名称中所强调的UML图表.类或实例的名称可能是省略对象图表只要图的意义仍然是明确的.顺序图类图和对象图是静态模型的视图.交互图是动态的.他们描述了对象间的交互作用.顺序图将交互关系表示为一个二维图.纵向是时间轴，时间沿竖线向下延伸.横向轴代表了在协作中各独立对象的类元角色.类元角色用生命线表示.当对象存在时，角色用一条虚线表示，当对象的过程处于激活状态时，生命线是一个双道线.消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示.箭头以时间顺序在图中从上到下排列.标准文档协作图协作图也是互动的图表.他们像序列图一样也传递相同的信息，但他们不关心什么时候消息被传递，只关心对象的角色.在序列图中，对象的角色放在上面而消息则是连接线.标准文档对象角色矩形上标有类或对象名（或者都有）.类名前面有个冒号（：）.协作图的每个消息都有一个序列号.顶层消息的数字是1.同一个等级的消息（也就是同一个调用中的消息）有同样的数字前缀，再根据他们出现的顺序增加一个后缀1，2等等.状态图对象拥有行为和状态.对象的状态是由对象当前的行动和条件决定的.状态图statechart diagram显示出了对象可能的状态以及由状态改变而导致的转移.标准文档我们的模型例图建立了一个银行的在线登录系统.登录过程包括输入合法的密码和个人账号，再提交给系统验证信息.登录系统可以被划分为四种不重叠的状态：Getting SSN, Getting PIN, Validating, 以及 Rejecting.每个状态都有一套完整的转移transitions来决定状态的顺序.标准文档状态是用圆角矩形来表示的.转移则是使用带箭头的连线表示.触发转移的事件或者条件写在箭头的旁边.我们的图上有两个自转移.一个是在Getting SSN，另一个则在上Getting PIN.初始状态（黑色圆圈）是开始动作的虚拟开始.结束状态也是动作的虚拟结束.事件或条件触发动作时用（/动作）表示.当进入Validating状态时，对象并不等外部事件触发转移.取而代之，它产生一个动作.动作的结果决定了下一步的状态.活动图活动图activity diagram是一个很特别的流程图.活动图和状态图之间是有关系的.状态图把焦点集中在过程中的对象身上，而活动图则集中在一个单独过程动作流程.活动图告诉了我们活动之间的依赖关系.对我们的例子来说，我们使用如下的过程.“通过ATM来取钱.”这个活动有三个类Customer, ATM和 Bank.整个过程从黑色圆圈开始到黑白的同心圆结束.活动用圆角矩形表示.标准文档标准文档标准文档。

