UML中几种类间关系.docx

UML中几种类间关系：继承、实现、依赖、关联、聚合、组合的联系与区别继承指的是一个类（称为子类、子接口）继承另外的一个类（称为父类、 父接口）的功能，并可以增加它自己的新功能的能力，继承是类与类 或者接口与接口之间最常见的关系；在Java中此类关系通过关键字 extends明确标识，在设计时一般没有争议性；实现 指的是一个class类实现interface接口（可以是多个）的功能；实现 是类与接口之间最常见的关系；在Java中此类关系通过关键字 implements明确标识，在设计时一般没有争议性；依赖 可以简单的理解就是一个类A使用到了另一个类B,而这种使用关 系是具有偶然性的、临时性的、非常弱的，但是B类的变化会影响 到A；*如某人要过河，需要借用一条船，此时人与船之间的关系就 是依赖；表现在代码层面，为类B作为参数被类A在某个method 方法中使用;关联他体现的是两个类、或者类与接口之间语义级别的一种强依赖关系， 比如我和我的朋友；这种关系比依赖更强、不存在依赖关系的偶然 性、关系也不是临时性的，一般是长期性的，而且双方的关系一般是 平等的、关联可以是单向、双向的；表现在代码层面，为被关联窕 以类属性的形式出现在关联类A中，也可能是关联类A引用了一个 类型为被关联类B的全局变量；聚合聚合是关联关系的一种特例，他体现的是整体与部分、拥有的关系， 即has-a的关系，此时整体与部分之间是可分离的，他们可以具有各 白的生命周期，部分可以属于多个整体对象，也可以为多个整体对象 共享；比如计算机与CPU、公司与员工的关系等；表现在代码层面， 和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分；组合组合也是关联关系的一种特例 他体现的是一种contains-a的关系，这种关系比聚合更强，也称为强聚合；他同样体现整体与部分间的关 系，但此时整体与部分是不可分的，整体的生命周期结束也就意味着 部分的生命周期结束；比如你和你的大脑；表现在代码层面，和关联 关系是一致的，只能从语义级别来区分；对于继承、实现这两种关系没多少疑问，他们体现的是一种类与类、 或者类与接口间的纵向关系；其他的四者关系则体现的是类与类、或 者类与接口间的引用、横向关系，是比较难区分的，有很多事物间的 关系要想准备定位是很难的，前面也提到，这几种关系都是语义级别 的，所以从代码层面并不能完全区分各种关系；但总的来说，后几种 关系所表现的强弱程度依次为：组合>聚合关联 > 依赖UML关系UML定义的关系主要有6种：依赖，泛化，关联，实现，聚合和组 合。泛化(Generalization)通常所说的继承关系。UML中用带空心箭头 的实线表示Generalization关系，箭头指向一般个体。实现(Realize)：元素A定义一个约定，元素B实现这个约定，则B 和A的关系实Realize，B realize A。这个关系最常用于接口。UML 中用空心箭头和虚线表示Realize关系，箭头指向定义约定的元素。依赖(Dependency)元素A的变化会影响B，但反之不成立，那么B 和A是依赖关系，B依赖A；类属关系和实现关系在语义上讲也是依 赖关系，但由于其有更特殊的用途，所以被单独描述°UML中用带 箭头的虚线表示Dependency关系，箭头指向被依赖元素。关联(Association)：元素间的结构化关系，是一种弱关系，被关联的 元素间通常可以被独立的考虑。聚合(Aggregation)：关联关系的一种特例，表示部分和整体的关系。 UML中通常用带空心菱形头的实线表示Aggregation关系，菱形头 指向整体。组合(Composition)：组合是聚合关系的变种，表示元素间更强的组 合关系。如果是组合关系，如果整体被破坏则个体一定会被破坏，而 聚合的个体则可能是被多个整体所共享的不一定会随着某个整体的 破坏而被破坏。UML中用带实心菱形头的实线表示Compositon关 系，菱形头指向整体。卜面将以实例来展示各种关系。