UML中常见关系详解(泛化、实现、依赖、关联、组合、聚合)

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1、前言

UML中类与类,类与接口,接口与接口的关系有:泛化(generalization),关联(association),依赖(dependency),实现(realization)这几种。

2、泛化

泛化(generalization)关系时指一个类(子类、子接口)继承另外一个类(称为父类、父接口)的功能,并可以增加它自己新功能的能力,继承是类与类或者接口与接口最常见的关系,在Java中通过关键字extends来表示。
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3、实现

实现(realization)是指一个class实现interface接口(一个或者多个),表示类具备了某种能力,实现是类与接口中最常见的关系,在Java中通过implements关键字来表示。

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4、依赖

依赖(dependency)关系也是表示类与类之间的连接,表示一个类依赖于另外一个类的定义,依赖关系时是单向的。简单理解就是类A使用到了类B,这种依赖具有偶然性、临时性,是非常弱的关系。但是类B的变化会影响到类A。举个例子,如某人要过河,则人与船的关系就是依赖,人过河之后,与船的关系就解除了,因此是一种弱的连接。在代码层面,为类B作为参数被类A在某个方法中使用。

在java中,依赖表现为:局部变量,方法中的参数和对静态方法的调用。

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5、关联

关联(association)关系表示类与类之间的连接,它使得一个类知道另外一个类的属性和方法。

关联可以使用单箭头表示单向关联,使用双箭头或者不适用箭头表示双向关联,不建议使用双向关联,关联有两个端点,每个端点可以有一个基数,表示这个关联的类可以有几个实例。

0…1 表示可以有0个或者1个实例

0…* 表示对实例的数目没有限制

1 表示只能有一个实例

1…* 表示至少有一个实例

关联关系体现的是两个类,或者类与接口之间的强依赖关系,这种关系很强烈,比依赖更强,不是偶然性的,也不是临时性的,而是一种长期性,相对平等的关系,表现在代码层面,为被关联的类B以类属性的形式出现在类A中,也可能是关联类A引用了被关联类B的全局变量。

在Java中,关联关系是使用实例变量来实现的

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6、聚合

聚合(aggregation)是关联关系的特例,是强的关联关系,聚合是整个与个体的关系,即has-a关系,此时整体和部分是可以分离的,他们具有各自的生命周期,部分可以属于多个对象,也可以被多个对象共享;比如计算机和CPU,公司与员工的关系;在代码层面聚合与关联是一致的,只能从语义上来区分。

聚合关系也是使用实例变量来实现的,在java语法上区分不出关联和聚合,关联关系中类出于一个层次,而聚合则明显的在两个不同的层次。

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7、聚合

组合(compostion)也是关联关系的一种特例,体现的是一种contain-a关系,比聚合更强,是一种强聚合关系。它同样体现整体与部分的关系,但此时整体与部分是不可分的,整体生命周期的结束也意味着部分生命周期的结束,反之亦然。如大脑和人类。

体现在代码层面与关联时一致的,只能从语义来区分。

组合与聚合几乎完全相同,唯一区别就是对于组合,“部分”不能脱离“整体”单独存在,其生命周期应该是一致的。
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8、总结

主要是关联关系的细化需要注意强弱,由弱到强分别是 依赖 < 关联 < 聚合 < 组合

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