uml建模实例100例UML（统一建模语言）是一种用于软件开发的标准建模语言，它可以帮助开发人员更好地理解、设计和实现软件系统。

下面是100个UML建模实例。

1. 用例图：描述系统功能和外部用户的行为。

2. 活动图：描述系统中的过程和活动，通常用来描述系统的业务流程。

3. 类图：描述系统中的类、属性和方法、关系等。

4. 对象图：描述系统中的对象及其关系。

5. 状态图：描述系统中的对象或类的状态和状态转换。

6. 序列图：描述系统中的对象或类之间的交互过程。

7. 协作图：描述系统中的对象或类之间的协作过程。

8. 构件图：描述系统的组成部分和它们之间的关系。

9. 部署图：描述系统的物理部署结构和组件之间的关系。

10. 通信图：描述系统中的对象之间的消息传递。

11. 包图：描述系统中的包和它们之间的关系。

12. 组合结构图：描述系统中的组成部分和它们之间的组合关系。

13. 时序图：描述系统中的对象或类之间的时间关系。

14. 交互概述图：描述系统中的对象或类之间的协作过程。

15. 系统顺序图：描述系统中的对象或类之间的时间关系。

16. 概念图：描述系统中的概念和它们之间的关系。

17. 数据流图：描述系统中的数据流和处理过程。

18. 流程图：描述系统中的过程和流程。

19. 参与者图：描述系统中的参与者和它们之间的关系。

20. 视图图：描述系统中的视图和它们之间的关系。

21. 规则图：描述系统中的规则和它们之间的关系。

22. 用例图扩展点：描述用例图中的扩展点和它们之间的关系。

23. 活动图扩展点：描述活动图中的扩展点和它们之间的关系。

24. 类图扩展点：描述类图中的扩展点和它们之间的关系。

25. 对象图扩展点：描述对象图中的扩展点和它们之间的关系。

26. 状态图扩展点：描述状态图中的扩展点和它们之间的关系。

27. 序列图扩展点：描述序列图中的扩展点和它们之间的关系。

28. 协作图扩展点：描述协作图中的扩展点和它们之间的关系。

UML中数据流图，⽤例图，类图，对象图，⾓⾊图，活动图，序列图详细讲述保存供参考这个⽂章，是我在急需的情况下在园⼦⾥搜索到的，原创作者是：DO-websoftware,为了⾃⼰看⽅便，所以复制到我的空间，希望原创者不要介意哦~~~~很详细的介绍，对我的帮助很⼤，谢谢哦。

类图，对象图，⾓⾊图：⼀、UML中基本的图范畴：在 UML 2 中有⼆种基本的图范畴：结构图和⾏为图。

每个 UML 图都属于这⼆个图范畴。

结构图的⽬的是显⽰建模系统的静态结构。

它们包括类，组件和（或）对象图。

另⼀⽅⾯，⾏为图显⽰系统中的对象的动态⾏为，包括如对象的⽅法，协作和活动之类的内容。

⾏为图的实例是活动图，⽤例图和序列图。

⼆、UML中的类图：1.类图的表⽰：类的 UML 表⽰是⼀个长⽅形，垂直地分为三个区，如图 1 所⽰。

顶部区域显⽰类的名字。

中间的区域列出类的属性。

底部的区域列出类的操作。

在⼀个类图上画⼀个类元素时，你必须要有顶端的区域，下⾯的⼆个区域是可选择的（当图描述仅仅⽤于显⽰分类器间关系的⾼层细节时，下⾯的两个区域是不必要的）。

描述：顶部区域显⽰类的名字。

中间的区域列出类的属性。

底部的区域列出类的操作。

当在⼀个类图上画⼀个类元素时，你必须要有顶端的区域，下⾯的⼆个区域是可选择的（当图描述仅仅⽤于显⽰分类器间关系的⾼层细节时，下⾯的两个区域是不必要的）。

·类名：如果是抽象类，则采⽤斜体·类属性列表：name : attribute type 如 flightNumber : Integer，这是最常见的表达形式name : attribute type = default value 如 balance : Dollars = 0，这是带有默认值的表达形式·类⽅法列表：name(parameter list) : type of value returned注意：在业务类图中，属性类型通常与单位相符，这对于图的可能读者是有意义的（例如，分钟，美元，等等）。

13种uml简介、工具及示例UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准化建模语言，它使用图形表示法来描述软件系统的不同方面。

在软件开发过程中，使用UML可以帮助开发人员更清晰地理解系统的结构和行为，从而更好地进行设计和实现。

UML提供了包括结构模型、行为模型和交互模型在内的多种建模方式，其中每种模型都有各自的符号和语法规则。

通过使用这些模型，开发人员可以将系统分解成不同的部分，然后逐步细化这些部分的设计，以便更好地组织和管理项目。

在UML中，最常用的建模元素包括用例图、类图、时序图、活动图、状态图等。

每种图表都有其特定的用途和表达能力，开发人员可以根据实际需要选择合适的图表进行建模。

除了建模元素外，UML还定义了一系列的建模工具，这些工具可以帮助开发人员更高效地进行建模和分析。

其中一些常用的建模工具包括Enterprise Architect、Rational Rose、StarUML等。

下面将对13种UML简介、工具及示例进行详细介绍：1. 用例图（Use Case Diagram）用例图是UML中描述系统功能和用户交互的基本图表之一。

它用椭圆表示用例，用直线连接用例和参与者，展示了系统外部用户和系统之间的交互。

用例图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的功能需求，从而指导系统的设计和实现。

示例：一个简单的在线购物系统的用例图包括用例“浏览商品”、“添加商品到购物车”、“提交订单”等，以及参与者“顾客”和“管理员”。

2. 类图（Class Diagram）类图是UML中描述系统结构和静态关系的基本图表之一。

它用矩形表示类，用线连接类之间的关系，包括关联关系、聚合关系、继承关系等。

类图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的对象结构和类之间的关系，从而支持系统的设计和重构。

