UML類圖關系(泛化 、繼承、實現、依賴、關聯、聚合、組合)


類圖

​ 類圖(Class Diagram)是顯示出類、接口以及他們之間的靜態結構與關系的圖。其中最基本的單元是類或接口。

​ 類圖不但可以表示類(或者接口)之間的關系,也可以表示對象之間的關系。下面是一個典型的類圖:

​ 類圖一般分為幾個部分:類名、屬性、方法。下面分別講解。

(1) 類名

​ 上面的TestClass就是類名,如果類名是正體字,則說明該類是一個具體的類,如果類名是斜體字,則說明類是一個抽象類abstract。

(2)屬性列表

​ 屬性可以是public、protected、private。public前面的圖標是菱形,protected對應的是菱形加鑰匙,private對應的是菱形加鎖。當然,這只是一種表現方式。我是用的是Rational Rose,如果用的是別的軟件,還可能使用+、-、#表示:+代表public、-代表private、#代表protected。

(3)方法列表

​ 方法可以是public、protected、private。public前面的圖標是菱形,protected對應的是菱形加鑰匙,private對應的是菱形加鎖。當然,這只是一種表現方式。我是用的是Rational Rose,如果用的是別的軟件,還可能使用+、-、#表示:+代表public、-代表private、#代表protected。

​ 對於靜態屬性,屬性名會加上一條下划線。如上圖所示。

​ 此外,類圖既能表示類之間的關系,還能表示對象之間的關系。二者的區別是:對象圖中對象名下面會加上一條下划線。

類圖中的關系

Generalization:泛化

Generalization表示的是類與類之間的繼承關系、接口與接口之間的繼承關系、類與接口之間的實現關系。即指繼承實現

Dependency:依賴

可以簡單的理解,就是一個類A使用到了另一個類B,而這種使用關系是具有偶然性的、臨時性的、非常弱的,但是B類的變化會影響到A;比如某人要過河,需要借用一條船,此時人與船之間的關系就是依賴;表現在代碼層面,為類B作為參數被類A在某個method方法中使用,依賴是單向的,要避免雙向依賴。一般來說,不應該存在雙向依賴。

Association:關聯

他體現的是兩個類、或者類與接口之間語義級別的一種強依賴關系,比如我和我的朋友;這種關系比依賴更強、不存在依賴關系的偶然性、關系也不是臨時性的,一般是長期性的,而且雙方的關系一般是平等的、關聯可以是單向、雙向的,雙向關聯有兩個箭頭或者沒有箭頭,單向關聯有一個箭頭,表示關聯的方向,關聯關系以實例變量的形式存在,在每一個關聯的端點,還可以有一個基數(multiplicity),表明這一端點的類可以有幾個實例;表現在代碼層面,為被關聯類B以類屬性的形式出現在關聯類A中,也可能是關聯類A引用了一個類型為被關聯類B的全局變量;

Aggregation:聚合

聚合是關聯關系的一種特例,他體現的是整體與部分、擁有的關系,即has-a的關系,此時整體與部分之間是可分離的,他們可以具有各自的生命周期,部分可以屬於多個整體對象,也可以為多個整體對象共享;比如計算機與CPU、公司與員工的關系等;表現在代碼層面,和關聯關系是一致的,只能從語義級別來區分;

Composition:組合

組合也是關聯關系的一種特例,他體現的是一種contains-a的關系,這種關系比聚合更強,也稱為強聚合;他同樣體現整體與部分間的關系,但此時整體與部分是不可分的,整體的生命周期結束也就意味着部分的生命周期結束;比如你和你的大腦;表現在代碼層面,和關聯關系是一致的,只能從語義級別來區分;

關系之間的區別

1.聚合與組合

(1)聚合與組合都是一種關聯關系,只是額外具有整體-部分的意涵。

(2)部件的生命周期不同

聚合關系中,整件不會擁有部件的生命周期,所以整件刪除時,部件不會被刪除。再者,多個整件可以共享同一個部件。

組合關系中,整件擁有部件的生命周期,所以整件刪除時,部件一定會跟着刪除。而且,多個整件不可以同時間共享同一個部件。

(3)聚合關系是“has-a”關系,組合關系是“contains-a”關系。

程老師的《大話》里舉大那個大雁的例子很貼切 在此我就借用一下 大雁喜歡熱鬧害怕孤獨 所以它們一直過着群居的生活 這樣就有了雁群 每一只大雁都有自己的雁群 每個雁群都有好多大雁 大雁與雁群的這種關系就可以稱之為聚合 另外每只大雁都有兩只翅膀 大雁與雁翅的關系就叫做組合 有此可見 聚合的關系明顯沒有組合緊密 大雁不會因為它們的群主將雁群解散而無法生存 而雁翅就無法脫離大雁而單獨生存——組合關系的類具有相同的生命周期

聚合關系圖:

組合關系圖:

從從代碼上看這兩種關系的區別在於:

構造函數不同

雁群類:

public  class GooseGroup
{
    public Goose goose;

    public GooseGroup(Goose goose)
    {
        this.goose = goose;
    }
}

大雁類:

public class Goose
{
    public Wings wings;
 
    public Goose()
    {
        wings=new Wings();
    }
}

聚合關系的類里含有另一個類作為參數

雁群類(GooseGroup)的構造函數中要用到大雁(Goose)作為參數把值傳進來 大雁類(Goose)可以脫離雁群類而獨立存在

組合關系的類里含有另一個類的實例化

大雁類(Goose)在實例化之前 一定要先實例化翅膀類(Wings) 兩個類緊密耦合在一起 它們有相同的生命周期 翅膀類(Wings)不可以脫離大雁類(Goose)而獨立存在

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

而在組合關系中,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。

2.關聯和聚合

(1)表現在代碼層面,和關聯關系是一致的,只能從語義級別來區分。

(2)關聯和聚合的區別主要在語義上,關聯的兩個對象之間一般是平等的,例如你是我的朋友,聚合則一般不是平等的。

(3)關聯是一種結構化的關系,指一種對象和另一種對象有聯系。

(4)關聯和聚合是視問題域而定的,例如在關心汽車的領域里,輪胎是一定要組合在汽車類中的,因為它離開了汽車就沒有意義了。但是在賣輪胎的店鋪業務里,就算輪胎離開了汽車,它也是有意義的,這就可以用聚合了。

3.關聯和依賴

(1)關聯關系中,體現的是兩個類、或者類與接口之間語義級別的一種強依賴關系,比如我和我的朋友;這種關系比依賴更強、不存在依賴關系的偶然性、關系也不是臨時性的,一般是長期性的,而且雙方的關系一般是平等的。

(2)依賴關系中,可以簡單的理解,就是一個類A使用到了另一個類B,而這種使用關系是具有偶然性的、臨時性的、非常弱的,但是B類的變化會影響到A。

4.綜合比較

這幾種關系都是語義級別的,所以從代碼層面並不能完全區分各種關系;但總的來說,后幾種關系所表現的強弱程度依次為:

組合>聚合>關聯>依賴


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