【JavaSE】类与类的关系--UML

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类（对象/接口）之间的关系 -- UML类图展现

2019-07-14  14:37:19  by冲冲

在面向对象程序设计时，类与类之间的关系主要分为：继承，实现，依赖，关联，聚合，组合等6种关系。

各种关系的强弱顺序：泛化 = 实现 > 组合 > 聚集 > 关联 > 依赖 。其中前两种理解很简单，重点是比较容易混淆的后四种。

1. 继承 -- "a is kind of A"

继承（Generalization）：亦称泛化，表示一般与特殊的关系。继承指的是一个类（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，并可以增加自己的新功能。

【箭头指向】带三角箭头的实线，箭头指向父类。

1 class Athlete {...}
2 class BallAthlete extends Athlete {...}
3 class FootBallAthlete extends BallAthlete {...}
4 
5 interface Action {...}
6 interface Speak extends Action {...}

2. 实现 -- "A realize Ia,Ib..."

实现（realization）：指的是一个class类实现interface接口（可以是多个）的功能。

【箭头指向】带三角箭头的虚线，箭头指向接口。

1 interface Speak {...}
2 interface Run {...}
3 interface Jump {...}
4 
5 class Athlete implements Speak,Run,Jump {....}

3. 依赖 -- "A use B"

依赖（dependency）：指的是类A调用类B。类B的变化会影响到类A，但是类A的变化不会影响到类B。表示一种使用关系，一个类的功能实现需要另一个类协助。

【代码表现】类B是类A的局部变量、类B是类A的方法参数、类A调用类B的静态方法。

【特点】依赖关系具有偶然性，临时性，是比较弱的关系。

【例子】比如，我要过河，需要调用一只船，我和船的关系就是依赖关系。

【箭头指向】带箭头>的虚线，箭头指向被使用者。

1 class Ball {...}
2 
3 class BallAthlete {
4   public void sport(Ball ball){...}
5 }

4. 关联 -- "A has B"

关联（association）：指的是类B作为类A的类属性/成员变量。表示一种拥有关系，一个类知道另一个类的属性和方法。

【代码表现】类B是类A的类属性/成员变量。

【特点】关联关系属于强依赖关系，具有强烈性，长期性。

【箭头指向】带箭头>的实线，箭头指向被拥有者。

【多重性关联】关联的两端都存在一个基数，表示该关联类可以有几个实例。0..1表示可以有0或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。

①单向关联--使用单箭头

1 public class BallAthlete {
2     private Price price;
3     ......
4 }
5 
6 public class Price {
7     ......
8 }

②双向关联--使用双箭头或者不使用箭头 

1 public class Teacher {
2     private Student students[];
3     ......
4 }
5 
6 public class Student {
7     private Teacher teachers[];
8     ......
9 }

③自身关联--使用单箭头，构成自回路

特点：类的属性对象类型为该类本身。

1 public class Node {
2     private Node subNode;
3     ……
4 }

5. 聚合 -- "A has B"

聚合(Aggregation)：表示整体与部分的关系，部分可以离开整体单独存在。

【代码表现】类B是类A的类属性/成员变量。

【特点】聚合关系属于关联关系的一种，但是比关联关系更强。语法上无法区分聚合关系和关联关系，必须根据具体逻辑区分。

【例子】车和车轮是整体与部分的关系，但是车轮离开车还是可以独立存在的。

【箭头指向】带空心菱形的实线，菱形指向整体。

 1 public class Car {
 2     private Engine engine;
 3 
 4     //构造注入
 5     public Car(Engine engine) {
 6         this.engine = engine;
 7     }
 8     
 9     //设值注入
10     public void setEngine(Engine engine) {
11         this.engine = engine;
12     }
13     ……
14 }
15 
16 public class Engine {
17     ……
18 } 

6. 组合 -- "A contains B"

组合(Composition)：表示整体与部分的关系，部分不能离开整体单独存在。

【代码表现】类B是类A的类属性/成员变量。

【特点】组合关系属于关联关系的一种，但是比聚合关系更强。它要求普通的聚合关系中代表整体的对象，负责代表部分的对象的生命周期。

【例子】公司和部门是整体和部分的关系，但是没有公司，部门也就不存在。

【箭头指向】带实心菱形的虚线，菱形指向整体。

 1 public class Head {
 2     private Mouth mouth;
 3     public Head() {
 4         mouth = new Mouth(); //实例化成员类
 5     }
 6     ……
 7 }
 8 
 9 public class Mouth {
10     ……
11 } 

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