UML類圖與類的關係詳解

GeekWay發表於2013-04-08
UML類圖與類的關係詳解
 

 轉載自:http://www.uml.org.cn/oobject/201104212.asp ,根據自己所學有部分修改。

 

在畫類圖的時候,理清類和類之間的關係是重點。類的關係有泛化(Generalization)、實現(Realization)、依賴(Dependency)和關聯(Association)。其中關聯又分為一般關聯關係和聚合關係(Aggregation),合成關係(Composition)。下面我們結合例項理解這些關係。

基本概念

類圖(Class Diagram): 類圖是物件導向系統建模中最常用和最重要的圖,是定義其它圖的基礎。類圖主要是用來顯示系統中的類、介面以及它們之間的靜態結構和關係的一種靜態模型。

類圖的3個基本元件:類名、屬性、方法。 

泛化(generalization):表示is-a的關係(繼承關係),是物件之間耦合度最大的一種關係,子類繼承父類的所有細節。直接使用語言中的繼承表達。在類圖中使用帶三角箭頭的實線表示,箭頭從子類指向父類。

實現(Realization):在類圖中就是介面和實現的關係。這個沒什麼好講的。在類圖中使用帶三角箭頭的虛線表示,箭頭從實現類指向介面。

依賴(Dependency):物件之間最弱的一種關聯方式,是臨時性的關聯。程式碼中一般指由區域性變數、函式引數、返回值建立的對於其他物件的呼叫關係。一個類呼叫被依賴類中的某些方法而得以完成這個類的一些職責。在類圖使用帶箭頭的虛線表示,箭頭從使用類指向被依賴的類。

關聯(Association) : 物件之間一種引用關係,比如客戶類與訂單類之間的關係。這種關係通常使用類的屬性表達。關聯又分為一般關聯、聚合關聯與組合關聯。後兩種在後面分析。在類圖使用帶箭頭的實線表示,箭頭從使用類指向被關聯的類。可以是單向和雙向。

聚合(Aggregation) : 表示has-a的關係,是一種不穩定的包含關係。較強於一般關聯,有整體與區域性的關係,並且沒有了整體,區域性也可單獨存在。如公司和員工的關係,公司包含員工,但如果公司倒閉,員工依然可以換公司。在類圖使用空心的菱形表示,菱形從區域性指向整體。

組合(Composition) : 表示contains-a的關係,是一種強烈的包含關係。組合類負責被組合類的生命週期。是一種更強的聚合關係。部分不能脫離整體存在。如公司和部門的關係,沒有了公司,部門也不能存在了;調查問卷中問題和選項的關係;訂單和訂單選項的關係。在類圖使用實心的菱形表示,菱形從區域性指向整體。

多重性(Multiplicity) : 通常在關聯、聚合、組合中使用。就是代表有多少個關聯物件存在。使用數字..星號(數字)表示。如下圖,一個割接通知可以關聯0個到N個故障單。

聚合和組合的區別

這兩個比較難理解,重點說一下。聚合和組合的區別在於:聚合關係是“has-a”關係,組合關係是“contains-a”關係;聚合關係表示整體與部分的關係比較弱,而組合比較強;聚合關係中代表部分事物的物件與代表聚合事物的物件的生存期無關,一旦刪除了聚合物件不一定就刪除了代表部分事物的物件。組合中一旦刪除了組合物件,同時也就刪除了代表部分事物的物件。

聚合與組合的概念相信不用我在此贅述大家就已經瞭解了 下面直接上例子

程老師的《大話》裡舉大那個大雁的例子很貼切 在此我就借用一下 大雁喜歡熱鬧害怕孤獨 所以它們一直過著群居的生活 這樣就有了雁群 每一隻大雁都有自己的雁群 每個雁群都有好多大雁 大雁與雁群的這種關係就可以稱之為聚合 另外每隻大雁都有兩隻翅膀 大雁與雁翅的關係就叫做組合 有此可見 聚合的關係明顯沒有組合緊密 大雁不會因為它們的群主將雁群解散而無法生存 而雁翅就無法脫離大雁而單獨生存——組合關係的類具有相同的生命週期


聚合關係圖:

組合關係圖:


