UML解惑---UML类图符号各种关系说明以及举例

来源：互联网发布：mac os 磁盘分区编辑：程序博客网时间：2024/05/16 18:08

UML定义的关系主要有六种：依赖、类属、关联、实现、聚合和组合。这些类间关系的理解和使用是掌握和应用UML的关键，而也就是这几种关系，往往会让初学者迷惑。这里给出这六种主要UML关系的说明和类图描述，一看之下，清晰明了；以下就分别介绍这几种关系：

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，在设计时一般没有争议性；

实现

指的是一个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，在设计时一般没有争议性；

依赖

可以简单的理解，就是一个类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；比如某人要过河，需要借用一条船，此时人与船之间的关系就是依赖；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；

关联

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，比如我和我的朋友；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、关联可以是单向、双向的；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；

聚合

聚合是关联关系的一种特例，他体现的是整体与部分、拥有的关系，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；

组合

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；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；

对于继承、实现这两种关系没多少疑问，他们体现的是一种类与类、或者类与接口间的纵向关系；其他的四者关系则体现的是类与类、或者类与接口间的引用、横向关系，是比较难区分的，有很多事物间的关系要想准备定位是很难的，前面也提到，这几种关系都是语义级别的，所以从代码层面并不能完全区分各种关系；但总的来说，后几种关系所表现的强弱程度依次为：组合>聚合>关联>依赖。

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UML中描述对象和类之间相互关系的方式包括：依赖（Dependency），关联（Association），聚合（Aggregation），组合（Composition），泛化（Generalization），实现（Realization）等。

依赖（Dependency）：元素A的变化会影响元素B，但反之不成立，那么B和A的关系是依赖关系，B依赖A；类属关系和实现关系在语义上讲也是依赖关系，但由于其有更特殊的用途，所以被单独描述。uml中用带箭头的虚线表示Dependency关系，箭头指向被依赖元素。
泛化（Generalization）：通常所说的继承（特殊个体 is kind of 一般个体）关系，不必多解释了。uml中用带空心箭头的实线线表示Generalization关系，箭头指向一般个体。
实现（Realize）：元素A定义一个约定，元素B实现这个约定，则B和A的关系是Realize，B realize A。这个关系最常用于接口。uml中用空心箭头和虚线表示Realize关系，箭头指向定义约定的元素。
关联（Association）：元素间的结构化关系，是一种弱关系，被关联的元素间通常可以被独立的考虑。uml中用实线表示Association关系，箭头指向被依赖元素。
聚合（Aggregation）：关联关系的一种特例，表示部分和整体（整体 has a 部分）的关系。uml中用带空心菱形头的实线表示Aggregation关系，菱形头指向整体。
组合（Composition）：组合是聚合关系的变种，表示元素间更强的组合关系。如果是组合关系，如果整体被破坏则个体一定会被破坏，而聚合的个体则可能是被多个整体所共享的，不一定会随着某个整体的破坏而被破坏。uml中用带实心菱形头的实线表示Composition关系，菱形头指向整体。

其中依赖（Dependency）的关系最弱，而关联（Association），聚合（Aggregation），组合（Composition）表示的关系依次增强。换言之关联，聚合，组合都是依赖关系的一种，聚合是表明对象之间的整体与部分关系的关联，而组合是表明整体与部分之间有相同生命周期关系的聚合。

而关联与依赖的关系用一句话概括下来就是，依赖描述了对象之间的调用关系，而关联描述了对象之间的结构关系。

后面的例子将针对某个具体目的来独立地展示各种关系。虽然语法无误，但这些例子可进一步精炼，在它们的有效范围内包括更多的语义。

1.1.1 依赖（Dependency）:虚线箭头表示

1、依赖关系也是类与类之间的联结
2、依赖总是单向的。（#add 注意，要避免双向依赖。一般来说，不应该存在双向依赖。）
3、依赖关系在 Java 或 C++ 语言中体现为局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用。

class Person

{

void buy(Car car)

{

...

}

虚线加箭头

1.1.2 关联（Association）：实线箭头表示

1、关联关系是类与类之间的联结，它使一个类知道另一个类的属性和方法。
2、关联可以是双向的，也可以是单向的（#add还有自身关联）。双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头，单向的关联有一个箭头。
3、在 Java 或 c++ 中，关联关系是通过使用成员变量来实现的。

class 徒弟

{

};

class 唐僧

{

protected: list<徒弟> tdlist;

};

1.1.3 聚合（Aggregation）：带空心菱形头表示

1、聚合关系是关联关系的一种，是强的关联关系。
2、聚合是整体和部分之间的关系，例如汽车由引擎、轮胎以及其它零件组成。
3、聚合关系也是通过成员变量来实现的。但是，关联关系所涉及的两个类处在同一个层次上，而聚合关系中，两个类处于不同的层次上，一个代表整体，一个代表部分。
4、关联与聚合仅仅从 Java 或 C++ 语法上是无法分辨的，必须考察所涉及的类之间的逻辑关系。

class 引擎

{

};

class 轮胎

{

};

class 汽车

{

protected:引擎 engine;

protected:轮胎 tyre[4];

};