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UML语法简介

本文详细介绍了UML(统一建模语言)中的几种核心关系:泛化关系、实现关系、聚合关系、组合关系、关联关系和依赖关系。通过清晰的图示和实例,文章解释了每种关系的定义、表示方法及其在面向对象设计中的应用场景。例如,泛化关系表示类的继承,组合关系表示强依赖的整体与部分关系,而依赖关系则描述对象间的临时性调用关系。本文为开发者提供了UML关系的全面指南,帮助其在软件设计中更好地理解和应用这些概念。

泛化关系(generalization)

类的继承结构表现在UML中为:泛化(generalize)与实现(realize):

继承关系为 is-a的关系;两个对象之间如果可以用 is-a 来表示,就是继承关系:(…是…)

eg:自行车是车、猫是动物

泛化关系用一条带空心箭头的直接表示;如下图表示(A继承自B);

generalize_example

eg:猫是一种动物;猫与动物之间为泛化关系。

generalize_example(2)

实现关系(realize)

实现关系用一条带空心箭头的虚线表示;

eg:"猫"和"鸟"运动方式不同,它们的运动方式一个为走一个为飞,必须要在派生类"动物"中提供具体实现,那么"猫"和"鸟"对于基类动物来说为实现关系。

realize_example

聚合关系(aggregation)

聚合关系用一条带空心菱形箭头的直线表示,如下图表示A聚合到B上,或者说B由A组成;

aggregation_example

聚合关系用于表示实体对象之间的关系,表示整体由部分构成的语义;例如一个部门由多个员工组成;

与组合关系不同的是,整体和部分不是强依赖的,即使整体不存在了,部分仍然存在;例如, 部门撤销了,人员不会消失,他们依然存在;

组合关系(composition)

组合关系用一条带实心菱形箭头直线表示,如下图表示A组成B,或者B由A组成;

composition_example

与聚合关系一样,组合关系同样表示整体由部分构成的语义;比如公司由多个部门组成;

但组合关系是一种强依赖的特殊聚合关系,如果整体不存在了,则部分也不存在了;例如, 公司不存在了,部门也将不存在了;

关联关系(association)

关联关系是用一条直线表示的;它描述不同类的对象之间的结构关系;它是一种静态关系, 通常与运行状态无关,一般由常识等因素决定的;它一般用来定义对象之间静态的、天然的结构; 所以,关联关系是一种“强关联”的关系;

比如,乘车人和车票之间就是一种关联关系;学生和学校就是一种关联关系;

关联关系默认不强调方向,表示对象间相互知道;如果特别强调方向,如下图,表示A知道B,但 B不知道A;

association_example

注:在最终代码中,关联对象通常是以成员变量的形式实现的;

依赖关系(dependency)

依赖关系是用一套带箭头的虚线表示的;如下图表示A依赖于B;他描述一个对象在运行期间会用到另一个对象的关系;

dependency_example

与关联关系不同的是,它是一种临时性的关系,通常在运行期间产生,并且随着运行时的变化; 依赖关系也可能发生变化;

显然,依赖也有方向,双向依赖是一种非常糟糕的结构,我们总是应该保持单向依赖,杜绝双向依赖的产生;

注:在最终代码中,依赖关系体现为类构造方法及类方法的传入参数,箭头的指向为调用关系;依赖关系除了临时知道对方外,还是“使用”对方的方法和属性;