UML類圖

忘記了uml類圖連線之間的關系,記錄一下。

1. 關聯關系

關聯(Association)關系是類與類之間最常用的一種關系,它是一種結構化關系,用于表示一類對象與另一類對象之間有聯系,如汽車和輪胎、師傅和徒弟、班級和學生等等。在UML類圖中,用實線連接有關聯關系的對象所對應的類,在使用Java、C#和C++等編程語言實現關聯關系時,通常將一個類的對象作為另一個類的成員變量。在使用類圖表示關聯關系時可以在關聯線上標注角色名,一般使用一個表示兩者之間關系的動詞或者名詞表示角色名(有時該名詞為實例對象名),關系的兩端代表兩種不同的角色,因此在一個關聯關系中可以包含兩個角色名,角色名不是必須的,可以根據需要增加,其目的是使類之間的關系更加明確。

如在一個登錄界面類LoginForm中包含一個JButton類型的注冊按鈕loginButton,它們之間可以表示為關聯關系,代碼實現時可以在LoginForm中定義一個名為loginButton的屬性對象,其類型為JButton。如圖1所示:

@實心的箭頭指向被包含的類:指向成員變量

圖1 關聯關系實例

圖1對應的Java代碼片段如下:

public class LoginForm {

private JButton loginButton; //定義為成員變量

……

}

public class JButton {

……

}

在UML中,關聯關系通常又包含如下幾種形式:

(1) 雙向關聯

默認情況下,關聯是雙向的。例如:顧客(Customer)購買商品(Product)并擁有商品,反之,賣出的商品總有某個顧客與之相關聯。因此,Customer類和Product類之間具有雙向關聯關系,如圖2所示:

@實心直線:兩個有關系的類,但是不是包含的關系

圖2 雙向關聯實例

圖2對應的Java代碼片段如下:

public class Customer {

private Product[] products;

……

}

public class Product {

private Customer customer;

……

}

(2) 單向關聯

類的關聯關系也可以是單向的,單向關聯用帶箭頭的實線表示。例如:顧客(Customer)擁有地址(Address),則Customer類與Address類具有單向關聯關系,如圖3所示:

@同第一個:箭頭指向被包含的類

圖3 單向關聯實例

圖3對應的Java代碼片段如下:

public class Customer {

private Address address;

……

}

public class Address {

……

}

(3) 自關聯

在系統中可能會存在一些類的屬性對象類型為該類本身,這種特殊的關聯關系稱為自關聯。例如:一個節點類(Node)的成員又是節點Node類型的對象,如圖4所示:

@比較特殊,自己引用自己

圖4 自關聯實例

圖4對應的Java代碼片段如下:

public class Node {

private Node subNode;

……

}

(4) 多重性關聯

多重性關聯關系又稱為重數性(Multiplicity)關聯關系,表示兩個關聯對象在數量上的對應關系。在UML中,對象之間的多重性可以直接在關聯直線上用一個數字或一個數字范圍表示。

對象之間可以存在多種多重性關聯關系,常見的多重性表示方式如表1所示:

表1 多重性表示方式列表

表示方式

多重性說明

1..1

表示另一個類的一個對象只與該類的一個對象有關系

0..*

表示另一個類的一個對象與該類的零個或多個對象有關系

1..*

表示另一個類的一個對象與該類的一個或多個對象有關系

0..1

表示另一個類的一個對象沒有或只與該類的一個對象有關系

m..n

表示另一個類的一個對象與該類最少m,最多n個對象有關系 (m≤n)

例如:一個界面(Form)可以擁有零個或多個按鈕(Button),但是一個按鈕只能屬于一個界面,因此,一個Form類的對象可以與零個或多個Button類的對象相關聯,但一個Button類的對象只能與一個Form類的對象關聯,如圖5所示:

@就是一對多的關系

圖5 多重性關聯實例

圖5對應的Java代碼片段如下:

public class Form {

private Button[] buttons; //定義一個集合對象

……

}

public class Button {

……

}

(5) 聚合關系

聚合(Aggregation)關系表示整體與部分的關系。在聚合關系中,成員對象是整體對象的一部分,但是成員對象可以脫離整體對象獨立存在。在UML中,聚合關系用帶空心菱形的直線表示。例如:汽車發動機(Engine)是汽車(Car)的組成部分,但是汽車發動機可以獨立存在,因此,汽車和發動機是聚合關系,如圖6所示:

@左邊是空心菱形,箭頭指向小的一方,左邊由右邊組成,右邊可獨立存在。

圖6 聚合關系實例

在代碼實現聚合關系時,成員對象通常作為構造方法、Setter方法或業務方法的參數注入到整體對象中,圖6對應的Java代碼片段如下:

public class Car {

private Engine engine;

//構造注入

public Car(Engine engine) {

this.engine = engine;

}

//設值注入

public void setEngine(Engine engine) {

this.engine = engine;

