UML类图的五种关系小结

Posted 2020-12-28 ingy

UML类图中的五种关系的耦合强弱比较：依赖<关联<聚合<组合<继承

一、依赖关系：

（一）说明

虚线+箭头

可描述为：Uses a

依赖是类的五种关系中耦合最小的一种关系，是一种协助关系。

因为在生成代码的时候，这两个关系类都不会增加属性。

（二）依赖关系图与代码的对应关系

 

动物类与水类的关系就是依赖关系，两者的存在关系有以下几种：

1 Water是Animal的全局变量，animal可以随处调用对象

2 Water是Animal的某个方法的局部变量

void Animal::Drink()
{
    Water water; //在方法中实例化对象，随着函数返回而销毁
    ...  
}

3 Water类是Animal类的某个方法的返回值

Water Animal::getDrink()
{
     Water water;
     ...
     return water;  //生命周期依然只是函数返回之前  
}    

二、关联关系

（一）说明

实线+箭头

可描述为：Has a

关联关系用实线，表示类之间的拥有关系，在生成代码的时候，关联关系的类会增加属性。

（二）关联关系与代码的对应关系

水类和气候类的关联关系

class Water {
   Water () {} //构造自身
   Climate  m_climate; //水与气候关联，气候类型的成员
}; 


class Climate {
    Climate() {} //构造自身
}；

（三）关联关系的种类

1、单向关联： A类和B类单向关联，则A类称为源类，B类称为目标类。源类了解目标类的所有的属性和方法，但目标类并不了解源类的信息。

2、双向关联：A类和B类互有对方的属性和方法

三、聚合和组合（具体的关联关系）

聚合关系：

 

组合关系：

两者的区别与联系：

1. 聚合关系中，被聚合的类的构造函数必须带聚合类形参，聚合类可以独立于被聚合类而存在，例如一只鸟可以独立于鸟群而生存；组合关系中，被组合类的构造函数中必须先一步构造组合类，后者是前者构造出来的必要条件，是其一部分，不能独立存在，例如翅膀不能独立于鸟而生存。

//1. 聚合关系
class Birds  {
  Bird m_bird; //鸟类作为鸟群类的成员
public:
  Birds(Bird bird) {
      m_bird = bird; //构造函数带后者作为参数
      ... 
  }  
}；

//2.组合关系
class Bird {
   Winds winds; //翅膀
public:
  Bird() {
    winds = new Winds(); //先构造翅膀，再构造爪子，再构造...
    ...
  }
};

2. 聚合关系中，客户端可以同时了解鸟群类和鸟类，互相独立；组合关系中，客户端只认识鸟类，根本就不知道翅膀类的存在，因为翅膀类被严密的封装在鸟类中。

三、泛化

（一）说明

实线+箭头

可描述为：Is a

泛化也称继承，子类将继承父类的所有属性和方法，并且可以根据需要对父类进行拓展。

（二）泛化关系示意

相对于父类来说，子类继承父类，子类即父类的泛化，子类继承了父类的所有属性和方法。

继承和组合的优缺点：

        类继承是在编译时刻静态定义的，可直接使用，类继承可以较方便地改变父类的实现。但是类继承也有一些不足之处。首先，因为继承在编译时刻就定义了，所以无法在运行时刻改变从父类继承的实现。更糟的是，父类通常至少定义了子类的部分行为，父类的任何改变都可能影响子类的行为。如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写或被其他更适合的类替换。这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。

        对象组合是通过获得对其他对象的引用而在运行时刻动态定义的。由于组合要求对象具有良好定义的接口，而且，对象只能通过接口访问，所以我们并不破坏封装性；只要类型一致，运行时刻还可以用一个对象来替代另一个对象；更进一步，因为对象的实现是基于接口写的，所以实现上存在较少的依赖关系。

四、实现关系

       虚线+箭头

接口的意义是抽向类定义方法，但是并不具体实现。

 实例：UML类图的具体例子