依赖(Dependency) 实体之间一个'使用”关系暗示一个实体的规范发生变化后，可能影响 依赖于它的其他实例。更具体地说，它可转换为对不在实例作用域内 的一个类或对象的任何类型的引用。其中包括一个局部变量，对通过 方法调用而获得的一个对象的引用，或者对一个类的静态方法的引 用。也可利用“依赖”来表示包与包之间的关系。由于包中含有类，可 以根据那些包中各个类之间的关系，表示出包与包之间的关系。关联(Association) 实体之间的一个结构化关系表明对象是相互连接的。箭头是可选的， 它用于指定导航能力。如果没有箭头，暗示是一种双向的导航能力。 多重度（Multiplicity饰符暗示着实例之间的关系。在示范代码中，Employee可以有0个或更多的TimeCard对象但是每个TimeCard只从属于单独一个Employee。聚合(Aggregation)聚合是关联的一种形式，代表两个类之间的整体/局部关系。聚合暗 示着整体在概念上比局部更高的一个级别而关联暗示两个类上位于 相同的级别。关联和聚合的区别粗纯粹是在概念上的，而且严格反应在语义上。聚 合还暗示着实例图中不存在回路。换言之，只能是一种单向关系。合成(Compositon) 合成是聚合的一种特殊形式，暗示“局部”在“整体”内部的生存期职 责。合成也是非共享的。所以，虽然局部不一定要随整体的销毁而被 销毁，但整体要么负责保持局部的存活状态，要么负责将其销毁。局 部不可与其他整体共享。但是，整体可将所有权转交给另一个对象， 后者随即将承担生存期职责。Employee和TimeCard的关系或许更适合表示成'合成”，而不是表 示成“关联”。(以下代码 private TimeCard tc; 应改成 TimeCard tc = newTimeCard;)泛化(Generalization) 泛化表示一个更泛化的元素和一个更具体的元素之间的关系泛化是 用于对继承进行建模的UML元素。实现(Realization) 实现关系指定两个实体之间的一个合同。换言之，一个实体定义一个 合同，而另一个实体保证履行该合同。JavaUMLpublic public)interface CollegePerson class Professor implements CollegePersUML中的“关系”总结UML中，事物之间的联系方式，无论是物理上的，还是逻辑上的， 都用“关系(relationship)”来建模。在面向对象的建模中，将“关 系”细分为三种：依赖、泛化、关联。下面分别说明。1、 依赖 (dependency)依赖是一种使用关系。它表示一个事物的变化会影响到所有使用 它的事物的行为。在UML图形表示法中，依赖用一个带方向的虚线 来表示，箭头指向被依赖的事物。针对面向对象的“类”来说 如果一个类A使用另外一个类B作为其函数的参数，或者作为本地变量，那么就说A依赖于B。事实上，“依赖”关系不仅仅在类之间存在，UML中的“包”之 间也经常存在这种关系。2、泛化泛化是一种“is-a”的关系，它表示一般事务(父类)和该事物的 更具体更特殊的类(子类)之间的一种关系。在图形上，泛化用一条带有空心大箭头的有向实线来表示，箭头 方向指向父类。作为延伸，或者说是一种特殊的“泛化'；出现了事务之间的另外 一种关系，即“实现(realization)"。在类的实现关系中，一个类 描述了另外一个类必须实现的契约，即接口。也有人说，实现是一种和泛化、依赖都不同的另外一种关系，但 不可否认的是，实现和泛化、依赖有着千丝万缕的联系，它是泛化和 依赖在语义上的结合；从某种程度上说，可以认为实现是一种泛化， 也可以认为实现是一种“依赖”。因此，在图形上，实现就用泛化和 依赖的结合形式来表示：用带有空心大箭头的虚线来表示，箭头指向 描述契约的那个类。以上这种形式是实现的规范描述形式，另外针对实现关系，还有 一种省略方式 用接口的棒棒糖型表示法一一你看到那个大大的棒棒 糖了吗？3、 关联(association)关联表示的是一种结构关系。