示例：一个简单的学生信息管理系统的类图包括类“学生”、“课程”、“教师”等，以及它们之间的关系如“选修”、“授课”等。

2.设计模式常⽤的UML图分析（⽤例图、类图与时序图）1-⽤例图概述1. 展现了⼀组⽤例、参与者以及他们之间的关系。

2. ⽤例图从⽤户⾓度描述系统的静态使⽤情况，⽤于建⽴需求模型。

⽤例特征保证⽤例能够正确捕捉功能性需求，判断⽤例是否准确的依据。

1. ⽤例是动宾短语2. ⽤例是相互独⽴的3. ⽤例是由⽤户参与者启动的4. ⽤例要有可观测的执⾏结果5. ⼀个⽤例是⼀个单元参与者 ActorUML中，参与者使⽤⼀个⼩⼈表⽰:1. 参与者为系统外部与系统直接交互的⼈或事务，于系统外部与系统发⽣交互作⽤2. 参与者是⾓⾊⽽不是具体的⼈3. 代表参与者在与系统打交道时所扮演的⾓⾊4. 系统实际运作中，⼀个实际⽤户可能对应系统的多个参与者。

不同⾓⾊也可以只对应⼀个参与者，从⽽代表同⼀参与者的不通实例⽤例 Use Case系统外部可见的⼀个系统功能单元。

系统的功能由系统单元所提供，并通过⼀系列系统单元与⼀个或多个参与者之间交换的消息所表达。

系统单元⽤椭圆表⽰，椭圆中的⽂字简述系统功能:关系 Relationship常见关系类型有关联、泛化、包含和扩展关联 Association表⽰参与者与⽤例之间的通信，任何⼀⽅都可发送或接受消息。

箭头指向：指向消息接收⽅：⼦系统 SubSystem⽤来展⽰系统的⼀部分功能(紧密联系)泛化 Inheritance继承关系，⼦⽤例和⽗⽤例相似，但表现出更特别的⾏为；⼦⽤例将继承⽗⽤例的所有结构、⾏为和关系。

⼦⽤例可以使⽤⽗⽤例的⼀段⾏为，也可以重载它。

⽗⽤例通常是抽象。

箭头指向：指向⽗⽤例2-类图描述系统中的类，以及各个类之间的关系的静态试图。

表⽰类、接⼝以及它们之间的协作关系，⽤于程序设计阶段。

注意:1. 抽象类或抽象⽅法⽤斜体表⽰2. 如果是接⼝，则在类名上⽅加 <<Interface>>3. 字段和⽅法返回值的数据类型⾮必需4. 静态类或静态⽅法加下划线类图实例:类图中的事务及解释如图，类图从上到下分为三部分,分别为类名、属性和操作1. 属性:如果有属性，则每⼀个属性都必须有⼀个名字，另外还可以有其它的描述信息，如可见性、数据类型、缺省值等2. 操作:如果有操作，则每⼀个操作也都有⼀个名字，其它可选的信息包括可见性、参数的名字、参数类型、参数缺省值和操作的返回值的类型等类图中的六种关系1.实现关系 implements (类实现接⼝)⽤空⼼三⾓虚线表⽰2.泛化关系 extends (表⽰⼀般与特殊的关系) is-a⽤空⼼三⾓实线表⽰3.组合关系 (整体与部分的关系) contains-a实⼼菱形实现表⽰eg.有头类、⾝体类与⼈类类三个类，则⼈类类中应包含头类及⾝体类这两个属性，则⼈类类与头类和⾝体的关系即为组合关系。

第一大题——数据流图1、实体：人、组织、设备、其它软件系统（名词）2、过程：施加于数据的动作或行为（动词）3、数据流：数据的运动，系统与环境之间、系统内两过程之间的通信形式（名词）4、数据存储：系统需要在内部收集、保存、以供日后使用的数据集合。

（名词）5、6、上下文图：DFD最高层次的图，系统功能的最高抽象。

7、过程分解的平衡原则父类中加工的输入输出流必须与子类的输入输出数据流在数量和名称上相同如果父图额输入（或输出）数据流对应于子图中几个输入（或输出）数据流，而子图中组成这些数据流的数据项全体正好是父图中的一个数据流，那么它们仍然平衡。

