UML 类图几种关系(依赖、关联、泛化、实现、聚合、组合)及其对应代码

简介: UML 类图几种关系(依赖、关联、泛化、实现、聚合、组合)及其对应代码

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类的表示(Class)

第一层:显示类的名称,如果是抽象类,则就用斜体显示。

第二层:是类的特性,通常就是字段和属性。

第三层:是类的操作,通常是方法或行为(前面加号(+)表示public;减号(-)表示private;井号(#)表示protected;)

如果属性或方法具有下划线,则说明它是静态的。描述信息使用 << 开头,使用 >> 结尾。

类的性质是由一个属性、一个赋值方法和一个取值方法组成。书写方式和方法类似。

接口的表示(Interface)

与类图的区别主要是顶端有(interface)显示。

第一行是接口名称,

第二行是接口方法。

接口还有另种表示方法,俗称棒棒糖表示法,就是唐老鸭类实现了‘讲人话’的接口。

类图中关系(Relation)

在UML类图中,常见的有以下几种关系: 依赖(Dependency)、关联(Association)、继承(泛化)(Inheritance/Generalization), 实现(Realization/Implementation),聚合(Aggregation),组合(Composition),

依赖关系 (Dependency)

依赖关系:使用 虚线 + 箭头 表示

动物几大特征,比如有新陈代谢,能繁殖。而动物要有生命力,需要氧气、水以及食物等。也就是说,动物依赖于氧气和水。他们之间是依赖关系(Dependency)。

关联关系(Association)

关联关系:使用 实线 + 箭头 表示

企鹅需要“知道” 气候的变化。当一个类“知道” 另一个类的时候,可以使用关联。

继承(泛化)关系(Inheritance/Generalization)

继承关系:使用 实线 + 空心三角形 表示

实现接口(Realization/Implementation)

实现接口:使用 虚线 + 空心三角形 表示

聚合关系(Aggregation)

聚合关系:使用 实线 + 空心的菱形 来表示

我们再来看大雁与雁群这两个类,大雁是群居动物,每只大雁都是属于一个雁群,一个雁群可以有多只大雁。所以它们之间就满足聚合(Aggregation) 关系。聚合表示一种弱的‘拥有’关系,体现的是A对象可以包含B对象,但B对象不是A对象的一部分。

合成(组合)关系 (Composition)

合成关系:使用 实线 + 实心的菱形 来表示

合成(Composition,也有翻译成‘组合’的)是一种强的‘拥有’关系,体现了严格的部分和整体的关系,部分和整体的生命周期一样但部分不能离开整体而单独存在。在这里鸟和其翅膀就是合成(组合)关系,因为它们是部分和整体的关系,并且翅膀和鸟的生命周期是相同的。合成关系用实心的菱形+实线箭头来表示。另外,你会注意到合成关系的连线两端还有一个数字'1' 和数字‘2', 这被称为基数。表明这一端的类可以有几个实例,很显然,一个鸟应该有两只翅膀。如果一个类可能有无数个实例,则就用‘n'来表示。关联关系、聚合关系也可以有基数的。

代码说明

依赖关系 (Dependency)

Animal类依赖于Water类(动物依赖于水)

依赖是类的五种关系中耦合最小的一种关系。因为依赖关系在生成代码的时候,这两个关系类都不会增加属性。

public class Water{
    public Water(){
        
    }
}    
public class Animail{
    public Animail(){
    
    }
}

代码中Animal类的属性中没有增加Water类。那么Animal类如何使用Water类呢,有三种方式:

依赖关系三种表现形式

  • Water类是全局的,则Animal类可以调用它
public class Animail{
    public void GrownUp(){
        String water = Hutool.StrUtil.format("....");
    }    
}
  • Water类是Animal类的某个方法中的局部变量,则Animal类可以调用它。

PS:Animal有一个长大(GrownUp)方法,Water类作为该方法的变量来使用。

请注意Water类的生命期,它是当Animal类的GrounUp方法被调用的时候,才被实例化。

持有Water类的是Animal的一个方法而不是Animal类,这点是最重要的。

public class Animail{
    public void GrownUp(){
        Water water = null;
    }    
}
  • Water类是作为Animal类中某个方法的参数或者返回值时
public class Animail{
    public Water GrownUp(Water water){
        return null;
    }
}

关联关系(Association)

表示类之间的耦合度比依赖要强,表示类拥有另一个类, has a

类A关联类B,类B作为类A的成员变量

  • 单向关联
public class Climate{
}
public class Penguin{
    //Climate 做为 Penguin 的成员变量
    public Climate climate;
    public Penguin(){
  }
}

聚合关系(Aggregation)

聚合关系下:雁群类(GooseGroup)和大雁类(Goose)代码如下:

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

合成(组合)关系 (Composition)

组合关系下:大雁类(Goose)和翅膀类(Wings)代码如下:

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

这两种关系的区别在于:

  • 共同点 :"部分"类作为"整体"类的成员变量,成员变量类型也可以是"部分"类型的数组
  • 构造函数不同
    聚合类的构造函数中包含了另一个类作为参数。
    雁群类(GooseGroup)的构造函数中要用到大雁(Goose)作为参数传递进来。大雁类(Goose)可以脱离雁群类而独立存在。
    组合类的构造函数中包含了另一个类的实例化。
    表明大雁类在实例化之前,一定要先实例化翅膀类(Wings),这两个类紧密的耦合在一起,同生共灭。翅膀类(Wings)是不可以脱离大雁类(Goose)而独立存在
  • 信息的封装性不同
    在聚合关系中,客户端可以同时了解雁群类和大雁类,因为他们都是独立的
    而组合关系中,客户端只认识大雁类,根本就不知道翅膀类的存在,因为翅膀类被严密的封装在大雁类中。
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