}

……

}

public class Engine {

……

}

(6) 組合關系

組合(Composition)關系也表示類之間整體和部分的關系,但是在組合關系中整體對象可以控制成員對象的生命周期,一旦整體對象不存在,成員對象也將不存在,成員對象與整體對象之間具有同生共死的關系。在UML中,組合關系用帶實心菱形的直線表示。例如:人的頭(Head)與嘴巴(Mouth),嘴巴是頭的組成部分之一,而且如果頭沒了,嘴巴也就沒了,因此頭和嘴巴是組合關系,如圖7所示:

@左邊是實心菱形,箭頭指向被組合類,左邊由右邊組成,右邊不可獨立存在。

圖7 組合關系實例

在代碼實現組合關系時,通常在整體類的構造方法中直接實例化成員類,圖7對應的Java代碼片段如下:

public class Head {

private Mouth mouth;

public Head() {

mouth = new Mouth(); //實例化成員類

}

……

}

public class Mouth {

……

}

2. 依賴關系

依賴(Dependency)關系是一種使用關系,特定事物的改變有可能會影響到使用該事物的其他事物,在需要表示一個事物使用另一個事物時使用依賴關系。大多數情況下,依賴關系體現在某個類的方法使用另一個類的對象作為參數。在UML中,依賴關系用帶箭頭的虛線表示,由依賴的一方指向被依賴的一方。例如:駕駛員開車,在Driver類的drive()方法中將Car類型的對象car作為一個參數傳遞,以便在drive()方法中能夠調用car的move()方法,且駕駛員的drive()方法依賴車的move()方法,因此類Driver依賴類Car,如圖1所示:

@左邊類依賴右邊類的方法,虛線箭頭指向被依賴的類。

圖1 依賴關系實例

在系統實施階段,依賴關系通常通過三種方式來實現,第一種也是最常用的一種方式是如圖1所示的將一個類的對象作為另一個類中方法的參數,第二種方式是在一個類的方法中將另一個類的對象作為其局部變量,第三種方式是在一個類的方法中調用另一個類的靜態方法。圖1對應的Java代碼片段如下:

public class Driver {

public void drive(Car car) {

car.move();

}

……

}

public class Car {

public void move() {

......

}

……

}

3. 泛化關系

泛化(Generalization)關系也就是繼承關系,用于描述父類與子類之間的關系,父類又稱作基類或超類,子類又稱作派生類。在UML中,泛化關系用帶空心三角形的直線來表示。在代碼實現時,我們使用面向對象的繼承機制來實現泛化關系,如在Java語言中使用extends關鍵字、在C++/C#中使用冒號“:”來實現。例如:Student類和Teacher類都是Person類的子類,Student類和Teacher類繼承了Person類的屬性和方法,Person類的屬性包含姓名(name)和年齡(age),每一個Student和Teacher也都具有這兩個屬性,另外Student類增加了屬性學號(studentNo),Teacher類增加了屬性教師編號(teacherNo),Person類的方法包括行走move()和說話say(),Student類和Teacher類繼承了這兩個方法,而且Student類還新增方法study(),Teacher類還新增方法teach()。如圖2所示:

@父類和子類之間的關系,實線空心三角形指向被繼承的類

圖2 泛化關系實例

圖2對應的Java代碼片段如下:

//父類

public class Person {

protected String name;

protected int age;

public void move() {

……

}

public void say() {

……

}

}

//子類

public class Student extends Person {

private String studentNo;

public void study() {

……

}

}

//子類

public class Teacher extends Person {

private String teacherNo;

public void teach() {

……

}

}

4. 接口與實現關系

在很多面向對象語言中都引入了接口的概念,如Java、C#等,在接口中,通常沒有屬性,而且所有的操作都是抽象的,只有操作的聲明,沒有操作的實現。UML中用與類的表示法類似的方式表示接口,如圖3所示:

圖3 接口的UML圖示

接口之間也可以有與類之間關系類似的繼承關系和依賴關系,但是接口和類之間還存在一種實現(Realization)關系,在這種關系中,類實現了接口,類中的操作實現了接口中所聲明的操作。在UML中,類與接口之間的實現關系用帶空心三角形的虛線來表示。例如:定義了一個交通工具接口Vehicle,包含一個抽象操作move(),在類Ship和類Car中都實現了該move()操作,不過具體的實現細節將會不一樣,如圖4所示:

@虛線,空心三角形指向被實現的類,接口

圖4 實現關系實例


實現關系在編程實現時,不同的面向對象語言也提供了不同的語法,如在Java語言中使用implements關鍵字,而在C++/C#中使用冒號“:”來實現。圖4對應的Java代碼片段如下:

public interface Vehicle {

public void move();

}

public class Ship implements Vehicle {

public void move() {

……

}

}

public class Car implements Vehicle {

public void move() {

……

}

}

最后總結一下:

關聯關系

1、雙向關聯

2、單項關聯

3、自關聯

4、多重關聯

5、聚合關系

6、組合關系

依賴關系

泛化關系

接口與實現關系

引入:http://www.uml.org.cn/oobject/201211231.asp,關系理解,按自己能看的簡化了。

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