它描述了一个事物与另外一个事物 的对象之间的拥有关系。例如Library类和Book类之间具有一个一 对多的关联关系，它表明一个Library可以有多个Book,但是一个 Book仅仅只能被一个Library所拥有。在图形上，关联使用细的实线来表示。一般地，用细实线连接起来的两个类是双向导航的，也就是说可 以从一个类导航到另外一个类。举例来说，Person类和Company类 就是双向导航的。但是，有时也可以讲导航限制为单项的，例如ser 类和Password类 我们可以从User类导航到Password类，但是不 能从Password类导航到User类。这种单向的导航关系，在图形上用 带有箭头的实现来表示，箭头的方向表示导航的方向。上述的简单关联，表示被关联的两个类在概念上其地位是相等 的，谁也不比谁中要。然而，有些类之间具有“整I部分”的关系，也就是说，一个大的整体由较小的部分组成。在UML中，表示这种 “组成”关系的建模方式有两种：聚合和组合。聚合(aggregation)聚合表示一种has-a的关系，暗示着较大的对象拥有这较小的对 象，然而这种拥有关系不是那种一损俱损的强拥有关系，也就是说， “大对象”的生命期结束的时候，“小对象”的生命期并不受影响。举例来说，机场和飞机就是这种聚合关系。在图形上，聚合用一个空心的菱形加上实线来表示，菱形放置在表示整体的类的那端。组合(composition)组合关系是对聚合关系的加强，它说明大对象不仅仅拥有小对象，而且他们是一个有机体，具有共同的生命周期，一损俱损。例如汽车和车轮就是这种关系。在图形上，组合使用实心的菱形和实线来表示。UML类图关系1. 关联A -> B关联表示相识关系，实际表现为类A知道类B的存在，它 可以调用类B的公共属性和方法，但没有生命周期的依赖。代码表 现为：Class A(Public:B *b;；Class B(;类图为表现为：A > B#存在双向关联和自身关联2. 组合/聚合组合/聚合是整体与部分的关系。类A聚合类B,类B可以脱离类A独立存在。代码表现为:Class A(Public: B b;；Class B(;类图表现为：类A组合类B,类A需要知道类B的生存周期，即类A可能控 制类B的生成和释放，或者通过某种方式知道类B的生成和释放。代码表现与聚合相同，类图表现为：3. 依赖类A依赖类B,那么类A可能需要用到类B的一些方法，要完成 类A的所有功能，一定要类B的方法的协助才行，不产生属性，一 般是类A的头文件中包含类B的头文件，实际表现为类A的一些方 法可能需要把类B作为参数使用。代码表现为：/A.h#include “B.h”Class A(Void Func(B *b);；/B.hClass B(类图表现为：IA t也关联是类之间的一种关系，例如老师教学生，老公和老婆，水壶 装水等就是一种关系。这种关系是非常明显的，在问题领域中通过分 析直接就能得出。依赖是一种弱关联，只要一个类用到另一个类，但是和另一个类 的关系不是太明显的时候（可以说是uses ”了那个类），就可以把这 种关系看成是依赖，依赖也可说是一种偶然的关系，而不是必然的关 系，就是“我在某个方法中偶然用到了它，但在现实中我和它并没多 大关系”。例如我和锤子，我和锤子本来是没关系的，但在有一次要 钉钉子的时候，我用到了它，这就是一种依赖，依赖锤子完成钉钉子 这件事情。组合是一种整体-部分的关系，在问题域中这种关系很明显，直接 分析就可以得出的。例如轮胎是车的一部分，树叶是树的一部分，手 脚是身体的一部分这种的关系，非常明显的整体部分关系。上述的几种关系（关联、聚合/组合 依赖）在代码中可能以指针、 引用、值等的方式在另一个类中出现，不拘于形式，但在逻辑上他们 就有以上的区别。这里还要说明一下，所谓的这些关系只是在某个问题域才有效， 离开了这个问题域，可能这些关系就不成立了。4. 泛化（继承）继承关系，动物与狮子老虎大象的关系。代码表现为：/A.h#include “B.h”Class A: public B（；类图表现为：