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从C#源代码中创建PlantUML的类图

还在手画C#依赖关系图吗？快来试试这个工具吧！

笔者最近见到了一个不错的工具，可以让大家在看代码的时候一键生成C#依赖的类图。非常适合编写文档、查看和学习开源项目设计时使用，比如下方就是笔者通过这个工具生成的Microsoft.Extensions.ObjectPool依赖图，可以非常清晰明了的告诉我们类与类之间的关系。.

GITHUB地址：

https://github.com/pierre3/PlantUmlClassDiagramGenerator

从C#源代码中创建PlantUML的类图
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介绍PlantUmlClassDiagramGenerator

这是一个生成器，用于从C#源代码中创建PlantUML的类图。

Visual Studio Code 扩展

  • C# to PlantUML[1]
从C#源代码中创建PlantUML的类图
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.Net Core 全局工具

Nuget Gallery: https://www.nuget.org/packages/PlantUmlClassDiagramGenerator

安装

下载并安装.NET 6.0 SDK[2]或更新的版本。安装后，运行以下命令。

dotnet tool install --global PlantUmlClassDiagramGenerator

使用

运行 "puml-gen" 命令.

puml-gen InputPath [OutputPath] [-dir] [-public | -ignore IgnoreAccessibilities] [-excludePaths ExcludePathList] [-createAssociation]
  • InputPath: (必须) 设置一个输入源文件或目录名称。
  • OutputPath: (可选) 设置一个输出文件或目录名称。如果省略此选项，plantuml文件将被输出到与输入文件相同的目录中。
  • -dir: (可选) 当InputPath和OutputPath为目录名时，指定。
  • -public: (可选)  如果指定，只输出公共可及性成员。
  • -ignore: (可选) 指定要忽略的成员的可访问性，用逗号分隔的列表。
  • -excludePaths: (可选) 指定排除的文件和目录。
    指定来自 "InputPath "的相对路径，用逗号分隔的列表。
  • -createAssociation: (可选) 从字段和属性的引用中创建对象关联。
  • -allInOne: (可选) 只有当-dir被设置时：将所有图表的输出复制到文件include.puml（这允许PlanUMLServer渲染）。
  • -attributeRequired: (可选) 当这个开关被启用时，只有类型声明中带有 "PlantUmlDiagramAttribute "的类型会被输出。

例子：

puml-gen C:\Source\App1\ClassA.cs -public

puml-gen C:\Source\App1 C:\PlantUml\App1 -dir -ignore Private,Protected -createAssociation -allInOne

puml-gen C:\Source\App1 C:\PlantUml\App1 -dir -excludePaths bin,obj,Properties

生成好以后，会在对应的目录看到有一些*.puml的文件，然后可以用对应的PlantUML工具打开。

笔者这里使用的是Visual Studio Code打开的PlantUML图，需要安装一个插件，可能某些电脑需要安装Java环境。

从C#源代码中创建PlantUML的类图
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打开以后按Alt+D，或者右击 -> 预览光标位置图表就可以了，当然右击也可以导出图片。

从C#源代码中创建PlantUML的类图
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下文是puml-gen工具对PlantUML的一些转换规则，大家有兴趣的可以了解一下。

转换为PlantUML的规范

类型声明

Type 关键字

C# PlantUML
class class
struct <<struct>> class
interface interface
enum enum
record <<record>> class

Type 修饰符

C# PlantUML
abstract abstract
static <<static>>
partial <<partial>>
sealed <<sealed>>
  • C#
class ClassA {  
}
struct StructA {
}
interface InterfaceA {
}
record RecordA {
}
abstract class AbstractClass {
}
static class StaticClass {
}
sealed partial class ClassB{
}
enum EnumType{
  Apple,
  Orange,
  Grape
}
  • PlantUML
@startuml
class ClassA {
}
class StructA <<struct>> {
}
interface InterfaceA {
}
class RecordA <<record>> {
}
abstract class AbstractClass {
}
class StaticClass <<static>> {
}
class ClassB <<sealed>> <<partial>> {
}
enum EnumType {
    Apple,
    Orange,
    Grape,
}
@enduml
从C#源代码中创建PlantUML的类图
TypeDeclaration.png

泛型

  • C#
class GenericsType<T1>{
}
class GenericsType<T1,T2>{
}
  • PlantUML
class "GenericsType`1"<T1>{
}
class "GenericsType`2"<T1,T2>{
}
从C#源代码中创建PlantUML的类图
GenericsTypeDeclaration.png

成员声明

可见性修饰符

C# PlantUML
public +
internal <<internal>>
protected internal # <<internal>>
protected #
private -

修饰符

C# PlantUML
abstract {abstract}
static {static}
virtual <<virtual>>
override <<override>>
new <<new>>
readonly <<readonly>>
event <<event>>

属性访问器

C# PlantUML
int Prop {get; set;} Prop : int <<get>> <<set>>
int Prop {get;} Prop : int <get>
int Prop {get; private set } Prop : int <<get>><<private set>>
int Prop => 100; Prop : int <<get>>
  • C#
abstract class AbstractClass
{
    protected int _x;
    internal int _y;
    protected internal int _z;
    public abstract void AbstractMethod();
    protected virtual void VirtualMethod(string s){

