设计模式之UML类图六大关系辨析【2】

2023-06-26,,

  六大关系继承(extends)、实现(Realization)、依赖(use-a)、关联(association)、聚合(has-a)、组合(强聚合)(Composition)。

  类与类之间的强弱关系:NULL<依赖<关联<聚合<组合

  

  有事没事,懂与不懂,先见此图。

  一、继承/泛化(Extends;is-a) 

    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。

   

abstract class Animal{
//property
public boolean 有生命力; //action/method
public void 新陈代谢(O2 氧气,Water 水);
public void 繁殖();
}
abstract class Bird extends Animal{
     //property
public Object 羽毛;
public Object 眼睛;
public Object 脚; public java.util.Collection<翅膀> 翅膀;   //action/method
public 鸟蛋 下蛋(){...} }

  

  二、实现(Realization)

    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;

interface 说话{
public void 说话();
} public class 唐老鸭 extends 鸭 implements 说话 { //property
public void 讲人话() {
// TODO: implement
} }

  三、依赖(Dependency;use-a)  

    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类的变化会可能会影响到A;

class 氧气 {...}

class 水{...}

abstract class Animal{
//property
public boolean 有生命力; //action/method
public void 新陈代谢(O2 氧气,Water 水);
public void 繁殖();
}

  

  四、关联(Association)【较为混淆和难以理解的】

    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,为被关联类B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;

  

class 气候{
} class 企鹅 extends Bird {
   //property
     public 气候 气候; //action/method
public 企鹅蛋 下蛋(){...} } 

  补充:

  关联描述两个类之间行为的一般二元关系。例如,一个学生选修一门特定的课程是学生类Student和课程类Course之间的一个关联,而一个教师教授一门课程是师资类Faculty和课程类Course之间的一个关联。Java代码中,关联可以用属性和方法来实现。

public class Student {
private Course[] courses; public void addCourse(Course s) {
. . . . . .
}
} public class Course {
private Strudent[] students;
private Faculty faculty; public void addStudent(Student s) {
. . . . . .
} public void setFaculty(Faculty faculty) {
this.faculty = faculty;
}
} public class Faculty {
private Course[] courses; public void addCourse(Course s) {
. . . . . .
}
}

  五、聚合(has-a)

  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,他们可以具有各自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; 

class 大雁 extends Bird implements 飞翔{

        //action/method
public 雁蛋 下蛋(){...}
public void 飞(){...}
} class 雁群 {
//property
public 大雁 obj_大雁; //action/method
public void V形飞行();
public void 人形飞行(); }

  补充:一家公司拥有多名员工

public class Company {
private List<Employee> employees;
} public class Employee {
private String name;
}

  六、组合(强聚合)(contains-a) 

  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;

  

abstract class Bird extends Animal{
     //property
public Object 羽毛;
public Object 眼睛;
public Object 脚; public java.util.Collection<翅膀> 翅膀;   //action/method
public 鸟蛋 下蛋(){...} }

  补充:

   聚合是一种较弱形式的对象包含(一个对象包含另一个对象)关系。较强形式是组合(Composition). 在组合关系中包含对象负责被包含对象的创建以及生命周期,即当包含对象被销毁时被包含对象也会不复存在。例如一辆汽车拥有一个引擎是汽车类Car与引擎类Engine的组合关系。下面是组合的一些例子。  

(1)通过成员变量初始化
public class Car {
private final Engine engine = new Engine();
} class Engine {
private String type;
} (2)通过构造函数初始化
public class Car {
private final Engine engine; public Car(){
engine = new Engine();
}
} public class Engine {
private String type;
} (3)通过延迟初始化
public class Car {
private final Engine engine;
public Engine getEngine() {
if (null == engine) {
engine = new Engine();
}
return engine;
}
} public class Engine {
private String type;
}

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补充:

  参考文献

    [1] 《UML类图中的六大关系:关联、聚合、组合、依赖、继承、实现》

设计模式之UML类图六大关系辨析【2】的相关教程结束。

《设计模式之UML类图六大关系辨析【2】.doc》

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