從從程式碼上看這兩種關係的區別在於:
建構函式不同
雁群類:
  1.     public  class GooseGroup  
  2.     {  
  3.         public Goose goose;  
  4.   
  5.   
  6.         public GooseGroup(Goose goose)  
  7.         {  
  8.             this.goose = goose;  
  9.         }  
  10.     }  
大雁類:
  1. public class Goose  
  2. {  
  3.     public Wings wings;  
  4.   
  5.     public Goose()  
  6.     {  
  7.         wings=new Wings();  
  8.     }  
  9. }  
聚合關係的類裡含有另一個類作為引數
雁群類(GooseGroup)的建構函式中要用到大雁(Goose)作為引數把值傳進來 大雁類(Goose)可以脫離雁群類而獨立存在 
組合關係的類裡含有另一個類的例項化
大雁類(Goose)在例項化之前 一定要先例項化翅膀類(Wings) 兩個類緊密耦合在一起 它們有相同的生命週期 翅膀類(Wings)不可以脫離大雁類(Goose)而獨立存在
資訊的封裝性不同
在聚合關係中,客戶端可以同時瞭解雁群類和大雁類,因為他們都是獨立的
而在組合關係中,

聚合與組合的概念相信不用我在此贅述大家就已經瞭解了 下面直接上例子

程老師的《大話》裡舉大那個大雁的例子很貼切 在此我就借用一下 大雁喜歡熱鬧害怕孤獨 所以它們一直過著群居的生活 這樣就有了雁群 每一隻大雁都有自己的雁群 每個雁群都有好多大雁 大雁與雁群的這種關係就可以稱之為聚合 另外每隻大雁都有兩隻翅膀 大雁與雁翅的關係就叫做組合 有此可見 聚合的關係明顯沒有組合緊密 大雁不會因為它們的群主將雁群解散而無法生存 而雁翅就無法脫離大雁而單獨生存——組合關係的類具有相同的生命週期


聚合關係圖:

組合關係圖:


從從程式碼上看這兩種關係的區別在於:

建構函式不同
雁群類:
  1.     public  class GooseGroup  
  2.     {  
  3.         public Goose goose;  
  4.   
  5.   
  6.         public GooseGroup(Goose goose)  
  7.         {  
  8.             this.goose = goose;  
  9.         }  
  10.     }  
大雁類:
  1. public class Goose  
  2. {  
  3.     public Wings wings;  
  4.   
  5.     public Goose()  
  6.     {  
  7.         wings=new Wings();  
  8.     }  
  9. }  
聚合關係的類裡含有另一個類作為引數
雁群類(GooseGroup)的建構函式中要用到大雁(Goose)作為引數把值傳進來 大雁類(Goose)可以脫離雁群類而獨立存在 
組合關係的類裡含有另一個類的例項化
大雁類(Goose)在例項化之前 一定要先例項化翅膀類(Wings) 兩個類緊密耦合在一起 它們有相同的生命週期 翅膀類(Wings)不可以脫離大雁類(Goose)而獨立存在
資訊的封裝性不同
在聚合關係中,客戶端可以同時瞭解雁群類和大雁類,因為他們都是獨立的
而在組合關係中,客戶端只認識大雁類,根本就不知道翅膀類的存在,因為翅膀類被嚴密的封裝在大雁類中。

例項分析

聯通客戶響應OSS。系統有故障單、業務開通、資源核查、割接、業務重保、網路品質效能等功能模組。現在我們抽出部分需求做為例子講解。

大家可以參照著類圖,好好理解。

1. 通知分為一般通知、割接通知、重保通知。這個是繼承關係。

2. NoticeService和實現類NoticeServiceImpl是實現關係。

3. NoticeServiceImpl通過save方法的引數引用Notice,是依賴關係。同時呼叫了BaseDao完成功能,也是依賴關係。

4. 割接通知和故障單之間通過中間類(通知電路)關聯,是一般關聯。

5. 重保通知和預案庫間是聚合關係。因為預案庫可以事先錄入,和重保通知沒有必然聯絡,可以獨立存在。在系統中是手工從列表中選擇。刪除重保通知,不影響預案。

6. 割接通知和需求單之間是聚合關係。同理,需求單可以獨立於割接通知存在。也就是說刪除割接通知,不影響需求單。

7. 通知和回覆是組合關係。因為回覆不能獨立於通知存在。也就是說刪除通知,該條通知對應的回覆也要級聯刪除。

經過以上的分析,相信大家對類的關係已經有比較好的理解了。大家有什麼其它想法或好的見解,歡迎拍磚。

PS:還是那句話:以上類圖用Enterprise Architect 7.5所畫,在此推薦一下EA,非常不錯。可以替代Visio和Rose了。Visio功能不夠強大,Rose太重。唯有EA比較合適。

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