设计模式的基础——类图以及类与类之间的关系

　　学习设计模式，必须学习看uml图，在这个uml中最终要的就是他们之间关系，同时理解他们为什么会是这样的关系。下面我们来学习一下设计模式中经常使用的这种标准化语言。

用uml表示一个类

　　在UML中，类使用包含类名、属性和操作且带有分隔线的长方形来表示，如定义一个people类，它包含属性name、age和sex，以及操作study()，在UML类图中该类如图1所示：

　　类图一般是三行的结构：
　　　1、类名称：每个类都必须有一个名字，类名是一个字符串
　　　2、属性：格式(可见性 名称：类型[=缺省值])
　　　3、方法：格式(可见性 名称(参数列表)[返回类型])

　　关于属性表示方式为：可见性 名称:类型 [ = 缺省值 ]

其中：

　　“可见性”表示该属性对于类外的元素而言是否可见，包括公有(public)、私有(private)和受保护(protected)三种，在类图中分别用符号+、-和#表示。
　　“名称”表示属性名，用一个字符串表示。
　　“类型”表示属性的数据类型，可以是基本数据类型，也可以是用户自定义类型。
　　“缺省值”是一个可选项，即属性的初始值。

　　关于UML规定方法的表示方式为：可见性 名称(参数列表) [ : 返回类型]

其中：

　　“可见性”的定义与属性的可见性定义相同。
　　“名称”即方法名，用一个字符串表示。
　　“参数列表”表示方法的参数，其语法与属 性的定义相似，参数 个数是任意的，多个参数之间用逗号“，”隔开。
　　“返回类型”是一个可选项，表示方法的返回值类型，依赖于具体的编程语言，可以是基本数据类型，也可以是用户自定义类型，还可以是空类型(void)，如 果是构造方法，则无返回类型。

类与类之间的关系

　　类与类之间主要有6种关系，包括依赖，关联，聚合，组合，继承，实现。他们的耦合度是逐渐增强的。

依赖(Dependency)

     依赖主要体现了一种使用关系，两个相对独立的对象，当一个对象负责构造另一个对象的实例，或者依赖另一个对象的服务时，主要体现为依赖关系。换句话说就是：如果A的对象要完成某一操作，必须使用B的对象的某些操作来帮忙。在代码中的体现就是:B作为A的某个方法的方法参数存在。

　　在uml图中，依赖使用“虚线+箭头”表示，箭头指向被依赖的类。
　　代码实现：

public class Student //学生类{      public void ChooseCourse(Course course)    {          System.out.println("选的课程是：" + course.name);        }  }   public   class Course   //课程类    {        private string _Course;        public string  course        {            get { return _Course; }            set { _Course = value; }        }    }

关联(Association)

　　关联主要体现的是一种对应关系，两个相对独立的对象，当一个对象的实例与另一个对象的实例存在固定的对应关系时，这两个对象之间为关联关系。通常是将一个类的对象作为另一个类的成员变量。
关联又分为两类：单项关联和双向关联。
注：关联使用“实线+箭头”表示。

单向关联：

　　人与地址之间可以用单向关联表示。

代码实现：

Public Class people{    Private Address address;    ……}Pubic Class Address{   ……}

双向关联：

　　人和车之间可以双向关联表示。人拥有车，车属于某人。

代码实现：

Public  Class People{    Private Car car;    …….}Public Class Car{    Private People people;    ……..}

聚合(Aggregation)

　　聚合是关联关系的一种，表现了一种弱的“拥有”关系，关联关系的对象之间是相互独立的，但是聚合关系的对象之间存在着一种包容关系，体现的是A对象可以包容B对象，但是B对象不是A对象的一部分。他们之间是“整体-个体”的关系。我们经常会在构造方法、设置参数等情景下使用。
聚合使用“空心菱形+实线+箭头”表示。

Public class Car{    Private Engine Engine;    Private Wheel wheel;    //构造方法    Public Car (Engine engine, Wheel wheel)    {        This .engine=engine;        This .wheel=wheel;    }    //设置参数    Public void SetEngine(Engine engine)    {        This .engine=engine;    }}Public class Engine{}Public class Wheel{}

组合(Composition)

　　组合是一种强的“拥有”关系，组合中的类之间是“整体-部分”的关系，“整体”负责“部分”的生命周期，“部分”和“整体”的生命周期是一样的，“部分”单独存在是没有任何意义的。通常在整体类的构造方法中直接实例化成员类。

　　组合使用“实心菱形+实线+箭头”表示。
　　

Public class Bird{    Private Foot foot;    Private Head head;    Public Bird()    {        foot=new Foot();        head=new Head();    }}Public class Foot{}Public class Head{}

泛化(Generalization)

　　泛化表示的是类与类之间或者接口与接口之间的父子关系。在我们实际编程中等同于继承。
泛化使用“实线+空心箭头”表示

Public class Bird :Animal{}Public class Animal{}

实现(Implementation)

　　实现表示的是一个类实现一个或者多个接口
　　实现使用“虚线+空心箭头”表示

Public class Bird implementation:Animal{}Public class Animal{}