軟件設(shè)計(jì)之UML—UML中的六大關(guān)系【轉(zhuǎn)載】

一、UML中的六大關(guān)系

在UML類(lèi)圖中,常見(jiàn)的有以下幾種關(guān)系: 泛化(Generalization), 實(shí)現(xiàn)(Realization),關(guān)聯(lián)(Association),聚合(Aggregation),組合(Composition),依賴(lài)(Dependency)。

1.1、 繼承關(guān)系—泛化(Generalization)

指的是一個(gè)類(lèi)(稱(chēng)為子類(lèi)、子接口)繼承另外的一個(gè)類(lèi)(稱(chēng)為父類(lèi)、父接口)的功能,并可以增加它自己的新功能的能力,繼承是類(lèi)與類(lèi)或者接口與接口之間最常見(jiàn)的關(guān)系;在Java中用extends關(guān)鍵字。

【泛化關(guān)系】是一種繼承關(guān)系,表示一般與特殊的關(guān)系,它指定了子類(lèi)如何特化父類(lèi)的所有特征和行為。例如:貓頭鷹是鳥(niǎo)的一種,即有鳥(niǎo)的特性也有貓頭鷹的共性。

【箭頭指向】帶三角箭頭的實(shí)線,箭頭指向父類(lèi)。

【描述】上圖中的類(lèi)bird有嘴、翅膀、羽毛等屬性。會(huì)飛、會(huì)唧唧喳喳的叫,那么就有這些方法。而貓頭鷹有大眼睛和捕捉老鼠的本領(lǐng),這則是自身的特性。

1.2、 實(shí)現(xiàn)關(guān)系(Realization)

指的是一個(gè)class類(lèi)實(shí)現(xiàn)interface接口(可以是多個(gè))的功能;實(shí)現(xiàn)是類(lèi)與接口之間最常見(jiàn)的關(guān)系;在Java中此類(lèi)關(guān)系通過(guò)關(guān)鍵字implements明確標(biāo)識(shí)。

【實(shí)現(xiàn)關(guān)系】是一種類(lèi)與接口的關(guān)系,表示類(lèi)是接口所有特征和行為的實(shí)現(xiàn).

【箭頭指向】帶三角箭頭的虛線,箭頭指向接口。

【描述】上圖中IFly是一個(gè)接口,接口中有時(shí)間、速度等常量,還有一個(gè)fly方法。FlyImpl繼承了這個(gè)IFly接口后,需要實(shí)現(xiàn)fly方法,同時(shí)實(shí)現(xiàn)類(lèi)也可以擁有自己的屬性和方法。

1.3、 依賴(lài)(Dependency)

可以簡(jiǎn)單的理解,就是一個(gè)類(lèi)A使用到了另一個(gè)類(lèi)B,而這種使用關(guān)系是具有偶然性的、臨時(shí)性的、非常弱的,但是B類(lèi)的變化會(huì)影響到A;比如某人要過(guò)河,需要借用一條船,此時(shí)人與船之間的關(guān)系就是依賴(lài);表現(xiàn)在代碼層面,為類(lèi)B作為參數(shù)、屬性被類(lèi)A在某個(gè)method方法中使用;

【依賴(lài)關(guān)系】是一種使用的關(guān)系,即一個(gè)類(lèi)的實(shí)現(xiàn)需要另一個(gè)類(lèi)的協(xié)助,所以要盡量不使用雙向的互相依賴(lài)。

【代碼表現(xiàn)】局部變量、方法的參數(shù)或者對(duì)靜態(tài)方法的調(diào)用

【箭頭及指向】帶箭頭的虛線,指向被使用者

【描述】Bird類(lèi)中有一個(gè)setFly方法,它需要使用者用到IFly接口的實(shí)現(xiàn),那么這種關(guān)系就是依賴(lài)關(guān)系。

1.4、 關(guān)聯(lián)

他體現(xiàn)的是兩個(gè)類(lèi)、或者類(lèi)與接口之間語(yǔ)義級(jí)別的一種強(qiáng)依賴(lài)關(guān)系,比如我和我的朋友;這種關(guān)系比依賴(lài)更強(qiáng)、不存在依賴(lài)關(guān)系的偶然性、關(guān)系也不是臨時(shí)性的,一般是長(zhǎng)期性的,而且雙方的關(guān)系一般是平等的、關(guān)聯(lián)可以是單向、雙向的;表現(xiàn)在代碼層面,為被關(guān)聯(lián)類(lèi)B以類(lèi)屬性的形式出現(xiàn)在關(guān)聯(lián)類(lèi)A中,也可能是關(guān)聯(lián)類(lèi)A引用了一個(gè)類(lèi)型為被關(guān)聯(lián)類(lèi)B的全局變量;

【關(guān)聯(lián)關(guān)系】是一種擁有的關(guān)系,它使一個(gè)類(lèi)知道另一個(gè)類(lèi)的屬性和方法;如:老師與學(xué)生,丈夫與妻子關(guān)聯(lián)可以是雙向的,也可以是單向的。雙向的關(guān)聯(lián)可以有兩個(gè)箭頭或者沒(méi)有箭頭,單向的關(guān)聯(lián)有一個(gè)箭頭。

