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UML類圖中的五種關系的耦合強弱比較:依賴<關聯<聚合<組合<繼承
一、依賴關系:
(一)說明
虛線+箭頭
可描述為:Uses a
依賴是類的五種關系中耦合最小的一種關系。
因為在生成代碼的時候,這兩個關系類都不會增加屬性。
(二)依賴關系圖與代碼的對應關系
(PS:依賴關系:Animal依賴於Water(動物依賴於水))
- Public class Animal()
- {
- Public Animal(){}
- }
- Public class Water()
- {
- public Water(){}
- }
可以看到生成的兩個類的代碼中什么都沒有添加。
(三)思考:
Animal類如何使用Water類呢?或者說依賴關系到底是如何體現的呢?
1、表現形式1
Water類是全局的,則Animal類可以調用它
2、表現形式2
Water類是 Animal類的某個方法中的變量,則Animal類可以調用它。
- Public class Animal {
- Public void Grownup() {
- Water water =null;
- }
- }
注意1: Water類的生命期,它是當Animal類的GrounUp方法被調用的時候,才被實例化。
注意2:持有Water類的是Animal的一個方法而不是Animal類,這點是最重要的!
3、表現形式3
Water類是作為Animal類中某個方法的參數或者返回值
- Public Animal {
- Public Water Grownup(Waterwater) {
- return null;
- }
- }
注意: Water類被Animal類的一個方法持有。生命期隨着方法的執行結束而結束。
二、關聯關系
(一)說明
實線+箭頭
可描述為:Has a
關聯關系用實線,表示類之間的耦合度比依賴強
在生成代碼的時候,關聯關系的類會增加屬性。
(二)關聯關系與代碼的對應關系
PS:Water類與Climate類關聯(水與氣候關聯)。
- Public classWater {
- public Climate m_Climate;
- public Water(){}
- }
- Public class Climate {
- public Climate() {}
- }
可見生成的代碼中,Water類的屬性中增加了Climate類。
(三)關聯關系的種類
關聯既有單向關聯又有雙向關聯。
1、單向關聯: Water類和Climate類單向關聯(如下圖),則Water類稱為源類,Climate類稱為目標類。源類了解目標類的所有的屬性和方法,但目標類並不了解源類的信息。
2、雙向關聯:源類和目標類相互了解彼此的信息。如將Water類和Climate類之間改為雙向關聯。
- Public class Water {
- public Climate m_Climate;
- public Water(){}
- }
- Public class Climate {
- public Water m_Water;
- public Climate() {}
- }
可見生成的代碼中,兩個類的屬性都添加了!
(四)思考:
依賴關系和關聯關系的區別在哪里?
1、從類的屬性是否增加的角度看
(1)發生依賴關系的兩個類都不會增加屬性。其中的一個類作為另一個類的方法的參數或者返回值,或者是某個方法的變量而已。
(2)發生關聯關系的兩個類,其中的一個類成為另一個類的屬性,而屬性是一種更為緊密的耦合,更為長久的持有關系。
2、從關系的生命期角度看:
(1)依賴關系是僅當類的方法被調用時而產生,伴隨着方法的結束而結束了。
(2)關聯關系是當類實例化的時候即產生,當類銷毀的時候,關系結束。相比依賴講,關聯關系的生存期更長。
(五)關聯關系的細化:聚合、組合
1、說明
(1)聚合關系,用空心菱形加箭頭表示
(2)組合關系,用實心菱形加箭頭表示,類之間的耦合關系比聚合強!
2、聚合和組合都是關聯關系的一種,到底如何區分二者呢?
(1)聚合和組合生成的代碼
(PS:此圖表明雁群類是由大雁類聚合而成)
- Public classGooseGroup {
- public Goose goose;
- Public GooseGroup(Goose goose) {
- this.goose = goose;
- }
- }
(PS:此圖表明大雁類是由翅膀類組合而成)
- Public classGoose {
- public Wings wings;
- public Goose() {
- wings = new Wings();
- }
- }
(2)構造函數不同
聚合類的構造函數中包含了另一個類作為參數。 雁群類(GooseGroup)的構 造函數中要用到大雁(Goose)作為參數傳遞進來。大雁類(Goose)可以脫離雁群類而獨立存在。
組合類的構造函數中包含了另一個類的實例化。 表明大雁類在實例化之前,一定要先實例化翅膀類(Wings),這兩個類緊密的耦合在一起,同生共滅。翅膀類(Wings)是不可以脫離大雁類(Goose)而獨立存在。
(3)信息的封裝性不同。
在聚合關系中,客戶端可以同時了解雁群類和大雁類,因為他們都是獨立的。
在組合關系中,客戶端只認識大雁類,根本就不知道翅膀類的存在,因為翅膀類被嚴密的封裝在大雁類中。
三、泛化
(一)說明
實線+箭頭
可描述為:Is a
泛化也稱繼承,子類將繼承父類的所有屬性和方法,並且可以根據需要對父類進行拓展。
(二)泛化關系與代碼的對應關系
(PS:Bird類繼承Animal類,鳥是一種動物)
- Class Bird :Animal{
- }
(三)思考:
1、子類繼承父類,真的是繼承了父類的所有屬性和方法嗎?
子類確實是繼承了父類的所有屬性和方法,只是對於父類的私有類型成員沒有訪問權限!訪問就會報錯!
2、泛化和繼承是一回事兒嗎?
子類繼承父類,父類泛化子類。 這兩個詞是從不同的角度來說的!
3、為什么要多用組合少用繼承?
繼承和組合各 有優缺點。
類繼承是在編譯時刻靜態定義的,且可直接使用,類繼承可以較方便地改變父類的實現。但是類繼承也有一些不足之處。首先,因為繼承在編譯時刻就定義了,所以無法在運行時刻改變從父類繼承的實現。更糟的是,父類通常至少定義了子類的部分行為,父類的任何改變都可能影響子類的行為。如果繼承下來的實現不適合解決新的問題,則父類必須重寫或被其他更適合的類替換。這種依賴關系限制了靈活性並最終限制了復用性。
對象組合是通過獲得對其他對象的引用而在運行時刻動態定義的。由於組合要求對象具有良好定義的接口,而且,對象只能通過接口訪問,所以我們並不破壞封裝性;只要類型一致,運行時刻還可以用一個對象來替代另一個對象;更進一步,因為對象的實現是基於接口寫的,所以實現上存在較少的依賴關系。
四、實現關系
虛線+箭頭
(PS:WideGoose類實現IFly接口。大雁實現飛翔的接口)
- Class WideGoose:Ifly{
- }
實現關系重點理解接口的定義
接口(interface),接口是一種特殊的抽象類,這種抽象類中只包含常量和方法的定義,而沒有變量和方法的實現。