UML类图关系（泛化 、继承、实现、依赖、关联、聚合、组合）

一、类图

类图(Class Diagram)是显示出类、接口以及他们之间的静态结构与关系的图。其中最基本的单元是类或接口。

​ 类图不但可以表示类(或者接口)之间的关系，也可以表示对象之间的关系。下面是一个典型的类图：

类图一般分为几个部分：类名、属性、方法。下面分别讲解。

（1） 类名

​ 上面的TestClass就是类名，如果类名是正体字，则说明该类是一个具体的类，如果类名是斜体字，则说明类是一个抽象类abstract。

（2）属性列表

​ 属性可以是public、protected、private。public前面的图标是菱形，protected对应的是菱形加钥匙，private对应的是菱形加锁。当然，这只是一种表现方式。我是用的是Rational Rose，如果用的是别的软件，还可能使用+、-、#表示：+代表public、-代表private、#代表protected。

（3）方法列表

​ 方法可以是public、protected、private。public前面的图标是菱形，protected对应的是菱形加钥匙，private对应的是菱形加锁。当然，这只是一种表现方式。我是用的是Rational Rose，如果用的是别的软件，还可能使用+、-、#表示：+代表public、-代表private、#代表protected。

​ 对于静态属性，属性名会加上一条下划线。如上图所示。

​ 此外，类图既能表示类之间的关系，还能表示对象之间的关系。二者的区别是：对象图中对象名下面会加上一条下划线。

 

二、类图中的关系

1、Generalization：泛化

Generalization表示的是类与类之间的继承关系、接口与接口之间的继承关系、类与接口之间的实现关系。即指继承与实现

2、Dependency：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，依赖是单向的，要避免双向依赖。一般来说，不应该存在双向依赖。

3、Association：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，双向关联有两个箭头或者没有箭头，单向关联有一个箭头，表示关联的方向，关联关系以实例变量的形式存在，在每一个关联的端点，还可以有一个基数(multiplicity),表明这一端点的类可以有几个实例；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；

4、Aggregation：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；

5、Composition：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；

三、关系之间的区别

1.聚合与组合

（1）聚合与组合都是一种关联关系，只是额外具有整体-部分的意涵。

（2）部件的生命周期不同

聚合关系中，整件不会拥有部件的生命周期，所以整件删除时，部件不会被删除。再者，多个整件可以共享同一个部件。

组合关系中，整件拥有部件的生命周期，所以整件删除时，部件一定会跟着删除。而且，多个整件不可以同时间共享同一个部件。

（3）聚合关系是“has-a”关系，组合关系是“contains-a”关系。

程老师的《大话》里举大那个大雁的例子很贴切 在此我就借用一下 大雁喜欢热闹害怕孤独 所以它们一直过着群居的生活 这样就有了雁群 每一只大雁都有自己的雁群 每个雁群都有好多大雁 大雁与雁群的这种关系就可以称之为聚合 另外每只大雁都有两只翅膀 大雁与雁翅的关系就叫做组合 有此可见 聚合的关系明显没有组合紧密 大雁不会因为它们的群主将雁群解散而无法生存 而雁翅就无法脱离大雁而单独生存——组合关系的类具有相同的生命周期

聚合关系图：

组合关系图：

 

从从代码上看这两种关系的区别在于：

构造函数不同

雁群类：

public  class GooseGroup{
 public Goose goose;
 public GooseGroup(Goose goose){
     this.goose = goose;
 }
}

大雁类：

public class Goose{
 public Wings wings;
 public Goose(){
     wings=new Wings();
 }
}

聚合关系的类里含有另一个类作为参数

雁群类（GooseGroup）的构造函数中要用到大雁（Goose）作为参数把值传进来 大雁类（Goose）可以脱离雁群类而独立存在

组合关系的类里含有另一个类的实例化

大雁类（Goose）在实例化之前 一定要先实例化翅膀类（Wings） 两个类紧密耦合在一起 它们有相同的生命周期 翅膀类（Wings）不可以脱离大雁类（Goose）而独立存在

信息的封装性不同

在聚合关系中，客户端可以同时了解雁群类和大雁类，因为他们都是独立的

而在组合关系中，客户端只认识大雁类，根本就不知道翅膀类的存在，因为翅膀类被严密的封装在大雁类中。

2.关联和聚合

（1）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。

（2）关联和聚合的区别主要在语义上，关联的两个对象之间一般是平等的，例如你是我的朋友，聚合则一般不是平等的。

（3）关联是一种结构化的关系，指一种对象和另一种对象有联系。

（4）关联和聚合是视问题域而定的，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。

3.关联和依赖

（1）关联关系中，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。

（2）依赖关系中，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。

4.综合比较

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