    }
    public string BaseMethod(int n){
        return "";
    }
}
class ClassM : AbstractClass
{
    public static readonly double PI =3.141592;
    public int PropA { get; set; }
    public int PropB { get; protected set; }
    public event EventHandler SomeEvent;
    public override void AbstractMethod(){
        
    }
    protected override void VirtualMethod(string s)
    {

    }
    public override string ToString()
    {
        return "override";
    }
    public new string BaseMethod(int n){
        return "new";
    }
}
  • PlantUML
abstract class AbstractClass {
    # _x : int
    <<internal>> _y : int
    # <<internal>> _z : int
    + {abstract} AbstractMethod() : void
    # <<virtual>> VirtualMethod(s:string) : void
    + BaseMethod(n:int) : string
}
class ClassM {
    + {static} <<readonly>> PI : double = 3.141592
    + PropA : int <<get>> <<set>>
    + PropB : int <<get>> <<protected set>>
    +  <<event>> SomeEvent : EventHandler 
    + <<override>> AbstractMethod() : void
    # <<override>> VirtualMethod(s:string) : void
    + <<override>> ToString() : string
    + <<new>> BaseMethod(n:int) : string
}
AbstractClass <|-- ClassM
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MemberDeclaration.png

字段和属性初始化

只有常量的初始化才会被输出。

  • C#
class ClassC
{
    private int fieldA = 123;
    public double Pi {get;} = 3.14159;
    protected List<string> Items = new List<string>(); 
}
  • PlantUML
class ClassC {
  - fieldA : int = 123
  + Pi : double = 3.14159
  # Items : List<string>
}
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Initializer.png

嵌套类声明

嵌套类被展开并与 "OuterClass + - InnerClass "关联。

  • C#
class OuterClass 
{
  class InnerClass 
  {
    struct InnerStruct 
    {

    }
  }
}
  • PlantUML
class OuterClass{

}
class InnerClass{

}
<<struct>> class InnerStruct {

}
OuterClass +- InnerClass
InnerClass +- InnerStruct
从C#源代码中创建PlantUML的类图
NestedClass.png

继承关系

  • C#
abstract class BaseClass
{
    public abstract void AbstractMethod();
    protected virtual int VirtualMethod(string s) => 0;
}
class SubClass : BaseClass
{
    public override void AbstractMethod() { }
    protected override int VirtualMethod(string s) => 1;
}

interface IInterfaceA {}
interface IInterfaceA<T>:IInterfaceA
{
    T Value { get; }
}
class ImplementClass : IInterfaceA<int>
{
    public int Value { get; }
}
  • PlantUML
abstract class BaseClass {
    + {abstract} AbstractMethod() : void
    # <<virtual>> VirtualMethod(s:string) : int
}
class SubClass {
    + <<override>> AbstractMethod() : void
    # <<override>> VirtualMethod(s:string) : int
}
interface IInterfaceA {
}
interface "IInterfaceA`1"<T> {
    Value : T <<get>>
}
class ImplementClass {
    + Value : int <<get>>
}
BaseClass <|-- SubClass
IInterfaceA <|-- "IInterfaceA`1"
"IInterfaceA`1" "<int>" <|-- ImplementClass
从C#源代码中创建PlantUML的类图
InheritanceRelationsips.png

关联（来自字段和属性的引用）

如果你指定了 "createAssociation "选项，对象关联将从字段和属性引用中创建。

  • C#
class ClassA{
    public IList<string> Strings{get;} = new List<string>();
    public Type1 Prop1{get;set;}
    public Type2 field1;
}

class Type1 {
    public int value1{get;set;}
}

class Type2{
    public string string1{get;set;}
    public ExternalType Prop2 {get;set;}
}
  • PlantUML
@startuml
class ClassA {
}
class Type1 {
    + value1 : int <<get>> <<set>>
}
class Type2 {
    + string1 : string <<get>> <<set>>
}
class "IList`1"<T> {
}
ClassA o-> "Strings<string>" "IList`1"
ClassA --> "Prop1" Type1
ClassA --> "field1" Type2
Type2 --> "Prop2" ExternalType
@enduml
从C#源代码中创建PlantUML的类图
InheritanceRelationsips.png

记录类型（含参数列表）

C# 9中的记录类型可以有一个参数列表。在这些情况下，这些参数 被作为属性添加到类中。

  • C#
record Person(string Name, int Age);

record Group(string GroupName) {
    public Person[] Members { get; init; }
}
  • PlantUML
@startuml
class Person <<record>> {
    + Name : string <<get>> <<init>>
    + Age : int <<get>> <<init>>
}
class Group <<record>> {
    + GroupName : string <<get>> <<init>>
    + Members : Person[] <<get>> <<init>>
}
@enduml
从C#源代码中创建PlantUML的类图
InheritanceRelationsips.png

