UML基本概念--类图关系依赖、关联、泛化、实现

来源：互联网发布：剑网成男捏脸数据编辑：程序博客网时间：2024/05/24 01:31

一、概念：

UML基本概念介绍：

UML：UML (Unified Modeling Language)为面向对象软件设计提供统一的、标准的、可视化的建模语言。适用于描述以用例为驱动，以体系结构为中心的软件设计的全过程。

starUML使用教程详见http://blog.csdn.net/monkey_d_meng/article/details/5995610/

UML的模型图由事物、关系、图构成。

1、事物：

事物有：

构件事物【类、接口、用例、构件、结点等】

行为事物【交互、状态机】

分组事物【包】

注释事物【注释】

2、关系：

依赖、关联【聚合、组合】、泛化、实现

3、图：

类图、用例图、状态图、对象图、顺序图、协作图、活动图、构件图、部署图等。

二、UML语法描述：

【本图截于startUML 详解教程】

三、UML中类图的关系：

1、泛化（generalization）：

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；在Java中此类关系通过关键字extends明确标识。

用带空心箭头的实现表示。【其他关系表示方式，见UML语法描述图】

类图描述如下：

类的继承代码如下：

[java] view plain copy
package dim.uml.generalization;  
  
/* 
 * ClassA extends classB , ClassA is_a ClassB  
 */  
public class ClassA  extends ClassB{  
      
public ClassA() {  
    // TODO Auto-generated constructor stub  
}  
}  
  
class ClassB  
{  
    public ClassB() {  
        // TODO Auto-generated constructor stub  
    }  
}  

接口的继承代码如下：

接口A：

[java] view plain copy
package dim.uml.generalization;  
  
public interface InterfaceA {  
  
    void doSometingInA();  
}  

接口B：继承接口A

[java] view plain copy
package dim.uml.generalization;  
  
public interface InterfaceB extends InterfaceA{  
  
    void doSometingInB();  
}  

测试接口：可以看到，继承了接口B，复写了doSomethingInA 和doSomethingInB。

[java] view plain copy
package dim.uml.generalization;  
  
public class TestInterface  implements InterfaceB{  
  
    @Override  
    public void doSometingInA() {  
        // TODO Auto-generated method stub  
          
    }  
  
    @Override  
    public void doSometingInB() {  
        // TODO Auto-generated method stub  
          
    }  
  
}  

2、实现（Realitization）：

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

实现类图如下：

接口定义代码：

[java] view plain copy
package dim.uml.realization;  
  
public interface Interface_A {  
    void doSomething();  
  
}  

Class_A 实现接口Interface_A

[java] view plain copy
package dim.uml.realization;  
  
public class Class_A implements Interface_A {  
  
    @Override  
    public void doSomething() {  
        // TODO Auto-generated method stub  
          
    }  
  
}   

3、依赖（Dependency）

也是类与类之间的连接. 表示一个类依赖于另一个类的定义. 依赖关系总是单向的。可以简单为一个类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类的变化会影响到A；程序员要打代码，要用到电脑，程序员与电脑之间的关系为依赖关系，也就是类A使用了另一个类B；但是电脑性能太差，会影响到程序员的的工作效率，也就是类B变化会影响到类A。表现在代码层面，为类B作为参数被类A在某个method方法中使用。

类图如下：

类图对应代码：

程序员类：

[java] view plain copy
package dim.uml.dependency;  
  
public class Programmer {  
  
    Computer computer=null;  
   public Programmer()  
   {  
       computer=new Computer();  
   }  
     
   public void coding()  
   {  
     computer.runCode(computer);  
   }  
}  

电脑类：

[java] view plain copy
package dim.uml.dependency;  
  
public class Computer {  
  
    Computer()  {}  
    public void recordCode()  
    {  
        System.out.println("record code now");  
    }  
      
    public  void compileCode()  
    {  
        System.out.println("compile code  now");  
    }  
    public void runCode(Computer com)  
    {  
         com.recordCode();  
         com.compileCode();  
        System.out.println("run code now");  
    }  
      
    public void setHeadWare(String HeadWare)  
    {  
        System.out.println("set the headware of computer");  
    }      
}   

测试类：

[java] view plain copy
package dim.uml.dependency;  
  
public class TestClass {  
  
    /** 
     * @param args 
     */  
    public static void main(String[] args) {  
        // TODO Auto-generated method stub  
  
        Programmer pr=new Programmer();  
        pr.coding();  
    }  
}   

测试结果：

打印：

record code now
compile code now
run code now

4、关联（Association）：

表示类与类之间的联接, 它使一个类知道另一个类的属性和方法.
关联可以使用单箭头表示单向关联, 使用双箭头或不使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, 在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.
常见的基数及含义:
0..1:0 或1 个实例.
0..*: 对实例的数目没有限制.
1: 只能有一个实例.
1..*: 至少有一个实例.
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，比如人类和人类的朋友，电脑与键盘；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,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；在java 语言中关联关系是使用实例变量实现.

人类和朋友类图：

（1）、聚合：

关联关系的一种特例, 是强的关联关系. 聚合是整体和个体之间的关系,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；
聚合关系也是使用实例变量实现的. 从java 语法上是分不出关联和聚合的.
关联关系中两个类是处于相同的层次, 而聚合关系中两不类是处于不平等的层次, 一个表示整体, 一个表示部分.

比如：电脑和键盘的关系为例：

电脑和键盘类图：

Computer类

[java] view plain copy
package dim.uml.association;  
  
public class Computer {  
  
    KeyBoard keyBoard=null;  
    Computer(String Name)  
    {  
        System.out.println(Name+"  computer");  
        keyBoard=new KeyBoard();  
    }  
      
    public void surfing()  
    {  
        keyBoard.type();  
        System.out.println("surfing ");  
    }  
      
}  

KeyBoard类

[java] view plain copy
package dim.uml.association;  
  
public class KeyBoard {  
  
    public KeyBoard() {  
        // TODO Auto-generated constructor stub  
    }  
      
    public void type()  
    {  
        System.out.println("typing");  
    }  
}  

测试类：

[java] view plain copy
package dim.uml.association;  
  
public class TestAssociation {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Computer com=null;  
        com=new Computer("FAKE");  
        com.surfing();  
    }  
}  

（2）、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；合成关系不能共享. 。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。
组合跟聚合几乎相同，唯一的区别就是“部分”不能脱离“整体”单独存在，就是说， “部分”的生命期不能比“整体”还要长。

组合关系类图：

语义上理解组合与聚合：

1、对于台式机键盘，是电脑的一部分，但是可以分离。【如果是笔记本电脑语义上是组合关系，整体与部分不可分。也可以钻空子，笔记本电脑键盘也可以拆。那时语义上是聚会关系。】

2、电脑与cpu关系。如果是组装电脑的语义上理解，是聚合关系，可以拿不同型号的CPU来组装电脑。如果是普通用户使用电脑，通电使用，电脑与CPU是组合关系。电脑与CPU不可以分离。

但是聚合和组合表现在代码层面，和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分；

关联的强弱程度：依赖<关联<聚合<组合

相关链接：UML之用例图【概念、关系、例子】

参考资料：

《StartUML详解教程》

UML解惑：图说UML中的六大关系

UML关系(泛化,实现,依赖,关联(聚合,组合))

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UML基本概念--类图关系 依赖、关联、泛化、实现