UML类图关系(泛化 、继承、实现、依赖、关联、聚合、组合)
在UML類圖中,常見的有以下幾種關(guān)系:?泛化(Generalization),??實現(xiàn)(Realization),關(guān)聯(lián)(Association),聚合(Aggregation),組合(Composition),依賴(Dependency)
? 1.?泛化(Generalization)
【泛化關(guān)系】:是一種繼承關(guān)系,表示一般與特殊的關(guān)系,它指定了子類如何特化父類的所有特征和行為。例如:老虎是動物的一種,即有老虎的特性也有動物的共性。
【箭頭指向】:帶三角箭頭的實線,箭頭指向父類
?
2.?實現(xiàn)(Realization)
【實現(xiàn)關(guān)系】:是一種類與接口的關(guān)系,表示類是接口所有特征和行為的實現(xiàn).
【箭頭指向】:帶三角箭頭的虛線,箭頭指向接口
?
3.?關(guān)聯(lián)(Association)
【關(guān)聯(lián)關(guān)系】:是一種擁有的關(guān)系,它使一個類知道另一個類的屬性和方法;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)可以有兩個箭頭或者沒有箭頭,單向的關(guān)聯(lián)有一個箭頭。
【代碼體現(xiàn)】:成員變量
【箭頭及指向】:帶普通箭頭的實心線,指向被擁有者
?
上圖中,老師與學(xué)生是雙向關(guān)聯(lián),老師有多名學(xué)生,學(xué)生也可能有多名老師。但學(xué)生與某課程間的關(guān)系為單向關(guān)聯(lián),一名學(xué)生可能要上多門課程,課程是個抽象的東西他不擁有學(xué)生。?
下圖為自身關(guān)聯(lián):?
4.?聚合(Aggregation)
【聚合關(guān)系】:是整體與部分的關(guān)系,且部分可以離開整體而單獨存在。如車和輪胎是整體和部分的關(guān)系,輪胎離開車仍然可以存在。
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)和聚合在語法上無法區(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】:帶空心菱形的實心線,菱形指向整體
?
5.?組合(Composition)
【組合關(guān)系】:是整體與部分的關(guān)系,但部分不能離開整體而單獨存在。如公司和部門是整體和部分的關(guān)系,沒有公司就不存在部門。
???????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)系中代表整體的對象負(fù)責(zé)代表部分的對象的生命周期。
【代碼體現(xiàn)】:成員變量
【箭頭及指向】:帶實心菱形的實線,菱形指向整體
6.?依賴(Dependency)
【依賴關(guān)系】:是一種使用的關(guān)系,即一個類的實現(xiàn)需要另一個類的協(xié)助,所以要盡量不使用雙向的互相依賴.
【代碼表現(xiàn)】:局部變量、方法的參數(shù)或者對靜態(tài)方法的調(diào)用
【箭頭及指向】:帶箭頭的虛線,指向被使用者
?
各種關(guān)系的強(qiáng)弱順序:
泛化?=?實現(xiàn)?>?組合?>?聚合?>?關(guān)聯(lián)?>?依賴?
下面這張UML圖,比較形象地展示了各種類圖關(guān)系:
一、?UML類圖及ROSE代碼
1、?關(guān)聯(lián)關(guān)系
1) 雙向關(guān)聯(lián):
C1-C2:指雙方都知道對方的存在,都可以調(diào)用對方的公共屬性和方法。
在GOF的設(shè)計模式書上是這樣描述的:雖然在分析階段這種關(guān)系是適用的,但我們覺得它對于描述設(shè)計模式內(nèi)的類關(guān)系來說顯得太抽象了,因為在設(shè)計階段關(guān)聯(lián)關(guān)系必須被映射為對象引用或指針。對象引用本身就是有向的,更適合表達(dá)我們所討論的那種關(guān)系。所以這種關(guān)系在設(shè)計的時候比較少用到,關(guān)聯(lián)一般都是有向的。
使用ROSE 生成的代碼是這樣的:
雙向關(guān)聯(lián)在代碼的表現(xiàn)為雙方都擁有對方的一個指針,當(dāng)然也可以是引用或者是值。
2)單向關(guān)聯(lián):
C3->C4:表示相識關(guān)系,指C3知道C4,C3可以調(diào)用C4的公共屬性和方法。沒有生命期的依賴。一般是表示為一種引用。
生成代碼如下:
單向關(guān)聯(lián)的代碼就表現(xiàn)為C3有C4的指針,而C4對C3一無所知。
3)自身關(guān)聯(lián)(反身關(guān)聯(lián)):
自己引用自己,帶著一個自己的引用。
代碼如下:
就是在自己的內(nèi)部有著一個自身的引用。