第二大题——数据库设计1、候选建（码）：一个属性组(注意是组)能唯一标识一条记录，该属性组就可以成为一个主键学生表(学号，姓名，性别，班级)其中每个学生的学号是唯一的，学号就是一个主键课程表(课程编号,课程名,学分)其中课程编号是唯一的,课程编号就是一个主键成绩表(学号,课程号,成绩)成绩表中单一一个属性无法唯一标识一条记录，学号和课程号的组合（复合属性）才可以唯一标识一条记录，所以学号和课程号的属性组是一个主键All-key关系模型的所有属性组组成该关系模式的候选码，称为全码。

即所有属性当作一个码。

若关系中只有一个候选码,且这个候选码中包含全部属性,则该候选码为全码2、E-R图三要素：实体、属性、联系实体：具体的对象；如学生、教室、课程、学校（矩形）属性：实体具有的特征和性质；联系：实体之间的关联关系。

如教师与学生之间为指导关系，学生与课程之间为选课关系（菱形）3、局部E-R图系统局部实体之间的关系，无法反映系统在整体上实体之间的相互联系。

为了解决局部E-R图的问题，必须清理系统在应用环境中的具体语义，进行综合统一，通过调整消除这些问题，的到全局E-R图。

4、全局E-R图优化冗余数据：可由基本数据导出的数据冗余联系：可由其它联系导出的联系。

冗余的存在破坏数据库的完整性，给数据库维护增加困难，应当消除。

目录1【装饰模式应用场景举例】 ......................................................................................................... 1 2【策略模式应用场景举例】 ......................................................................................................... 5 3【代理模式应用场景举例】 ......................................................................................................... 8 4【外观模式应用场景举例】 ....................................................................................................... 12 5【抽象工厂模式应用场景举例】 ............................................................................................... 14 6【观察者模式应用场景举例】 ................................................................................................... 22 7【建造者模式应用场景举例】 ................................................................................................... 27 8【原型模式应用场景举例】 ....................................................................................................... 32 9【工厂方法模式应用场景举例】 ............................................................................................... 35 10【模板方法模式应用场景举例】 ............................................................................................. 401【装饰模式应用场景举例】 【 】比如在玩“极品飞车”这款游戏，游戏中有对汽车进行喷涂鸦的功能，而且 这个喷涂鸦是可以覆盖的，并且覆盖的顺序也影响到最后车身的显示效果，假设 现在喷涂鸦具有 2 种样式： （1） 红色火焰 （2） 紫色霞光如果使用“继承父类” 设计这样的功能，那么类图就像如下的这样：从图中可以看到使用继承来实现这种功能，并且是 2 种涂鸦样式，就需要创 建 4 个子类，如果喷涂鸦有 3 种，4 种呢？这种情况就是典型中学课程学习过的 “排列与组合”，那简直就是“Head First 设计模式”书中讲的“类爆炸”。

软件开发的23种设计模式 ⼆⼗三种设计模式1.单例模式（Singleton Pattern）定义：Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.（确保某⼀个类只有⼀个实例，⽽且⾃⾏实例化并向整个系统提供这个实例。

）通⽤代码：（是线程安全的）public class Singleton {private static final Singleton singleton = new Singleton();//限制产⽣多个对象private Singleton(){}//通过该⽅法获得实例对象public static Singleton getSingleton(){return singleton;}//类中其他⽅法，尽量是staticpublic static void doSomething(){}}使⽤场景：●要求⽣成唯⼀序列号的环境；●在整个项⽬中需要⼀个共享访问点或共享数据，例如⼀个Web页⾯上的计数器，可以不⽤把每次刷新都记录到数据库中，使⽤单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的；●创建⼀个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源；●需要定义⼤量的静态常量和静态⽅法（如⼯具类）的环境，可以采⽤单例模式（当然，也可以直接声明为static的⽅式）。

线程不安全实例：public class Singleton {private static Singleton singleton = null;//限制产⽣多个对象private Singleton(){}//通过该⽅法获得实例对象public static Singleton getSingleton(){if(singleton == null){singleton = new Singleton();}return singleton;}}解决办法：在getSingleton⽅法前加synchronized关键字，也可以在getSingleton⽅法内增加synchronized来实现。