【代碼體現(xiàn)】成員變量

【箭頭及指向】帶普通箭頭的實(shí)心線,指向被擁有者

【描述】在Bird類(lèi)中有一個(gè)IFly類(lèi)型的fly屬性,需要提供IFly的接口實(shí)現(xiàn)。Bird對(duì)象會(huì)利用IFly接口的實(shí)現(xiàn)完成fly方法。

1.4.1、雙向關(guān)聯(lián)

雙方都知道對(duì)方的存在,都可以調(diào)用對(duì)方的公共屬性、方法。

【關(guān)聯(lián)關(guān)系】雙方都有關(guān)聯(lián)的關(guān)系,通過(guò)自身對(duì)對(duì)方關(guān)聯(lián)的屬性來(lái)訪問(wèn)對(duì)方的屬性和方法。

【代碼體現(xiàn)】成員變量

【箭頭及指向】用不帶箭頭的實(shí)線連接雙方

【描述】在中國(guó)一個(gè)妻子只能嫁給一個(gè)丈夫,一個(gè)丈夫也只能取一個(gè)妻子。

1.4.2、自身關(guān)聯(lián)

自己關(guān)聯(lián)自己,這種情況比較少出現(xiàn)但是也有用到。

【自關(guān)聯(lián)關(guān)系】雙方都有關(guān)聯(lián)的關(guān)系,通過(guò)自身對(duì)自身關(guān)聯(lián)的屬性引用來(lái)訪問(wèn)對(duì)方的屬性和方法。

【代碼體現(xiàn)】成員變量

【箭頭及指向】用帶普通箭頭的實(shí)線連接自己

【描述】在盜夢(mèng)空間中,演員需要在夢(mèng)中再造夢(mèng),這種夢(mèng)中夢(mèng)的情況跟上圖描述很符合。

1.5、 聚合(Aggregation)

聚合是關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種特例,他體現(xiàn)的是整體與部分、擁有的關(guān)系,即has-a的關(guān)系,此時(shí)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,部分可以屬于多個(gè)整體對(duì)象,也可以為多個(gè)整體對(duì)象共享;比如計(jì)算機(jī)與CPU、公司與員工的關(guān)系等;表現(xiàn)在代碼層面,和關(guān)聯(lián)關(guān)系是一致的,只能從語(yǔ)義級(jí)別來(lái)區(qū)分;

【聚合關(guān)系】是整體與部分的關(guān)系,且部分可以離開(kāi)整體而單獨(dú)存在。如車(chē)和輪胎是整體和部分的關(guān)系,輪胎離開(kāi)車(chē)仍然可以存在。聚合關(guān)系是關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種,是強(qiáng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系;關(guān)聯(lián)和聚合在語(yǔ)法上無(wú)法區(qū)分,必須考察具體的邏輯關(guān)系。

【代碼體現(xiàn)】成員變量

【箭頭及指向】帶空心菱形的實(shí)心線,菱形指向整體

【描述】birdChild一只鳥(niǎo)有很多鳥(niǎo)寶寶,所以自引用。鳥(niǎo)有很多不同數(shù)量和顏色的羽毛,所以引用關(guān)系是0~*。

1.6、 組合(Composition)

組合也是關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種特例,他體現(xiàn)的是一種contains-a的關(guān)系,這種關(guān)系比聚合更強(qiáng),也稱(chēng)為強(qiáng)聚合;他同樣體現(xiàn)整體與部分間的關(guān)系,但此時(shí)整體與部分是不可分的,整體的生命周期結(jié)束也就意味著部分的生命周期結(jié)束;比如你和你的大腦;表現(xiàn)在代碼層面,和關(guān)聯(lián)關(guān)系是一致的,只能從語(yǔ)義級(jí)別來(lái)區(qū)分;

【組合關(guān)系】是整體與部分的關(guān)系,但部分不能離開(kāi)整體而單獨(dú)存在。如公司和部門(mén)是整體和部分的關(guān)系,沒(méi)有公司就不存在部門(mén)。組合關(guān)系是關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種,是比聚合關(guān)系還要強(qiáng)的關(guān)系,它要求普通的聚合關(guān)系中代表整體的對(duì)象負(fù)責(zé)代表部分的對(duì)象的生命周期。

【代碼體現(xiàn)】成員變量

【箭頭及指向】帶實(shí)心菱形的實(shí)線,菱形指向整體

【描述】一個(gè)學(xué)校由多個(gè)班級(jí)組成,班級(jí)離開(kāi)學(xué)校也就不存在、而學(xué)校離開(kāi)班級(jí)也不成立。像這種不可分離的關(guān)系就需要用組合。

綜合示例

對(duì)于繼承、實(shí)現(xiàn)這兩種關(guān)系沒(méi)多少疑問(wèn),他們體現(xiàn)的是一種類(lèi)與類(lèi)、或者類(lèi)與接口間的縱向關(guān)系;其他的四者關(guān)系則體現(xiàn)的是類(lèi)與類(lèi)、或者類(lèi)與接口間的引用、橫向關(guān)系,是比較難區(qū)分的,有很多事物間的關(guān)系要想準(zhǔn)備定位是很難的,前面也提到,這幾種關(guān)系都是語(yǔ)義級(jí)別的,所以從代碼層面并不能完全區(qū)分各種關(guān)系;但總的來(lái)說(shuō),后幾種關(guān)系所表現(xiàn)的強(qiáng)弱程度依次為:泛化 = 實(shí)現(xiàn) > 組合 > 聚合 > 關(guān)聯(lián) > 依賴(lài)。

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