2、?聚合/組合關(guān)系
當(dāng)類之間有整體-部分關(guān)系的時候,我們就可以使用組合或者聚合。
1) 聚合
表示C9聚合C10,但是C10可以離開C9而獨立存在(獨立存在的意思是在某個應(yīng)用的問題域中這個類的存在有意義。這句話怎么解,請看下面組合里的解釋)。
代碼如下:
2) 組合
也有人稱為包容,一般是實心菱形加實線箭頭表示,如上圖所示,表示的是C8被C7包容,而且C8不能離開C7而獨立存在。但這是視問題域而定的,例如在關(guān)心汽車的領(lǐng)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(yè)務(wù)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。在《敏捷開發(fā)》中還說到,A組合B,則A需要知道B的生存周期,即可能A負(fù)責(zé)生成或者釋放B,或者A通過某種途徑知道B的生成和釋放。
代碼如下:
3、?依賴關(guān)系
指C5可能要用到C6的一些方法,也可以這樣說,要完成C5里的所有功能,一定要有C6的方法協(xié)助才行。C5依賴于C6的定義,一般是在C5類的頭文件中包含了C6的頭文件。ROSE對依賴關(guān)系不產(chǎn)生屬性。
注意,要避免雙向依賴。一般來說,不應(yīng)該存在雙向依賴。
ROSE生成的代碼如下:
雖然ROSE不生成屬性,但在形式上一般是A中的某個方法把B的對象作為參數(shù)使用(假設(shè)A依賴于B)。如下:
依賴和聚合\組合、關(guān)聯(lián)等區(qū)別和聯(lián)系:
關(guān)聯(lián)是類之間的一種關(guān)系,例如老師教學(xué)生,老公和老婆,水壺裝水等就是一種關(guān)系。這種關(guān)系是非常明顯的,在問題領(lǐng)域中通過分析直接就能得出。
依賴是一種弱關(guān)聯(lián),只要一個類用到另一個類,但是和另一個類的關(guān)系不是太明顯的時候(可以說是“uses”了那個類),就可以把這種關(guān)系看成是依賴,依賴也可說是一種偶然的關(guān)系,而不是必然的關(guān)系,就是“我在某個方法中偶然用到了它,但在現(xiàn)實中我和它并沒多大關(guān)系”。例如我和錘子,我和錘子本來是沒關(guān)系的,但在有一次要釘釘子的時候,我用到了它,這就是一種依賴,依賴錘子完成釘釘子這件事情。
組合是一種整體-部分的關(guān)系,在問題域中這種關(guān)系很明顯,直接分析就可以得出的。例如輪胎是車的一部分,樹葉是樹的一部分,手腳是身體的一部分這種的關(guān)系,非常明顯的整體-部分關(guān)系。
上述的幾種關(guān)系(關(guān)聯(lián)、聚合/組合、依賴)在代碼中可能以指針、引用、值等的方式在另一個類中出現(xiàn),不拘于形式,但在邏輯上他們就有以上的區(qū)別。
這里還要說明一下,所謂的這些關(guān)系只是在某個問題域才有效,離開了這個問題域,可能這些關(guān)系就不成立了,例如可能在某個問題域中,我是一個木匠,需要拿著錘子去干活,可能整個問題的描述就是我拿著錘子怎么釘桌子,釘椅子,釘柜子;既然整個問題就是描述這個,我和錘子就不僅是偶然的依賴關(guān)系了,我和錘子的關(guān)系變得非常的緊密,可能就上升為組合關(guān)系(讓我突然想起武俠小說的劍不離身,劍亡人亡...)。這個例子可能有點荒謬,但也是為了說明一個道理,就是關(guān)系和類一樣,它們都是在一個問題領(lǐng)域中才成立的,離開了這個問題域,他們可能就不復(fù)存在了。
4、?泛化(繼承)關(guān)系
泛化關(guān)系:如果兩個類存在泛化的關(guān)系時就使用,例如父和子,動物和老虎,植物和花等。ROSE生成的代碼很簡單,如下:
5、?模板
上面的圖對應(yīng)的代碼如下:
這里再說一下重復(fù)度,其實看完了上面的描述之后,我們應(yīng)該清楚了各個關(guān)系間的關(guān)系以及具體對應(yīng)到代碼是怎么樣的,所謂的重復(fù)度,也只不過是上面的擴(kuò)展,例如A和B有著“1對多”的重復(fù)度,那在A中就有一個列表,保存著B對象的N個引用,就是這樣而已。
二、?UML基本元素符號及其JAVA實現(xiàn)
1、類(Classes)
類包含3個組成部分。第一個是Java中定義的類名。第二個是屬性(attributes)。第三個是該類提供的方法。
屬性和操作之前可附加一個可見性修飾符。加號(+)表示具有公共可見性。減號(-)表示私有可見性。#號表示受保護(hù)的可見性。省略這些修飾符表示具有package(包)級別的可見性。如果屬性或操作具有下劃線,表明它是靜態(tài)的。在操作中,可同時列出它接受的參數(shù),以及返回類型,如下圖所示:
2、包(Package)