UML类图在UML的静态机制中类图是一个重点，它不但是设计人员关心的核心，更是实现人员关注的核心。

建模工具也主要根据类图来产生代码。

类图在UML的9个图中占据了一个相当重要的地位。

James Rumbaugh对类的定义是：类是具有相似结构、行为和关系的一组对象的描述符。

类是面向对象系统中最重要的构造块。

类图显示了一组类、接口、协作以及他们之间的关系。

在UML中问题域最终要被逐步转化，通过类来建模，通过编程语言构建这些类从而实现系统。

类加上他们之间的关系就构成了类图，类图中还可以包含接口、包等元素，也可以包括对象、链等实例。

接口在类图中通过版型来表示<<interfac e>>，下面的介绍将主要介绍类，接口和类类似。

A. 类的UML表示类的命名尽量应用领域中的术语，应明确、无岐义，以利于相互交流和理解。

类的属性、操作中的可见性使用＋、#、－分别表示public、protected、private。

B.类之间的关系类之间的关系是类图中比较复杂的内容。

有关联、聚合、组合、范化、依赖。

关联：是模型元素之间的一种语义联系，是类之间的一种很弱的联系。

关联可以有方向，可以是单向关联，也可以是双向关联。

可以给关联加上关联名来描述关联的作用。

关联两端的类也可以以某种角色参与关联，角色可以具有多重性，表示可以有多少个对象参与关联。

可以通过关联类进一步描述关联的属性、操作以及其他信息。

关联类通过一条虚线与关联连接。

对于关联可以加上一些约束，以加强关联的含义。

如下图所示：聚合是一种特殊的关联，聚合表示整体与部分的关系。

通常在定义一个整体类后，再去分析这个整体类的组成结构。

从而找出一些组成类，该整体类和组成类之间就形成了聚合关系。

例如舰队是由一系列的舰船组成。

需求描述中“包含”、“组成”、“分为….部分”等词常意味着聚合关系。

组合也是一种特殊的关联，也表示类之间整体和部分的关系，但是组合关系中部分和整体具有统一的生存期。

Python设计模式-UML-类图（ClassDiagram）简介类图是⾯向对象分析和设计的核⼼，⽤来描述系统各个模块中类与类之间、接⼝与接⼝之间、类与接⼝之间的关系，以及每个类的属性、操作等特性，⼀般在详细设计过程中实施。

类图本⾝就是现实世界的抽象，是对系统中各种概念进⾏建模，并描绘出它们之间的关系，所以类图关注的对象就是元素及元素之间的关系。

类图建模步骤 - 抽象出类实体 - 识别出类的主要属性 - 画出类之间的关系 - 对各个类进⾏分析、梳理、设计类图的元素类图中包含以下⼏种模型元素：类、接⼝、关系、协作、注释、约束、包。

类 在UML的图形表⽰中，类的表⽰法是⼀个矩形，有三格组成，分别是类名、类属性、类操作。

抽象类中的类名及抽象⽅法都⽤斜体表⽰。

- 类名：⾸字母⼤写 - 类属性：格式为可见性属性名：类型 =默认值，如-name: String 可见性包括四种： + public - private # protected * package 属性名：单字属性名⼩写；多字属性名出第⼀个单词外其余单词的⾸字母⼤写 - 类操作：格式为可见性操作名(参数)：返回值类型，如+getName(): String接⼝ 在UML的图形表⽰中，接⼝的表⽰法是分为两种：圆形表⽰法和构造型表⽰法。

