類圖
要學懂設計模式,就需要先看得懂類圖,類與類之間的關系是學習設計模式的基礎,而在軟件工程中,類與類之間的關系是通過UML中的類圖來體現。
這篇筆記包含的不會是類圖的所有東西,包含的只是各個類之間的關系,包括線條,圖形,箭頭的含義,熟悉了這些基礎,對於設計模式的學習的障礙就會大大降低了
通過實例來學習:
上面的類圖就體現了所需要了解的類的6個基本關系
該類圖中車是一個抽象類
- 車有兩個繼承,小汽車和自行車,他們和車之間是實現關系,使用帶空心箭頭的虛線表示
- 小汽車與SUV之間也是集成關系,他們之間是泛化關系,使用帶空心箭頭的實線表示
- 小汽車與發動機,輪胎間是組合關系,使用帶菱形的實線表示
- 學生與班級之間是聚合關系,使用的是帶空心菱形的實線表示
- 學生與身份證之間是關聯關系,使用一根實線表示
- 學生上學需要使用自行車,與自行車之間是一種依賴關系,使用帶箭頭的虛線表示
這六種關系的類圖需要掌握並熟練的運用,
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類的繼承在UML中表現為實現(realize)和泛化(generalize)
實現關系
實現關系使用的是一個帶空心箭頭的虛線表示。
上述類圖我們可以說A實現了B,B是一個抽象概念,在現實中無法直接用來定義對象,只有指明具體的子類,才能用來定義對象.
就像車和小汽車、自行車的關系一樣,“車”這個類在C++中用抽象類表示,在Java中大部分情況下用接口表示
泛化關系
泛化關系實際上是對類的一個細分,
最終代碼中,泛化關系表現為繼承非抽象類;
聚合關系
聚合關系中整體與部分之間是若依賴關系,整體不存在了,部分依然可以獨立存在,也就是說部分和整體的生命周期是獨立的。
聚合關系在UML中使用帶空心菱形的實線表示
例如班級不存在了,學生仍然能夠單獨存在
組合關系
組合關系中的整體與部分之間是強依賴關系,整體不存在了,部分也就不存在了。例如公司與部門之間的關系,部門是公司的下屬機構,如果公司不存在了的話
部門也就沒辦法獨立存在。
組合關系在UML中使用實心菱形的實線表示
關聯關系
關聯關系是用一條直線表示的;它描述不同類的對象之間的結構關系;它是一種靜態關系, 通常與運行狀態無關,一般由常識等因素決定的。
它一般用來定義對象之間靜態的、天然的結構。 所以,關聯關系是一種“強關聯”的關系;
比如,乘車人和車票之間就是一種關聯關系
關聯關系默認不強調方向,表示對象間相互知道;如果特別強調方向,如下圖,表示A知道B,但 B不知道A,如下圖
注:在最終代碼中,關聯對象通常是以成員變量的形式實現的;
依賴關系
依賴關系是用一套帶箭頭的虛線表示的
如下圖表示A依賴於B;它描述一個對象在運行期間會用到另一個對象的關系;
顯然,依賴也有方向,雙向依賴是一種非常糟糕的結構,我們總是應該保持單向依賴,杜絕雙向依賴的產生.
在最終代碼中,依賴關系體現為類構造方法及類方法的傳入參數,箭頭的指向為調用關系;依賴關系除了臨時知道對方外,還“使用”對方的方法和屬性.
小結
上述的6中類之間的關系是類圖中最基礎的部分,總結如下
- 泛化: 帶空心箭頭的實線
- 實現: 帶空心箭頭的虛線
- 聚合: 帶空心菱形的實線
- 組合: 帶實心菱形的實線
- 關聯: 一條實線(表示二者相互知道)帶箭頭實線(一方只知道另一方)
- 依賴: 帶箭頭的虛線