UML类图关系学习

Posted 2021-04-17 java爬坑之道

UML类图之间的关系

1. 一般化【泛化、实现】(实线空心三角形箭头)

    一般化（Generalization）关系表示类与类之间的继承关系，接口与接口的之间的继承关系，或类与接口之间的实现关系。一般化关系是从子类指向父类。在Java体现关键字 extends 和 implements。

在Java体现关键字 extends 和 implements。

1public interface Action{
2     //todo...
3}
4public class Person{
5     //todo...
6}
7public class Man extends Person implements Action{
8    //todo...
9}

注：我在其他的一些文章中也有看到具体去区分的实现与继承的表示方法。上面描述是摘抄于阎宏博士的《Java与模式》一书，下面的其他资料中实现和继承UML图表示

2. 关联关系(实线箭头)
    关联（Association）关系是类与类之间的联接，它使一个类知道另一个类的属性和方法，关联可以是双向的，也可以是单向的。双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头。单向的关联有一个箭头，表示关联的方向，如下图所示。单向的关联更为普遍，通常不鼓励使用双向的关联。

   Java中，关联关系是使用实例变量实现的。在每个关联的端点上还可以有一个基数。如上图，表示一个人可以有N辆法拉利，当一辆法拉利只能有一个主人。

1public class Car{
2    //todo...
3}
4public class Driver{
5    public Car car;
6}

3. 聚合关系(空心菱形)
    聚合(Aggregation）关系是关联关系的一种，是强的关联关系。聚合是整体和个体之间的关系。例如，汽车类与引擎类、轮胎类，以及其他的零件类之间的关系便是整体和个体的关系。一个汽车对象是由一个引擎对象、四个轮胎对象组成的，如下图所示。

    与关联关系一样，聚合关系也是过实例变量实现的。以上面的例子为例，Car类中应当有一个类型为Engine的属性和一个类型为Tire的数组属性但是，关联关系所涉及的两个类是处在同一层次上的，而在聚合关系中，两个类是处在不平等的层次上的，一个代表整体，另一个代表部分。
    关联与聚合仅仅从Java语法上是分辨不出的，需要考察所涉及的类之间的逻辑关系，如果读者不是很确定一个关系是不是聚合关系，可以将之设置为关联关系。 

4. 合成关系(实心菱形)
    合成(Composition)关系是关联关系的一种，是比聚合关系强的关系。它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期，合成关系是不能共享的。
    代表整体的对象需要负责保持部分对象的存活，在一些情况下负责将代表部分的对象湮火掉。代表整体的对象可以将代表部分的对象传递给另一个对象，由后者负责此对象的生命周期。换言之，代表部分的对象在每一个时刻只能与一个对象发生合成关系，由后者排他地负责其生命周期。聚合关系和合成关系的类如下所示；

    在上面的类图中，显示了美猴王(MonkeyKing)以及他的四肢(Limb)和他的金箍棒(GoldRrngedStaff)之间的关系。可以看出，MonkeyKingGoldRingedStaff之间是聚合的关系，而MonkeyKrng与Lumb之间的关系要比前者更强，是合成关系，因为美猴王的四肢完全由美猴王自己负责，并且不能共享。如果读者不能确定一个关系是不是合成关系，可以将之设置为聚合关系，甚至关联关系。

关联、聚合、合成关系，都是体现类与类之间的关系。在Java代码的实现的是一样的，都是以成员变量的实例来表达。所不同的是类与类之间的逻辑关系的强弱不同而已

5. 依赖关系(虚线箭头)
    依赖(Dependency)也是类与类之间的连接，依总是单向的。依赖关系表示一个类依赖于另一个类的定义，一个人(Person)可以买车(Car)和房(House)，Person类依賴于car类和House类，如下图所示。

  在上面的例子里，Person类依于Car类和House类的定义，因为Person类引用了Car和House。与关联关系不同的是，Person类里并没有Car和House类型的属性，Car和House的实例是以参量的方式传入到buy()方法中去的。其代码如代码如下所示。

1public class Person{
2
3    public void buy(Car car){
4        //todo...
5    }
6    public void buy(House house){
7        //todo...
8    }
9}

    一般而言，依敕关系在Java语言中体现为局域变量、方法的参量，以及对静态方法的调用。换言之，一个类A的某一个局域变量的类型是另一个类B，那么类A就依赖于类B。如果A类的一个方法的参量是另一个类B的实例，那么这个方法所在的类A依赖于类B。如果一个类A调用另一个类B的静态方法，那么类A依于类B。

    如果类B出现在类A的实例变量中，那么类A与类B的关系就超越了依賴关系，而变成了某一种关联关系。每一个依赖关系都可以有一个名字。在上面的例子里，两个依赖关系的名字都是Buys