包是一種常規(guī)用途的組合機(jī)制。UML中的一個包直接對應(yīng)于Java中的一個包。在Java中,一個包可能含有其他包、類或者同時含有這兩者。進(jìn)行建模時,你通常擁有邏輯性的包,它主要用于對你的模型進(jìn)行組織。你還會擁有物理性的包,它直接轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)中的Java包。每個包的名稱對這個包進(jìn)行了惟一性的標(biāo)識。
3、接口(Interface)
接口是一系列操作的集合,它指定了一個類所提供的服務(wù)。它直接對應(yīng)于Java中的一個接口類型。接口既可用下面的那個圖標(biāo)來表示(上面一個圓圈符號,圓圈符號下面是接口名,中間是直線,直線下面是方法名),也可由附加了<<interface>>的一個標(biāo)準(zhǔn)類來表示。通常,根據(jù)接口在類圖上的樣子,就能知道與其他類的關(guān)系。
三、?UML關(guān)系及其JAVA實現(xiàn)
1、?依賴(Dependency)
實體之間一個“使用”關(guān)系暗示一個實體的規(guī)范發(fā)生變化后,可能影響依賴于它的其他實例。更具體地說,它可轉(zhuǎn)換為對不在實例作用域內(nèi)的一個類或?qū)ο蟮娜魏晤愋偷囊谩F渲邪ㄒ粋€局部變量,對通過方法調(diào)用而獲得的一個對象的引用(如下例所示),或者對一個類的靜態(tài)方法的引用(同時不存在那個類的一個實例)。也可利用“依賴”來表示包和包之間的關(guān)系。由于包中含有類,所以你可根據(jù)那些包中的各個類之間的關(guān)系,表示出包和包的關(guān)系。
2、?關(guān)聯(lián)(Association)
實體之間的一個結(jié)構(gòu)化關(guān)系表明對象是相互連接的。箭頭是可選的,它用于指定導(dǎo)航能力。如果沒有箭頭,暗示是一種雙向的導(dǎo)航能力。在Java中,關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換為一個實例作用域的變量。可為一個關(guān)聯(lián)附加其他修飾符。多重性(Multiplicity)修飾符暗示著實例之間的關(guān)系。在示范代碼中,Employee可以有0個或更多的TimeCard對象。但是,每個TimeCard只從屬于單獨一個Employee。
3、?聚合(Aggregation)
聚合是關(guān)聯(lián)的一種形式,代表兩個類之間的整體/局部關(guān)系。聚合暗示著整體在概念上處于比局部更高的一個級別,而關(guān)聯(lián)暗示兩個類在概念上位于相同的級別。聚合也轉(zhuǎn)換成Java中的一個實例作用域變量。
關(guān)聯(lián)和聚合的區(qū)別純粹是概念上的,而且嚴(yán)格反映在語義上。聚合還暗示著實例圖中不存在回路。換言之,只能是一種單向關(guān)系。
4、?合成(Composition)
合成是聚合的一種特殊形式,暗示“局部”在“整體”內(nèi)部的生存期職責(zé)。合成也是非共享的。所以,雖然局部不一定要隨整體的銷毀而被銷毀,但整體要么負(fù)責(zé)保持局部的存活狀態(tài),要么負(fù)責(zé)將其銷毀。
局部不可與其他整體共享。但是,整體可將所有權(quán)轉(zhuǎn)交給另一個對象,后者隨即將承擔(dān)生存期職責(zé)。Employee和TimeCard的關(guān)系或許更適合表示成“合成”,而不是表示成“關(guān)聯(lián)”。
5、?泛化(Generalization)
泛化表示一個更泛化的元素和一個更具體的元素之間的關(guān)系。泛化是用于對繼承進(jìn)行建模的UML元素。在Java中,用extends關(guān)鍵字來直接表示這種關(guān)系。
6、?實現(xiàn)(Realization)
實例關(guān)系指定兩個實體之間的一個合同。換言之,一個實體定義一個合同,而另一個實體保證履行該合同。對Java應(yīng)用程序進(jìn)行建模時,實現(xiàn)關(guān)系可直接用implements關(guān)鍵字來表示。
原文地址:http://www.cnblogs.com/riky/archive/2007/04/07/704298.html
http://www.jfox.info/uml-lei-tu-guan-xi-fan-hua-ji-cheng-shi-xian-yi-lai-guan-lian-ju-he-zu-hehttp://www.cnblogs.com/chaosimple/archive/2013/06/11/3131933.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的UML类图关系(泛化 、继承、实现、依赖、关联、聚合、组合)的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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