接⼝由两栏组成，第⼀栏顶端是接⼝名称，第⼆栏是接⼝⽅法。

接⼝⽆属性只包含操作，且没有对外可见的关联。

- 圆形表⽰法 - 构造型表⽰法关系类图中类与类之间有泛化、依赖、关联、聚合、组合关系；接⼝与接⼝之间有继承关系；类与接⼝之间有实现关系。

这些关系本⾝就是类图中的元素，⽤不同的连线表⽰。

- 泛化关系 - 依赖关系 - 关联关系 - 聚合关系 - 组合关系 - 实现关系 类图中的关系较为复杂，以下分别详述。

协作 协作是指⼀些类、接⼝、关系等元素提供的交互⾏为，能够协助其他元素执⾏活动、实现功能的辅助类。

注释 对某些类和接⼝进⾏注释。

uml各种图例及说明1、用例图描述角色以及角色与用例之间的连接关系。

说明的是谁要使用系统，以及他们使用该系统可以做些什么。

一个用例图包含了多个模型元素，如系统、参与者和用例，并且显示了这些元素之间的各种关系，如泛化、关联和依赖。

2、类图类图是描述系统中的类，以及各个类之间的关系的静态视图。

能够让我们在正确编写代码以前对系统有一个全面的认识。

类图是一种模型类型，确切的说，是一种静态模型类型。

3、对象图与类图极为相似，它是类图的实例，对象图显示类的多个对象实例，而不是实际的类。

它描述的不是类之间的关系，而是对象之间的关系。

4、活动图描述用例要求所要进行的活动，以及活动间的约束关系，有利于识别并行活动。

能够演示出系统中哪些地方存在功能，以及这些功能和系统中其他组件的功能如何共同满足前面使用用例图建模的商务需求。

5、状态图描述类的对象所有可能的状态，以及事件发生时状态的转移条件。

可以捕获对象、子系统和系统的生命周期。

他们可以告知一个对象可以拥有的状态，并且事件(如消息的接收、时间的流逝、错误、条件变为真等)会怎么随着时间的推移来影响这些状态。

一个状态图应该连接到所有具有清晰的可标识状态和复杂行为的类；该图可以确定类的行为，以及该行为如何根据当前的状态变化，也可以展示哪些事件将会改变类的对象的状态。

状态图是对类图的补充。

6、序列图（顺序图）序列图是用来显示你的参与者如何以一系列顺序的步骤与系统的对象交互的模型。

顺序图可以用来展示对象之间是如何进行交互的。

顺序图将显示的重点放在消息序列上，即强调消息是如何在对象之间被发送和接收的。

7、协作图和序列图相似，显示对象间的动态合作关系。

可以看成是类图和顺序图的交集，协作图建模对象或者角色，以及它们彼此之间是如何通信的。

如果强调时间和顺序，则使用序列图；如果强调上下级关系，则选择协作图；这两种图合称为交互图。

8、构件图（组件图）描述代码构件的物理结构以及各种构建之间的依赖关系。

UML类图符号各种关系说明以及举例UML中描述对象和类之间相互关系的⽅式包括：依赖（Dependency），关联（Association），聚合（Aggregation），组合（Composition），泛化（Generalization），实现（Realization）等。

依赖（Dependency）：元素A的变化会影响元素B，但反之不成⽴，那么B和A的关系是依赖关系，B依赖A；类属关系和实现关系在语义上讲也是依赖关系，但由于其有更特殊的⽤途，所以被单独描述。

uml中⽤带箭头的虚线表⽰Dependency关系，箭头指向被依赖元素。

泛化（Generalization）：通常所说的继承（特殊个体 is kind of ⼀般个体）关系，不必多解释了。

uml中⽤带空⼼箭头的实线线表⽰Generalization关系，箭头指向⼀般个体。

实现（Realize）：元素A定义⼀个约定，元素B实现这个约定，则B和A的关系是Realize，B realize A。

这个关系最常⽤于接⼝。

uml 中⽤空⼼箭头和虚线表⽰Realize关系，箭头指向定义约定的元素。

关联（Association）：元素间的结构化关系，是⼀种弱关系，被关联的元素间通常可以被独⽴的考虑。

uml中⽤实线表⽰Association 关系，箭头指向被依赖元素。

聚合（Aggregation）：关联关系的⼀种特例，表⽰部分和整体（整体 has a 部分）的关系。

uml中⽤带空⼼菱形头的实线表⽰Aggregation关系，菱形头指向整体。

组合（Composition）：组合是聚合关系的变种，表⽰元素间更强的组合关系。

如果是组合关系，如果整体被破坏则个体⼀定会被破坏，⽽聚合的个体则可能是被多个整体所共享的，不⼀定会随着某个整体的破坏⽽被破坏。

uml中⽤带实⼼菱形头的实线表⽰Composition关系，菱形头指向整体。

1.1.1 依赖（Dependency）:虚线箭头表⽰1、依赖关系也是类与类之间的联结2、依赖总是单向的。