基于特性的配置

你可以将PlantUmlClassDiagramGenerator.Attributes[3]包添加到你的C#项目中，用于基于特性的配置。

PlantUmlDiagramAttribute

只有被添加了PlantUmlDiagramAttribute的类型才会被输出。如果-attributeRequired开关被添加到命令行参数中，这个属性就会被启用。

这个属性只能被添加到类型声明中。

  • class
  • struct
  • enum
  • record
class ClassA
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

[PlantUmlDiagram]
class ClassB
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

只有带有PlantUmlDiagramAttribute的ClassB会被输出。

@startuml
class ClassB {
    + Name : string <<get>> <<set>>
    + Age : int <<get>> <<set>>
}
@enduml

PlantUmlIgnoreAttribute

添加了这个属性的元素被排除在输出之外。

[PlantUmlIgnore]
class ClassA
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

class ClassB
{
    public string Name { get; set; }
    [PlantUmlIgnore]
    public int Age { get; set; }
}

class ClassC
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }

    [PlantUmlIgnore]
    public ClassC(string name, int age) => (Name, Age) = (name, age);
    
    public void MethodA();
    
    [PlantUmlIgnore]
    public void MethodB();
}

@startuml
class ClassB {
    + Name : string
}
class ClassC {
    + Name : string
    + Age : int
    + MethodA() : void
}
@enduml

PlantUmlAssociationAttribute

通过添加这个属性，你可以定义类之间的关联。这个属性可以被添加到属性、字段和方法参数。

关联的细节被定义在以下属性中。

  • Name
    • 指定叶子节点一侧的类型名称。
    • 如果省略，则使用添加该属性的元素的名称。
  • Association
    • 指定关联的边缘部分。在PlantUML中设置一个有效的字符串。
    • 如果省略，则使用"--"。
  • RootLabel
    • 指定显示在根节点一侧的标签。
    • 如果省略，则不显示。
  • Label
    • 指定要显示在边缘中心的标签。
    • 如果省略，则不显示。
  • LeafLabel
    • 指定显示在叶子节点一侧的标签。
    • 如果省略，则不显示。
class Parameters
{
    public string A { get; set; }
    public string B { get; set; }
}

class CustomAssociationSample
{
    [PlantUmlAssociation(Name = "Name", Association = "*-->", LeafLabel = "LeafLabel", Label= "Label", RootLabel = "RootLabel")] 
    public ClassA A { get; set; }
}

class CollectionItemsSample
{
    [PlantUmlAssociation(Name = "Item", Association = "o--", LeafLabel = "0..*", Label = "Items")]
    public IList<Item> Items { get; set; }
}

class MethodParamtersSample
{
    public void Run([PlantUmlAssociation(Association = "..>", Label = "use")] Parameters p)
    {
        Console.WriteLine($"{p.A},{p.B}");
    }

    private ILogger logger;
    public MyClass([PlantUmlAssociation(Association = "..>", Label = "Injection")] ILogger logger)
    {
        this.logger = logger;
    }
}

@startuml
class Parameters {
    + A : string <<get>> <<set>>
    + B : string <<get>> <<set>>
}
class CustomAssociationSample {
}
class CollectionItemsSample {
}
class MethodParamtersSample {
    + Run(p:Parameters) : void
    + MyClass(logger:ILogger)
}
CustomAssociationSample "RootLabel" *--> "LeafLabel" Name : "Label"
CollectionItemsSample o-- "0..*" Item : "Items"
MethodParamtersSample ..> Parameters : "use"
MethodParamtersSample ..> ILogger : "Injection"
@enduml
从C#源代码中创建PlantUML的类图
CustomAssociation.png

PlantUmlIgnoreAssociationAttribute

这个属性可以被添加到属性和字段中。具有此属性的属性（或字段）被描述为类的成员，没有任何关联。

class User
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

class ClassA
{
    public static User DefaultUser { get; }
    public IList<User> Users { get; }

    public ClassA(IList<User> users)
    {
        Users = users;
        DefaultUser = new User()
        {
            Name = "DefaultUser",
            Age = "20"
        };
    }
}

class ClassB
{
    [PlantUmlIgnoreAssociation]
    public static User DefaultUser { get; }

    [PlantUmlIgnoreAssociation]
    public IList<User> Users { get; }

    public ClassB(IList<User> users)
    {
        Users = users;
        DefaultUser = new User()
        {
            Name = "DefaultUser",
            Age = "20"
        };
    }
}

@startuml
class User {
    + Name : string <<get>> <<set>>
    + Age : int <<get>> <<set>>
}
class ClassA {
    + ClassA(users:IList<User>)
}
class ClassB {
    + {static} DefaultUser : User <<get>>
    + Users : IList<User> <<get>>
    + ClassB(users:IList<User>)
}
class "IList`1"<T> {
}
ClassA --> "DefaultUser" User
ClassA --> "Users<User>" "IList`1"
@enduml
从C#源代码中创建PlantUML的类图
本文作者：InCerry信息来源：公众号 InCerry所属分类：C#

董川民

Life is like a box of chocolates,you never know what you're going to get.
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