UML类图关系中关联、聚合、组合、依赖关系及其区别

Published: 21 Sep 2015 Category: tech

UML类图关系

1、关联

  • 双向关联:

    C1-C2:指双方都知道对方的存在,都可以调用对方的公共属性和方法。

    在GOF的设计模式书上是这样描述的:虽然在分析阶段这种关系是适用的,但我们觉得它对于描述设计模式内的类关系来说显得太抽象了,因为在设计阶段关联关系必须被映射为对象引用或指针。对象引用本身就是有向的,更适合表达我们所讨论的那种关系。所以这种关系在设计的时候比较少用到,关联一般都是有向的。
    双向关联在代码的表现为双方都拥有对方的一个指针,当然也可以是引用或者是值。

  • 单向关联:

    C3->C4:表示相识关系,指C3知道C4,C3可以调用C4的公共属性和方法。没有生命期的依赖。一般是表示为一种引用。 单向关联的代码就表现为C3有C4的指针,而C4对C3一无所知。

  • 自身关联(反身关联):

    自己引用自己,带着一个自己的引用。就是在自己的内部有着一个自身的引用。

2、聚合/组合

当类之间有整体-部分关系的时候,我们就可以使用UML类图关系中的组合或者聚合。

  • 聚合:表示C9聚合C10,但是C10可以离开C9而独立存在(独立存在的意思是在某个应用的问题域中这个类的存在有意义。这句话怎么解,请看下面组合里的解释)。

  • 组合(也有人称为包容):一般是实心菱形加实线箭头表示,如上图所示,表示的是C8被C7包容,而且C8不能离开C7而独立存在。但这是视问题域而定的,例如在关心汽车的领域里,轮胎是一定要组合在汽车类中的,因为它离开了汽车就没有意义了。但是在卖轮胎的店铺业务里,就算轮胎离开了汽车,它也是有意义的,这就可以用聚合了。在《敏捷开发》中还说到,A组合B,则A需要知道B的生存周期,即可能A负责生成或者释放B,或者A通过某种途径知道B的生成和释放。

3、依赖

UML类图关系中的依赖指C5可能要用到C6的一些方法,也可以这样说,要完成C5里的所有功能,一定要有C6的方法协助才行。C5依赖于C6的定义,一般是在C5类的头文件中包含了C6的头文件。

注意,要避免双向依赖。一般来说,不应该存在双向依赖。

4、合成(Composition)

合成是聚合的一种特殊形式,暗示“局部”在“整体”内部的生存期职责。合成也是非共享的。所以,虽然局部不一定要随整体的销毁而被销毁,但整体要么负责保持局部的存活状态,要么负责将其销毁。

局部不可与其他整体共享。但是,整体可将所有权转交给另一个对象,后者随即将承担生存期职责。

Employee和TimeCard的关系或许更适合表示成“合成”,而不是表示成“关联”。 《UML类图关系汇总》

UML类图关系中依赖和聚合\组合、关联等有什么不同呢?

关联是类之间的一种关系,例如老师教学生,老公和老婆,水壶装水等就是一种关系。这种关系是非常明显的,在问题领域中通过分析直接就能得出。

依赖是一种弱关联,只要一个类用到另一个类,但是和另一个类的关系不是太明显的时候(可以说是“uses”了那个类),就可以把这种关系看成是依赖,依赖也可说是一种偶然的关系,而不是必然的关系,就是“我在某个方法中偶然用到了它,但在现实中我和它并没多大关系”。
例如:我和锤子,我和锤子本来是没关系的,但在有一次要钉钉子的时候,我用到了它,这就是一种依赖,依赖锤子完成钉钉子这件事情。

组合是一种整体-部分的关系,在问题域中这种关系很明显,直接分析就可以得出的。
例如:轮胎是车的一部分,树叶是树的一部分,手脚是身体的一部分这种的关系,非常明显的整体-部分关系。

聚合是关联的一种形式,代表两个类之间的整体/局部关系。聚合暗示着整体在概念上处于比局部更高的一个级别,而关联暗示两个类在概念上位于相同的级别。聚合也转换成Java中的一个实例作用域变量。

上述的几种关系(关联、聚合/组合、依赖)在代码中可能以指针、引用、值等的方式在另一个类中出现,不拘于形式,但在逻辑上他们就有以上的区别。