java的類之間的關係:泛化、依賴、關聯、實現、聚合、組合

LucienDon發表於2017-09-26

泛化

  • 泛化關係(Generalization)也就是繼承關係,也稱為“is-a-kind-of”關係,泛化關係用於描述父類與子類之間的關係,父類又稱作基類或超類,子類又稱作派生類。在UML中,泛 化關係用帶空心三角形的直線來表示。
  • 在程式碼實現時,使用物件導向的繼承機制來實現泛化關係,如在Java語言中使用extends關鍵字、在C++/C#中使用冒號“:”來實現。 這裡寫圖片描述 泛化對應Java中繼承關係,即子類繼承父類中出private修飾外的所有東西(變數、方法等)。示例程式碼:
    這裡寫圖片描述
public class Animal {
}
public class Tiger extends Animal {
}

在UML當中,對泛化關係有三個要求:

1、子類與父類應該完全一致,父類所具有的屬性、操作,子類應該都有;

2、子類中除了與父類一致的資訊以外,還包括額外的資訊;

3、可以使用父類的例項的地方,也可以使用子類的例項;

依賴:

  • 依賴關係(Dependency) 是一種使用關係,特定事物的改變有可能會影響到使用該事物的其他事物,在需要表示一個事物使用另一個事物時使用依賴關係。大多數情況下,依 賴關係體現在某個類的方法使用另一個類的物件作為引數。
  • 在UML中,依賴關係用帶箭頭的虛線表示,由依賴的一方指向被依賴的一方。 這裡寫圖片描述
    這裡寫圖片描述
public class Screwdriver {    //螺絲刀,作為人類的工具,是用來被人類使用的
    }
public class Person{
       public void screw(Screwdriver src){    //擰螺絲,需使用螺絲刀
    }
}

依賴關係有如下三種情況

1、A類是B類中的(某中方法的)區域性變數;

2、A類是B類方法當中的一個引數;

3、A類向B類傳送訊息,從而影響B類發生變化;

關聯(Association):

  • 是一種結構關係,說明一個事物的物件與另一個事物的物件相聯絡。給定有關聯的兩個類,可以從一個類的物件得到另一個類的物件。關聯有兩元關係和多元關係。兩元關係是指一種一對一的關係,多元關係是一對多或多對一的關係。兩個類之間的簡單關聯表示了兩個同等地位類之間的結構關係。當你想要表示結構化關係時使用關聯。
  • 關聯關係(Association) 是類與類之間最常用的一種關係,它是一種結構化關係,用於表示一類物件與另一類物件之間有聯絡。
  • 在UML類圖中,用實線連線有關聯的物件所對應的類,在使用Java、C#和C++等程式語言實現關聯關係時,通常將一個類的物件作為另一個類的屬性。
  • 在使用類圖表示關聯關係時可以在關聯線上標註角色名。

分為幾種情況:

  • 雙向關聯

    public class Customer  
    {  
        private Product[] products;  
        ……  
    }  
    public class Product  
    {  
        private Customer customer;  
        ……  
    }  
  • 單向關聯

    public class Customer  
    {  
        private Address address;  
        ……  
    }  
    public class Address  
    {  
        ……  
    }  
  • 自關聯

    public class Node  
    {  
        private Node subNode;  
        ……  
    } 

聚合關係(Aggregation)

  • 聚合關係(Aggregation) 表示一個整體與部分的關係。通常在定義一個整體類後,再去分析這個整體類的組成結構,從而找出一些成員類,該整體類和成員類之間就形成了聚合 關係。
  • 在聚合關係中,成員類是整體類的一部分,即成員物件是整體物件的一部分,但是成員物件可以脫離整體物件獨立存在。在UML中,聚合關係用帶空心菱形的直線表示。
    這裡寫圖片描述

        public class Student{
        }
        public class School{  
               private List students ;  //學校與學生是聚合關係
        }

    這裡寫圖片描述

組合關係(Composition)

  • 組合關係(Composition)也表示類之間整體和部分的關係,但是組合關係中部分和整體具有統一的生存期。一旦整體物件不存在,部分物件也將不存在,部分物件與整體物件之 間具有同生共死的關係。
  • 在組合關係中,成員類是整體類的一部分,而且整體類可以控制成員類的生命週期,即成員類的存在依賴於整體類。在UML中,組合關係用帶實心菱形的直線表示。
    這裡寫圖片描述

    public class Menu{
    }
    public class Window{
           private List menus = new ArrayList<Menu>();
    }

選單的存在前提是視窗的存在,兩者之間存在很強的擁有關係。且視窗對選單的生命週期負責,只有在視窗建立之後,選單才能夠建立,選單必須在視窗銷燬之前銷燬。因此Window與Menu之間是組合關係。

實現關係(Implementation)

  • 介面之間也可以有與類之間關係類似的繼承關係和依賴關係,但是介面和類之間還存在一種實現關係(Realization),在這種關係中,類實現了介面,類中的操作實現了介面中所 宣告的操作。在UML中,類與介面之間的實現關係用帶空心三角形的虛線來表示。
    這裡寫圖片描述

    public interface Vehicle   
    {  
        public void move();  
    }  
    public class Ship implements Vehicle  
    {  
        public void move()   
        {  
        ……  
        }  
    }  
    public class Car implements Vehicle  
    {  
        public void move()   
        {  
        ……  
        }  
    } 

總結:

關於關聯,聚合,組合在實現上並沒有顯著區別,相區別他們只有通過判斷關係雙方之間的實際關係,如關係強弱、建立與銷燬之間有無必要關聯等。 它們的強弱關係是沒有異議的:依賴 < 關聯 < 聚合 < 組合<泛化(繼承)

實現方式區別:

  • 依賴關係:關係物件出現在區域性變數或者方法的引數裡,或者關係類的靜態方法被呼叫
  • 聚合關係:關係物件出現在例項變數中
  • 合成關係:關係物件出現在例項變數中
  • Generalization: extends
  • 實現: implements

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