设计模式（1） - UML类图

1、前言

最近在阅读 Android 源码，时常碰到代码中有一些巧妙的写法，简单的如 MediaPlayerService 中的 IFactory，我知道它是工厂模式，但是却不十分清楚它为什么这么用；复杂点的像 NuPlayer 中的 DeferredActions 机制，我只能慢慢揣摩它是如何工作的，最终也能琢磨出个大差不差；有些特点不太鲜明的如 NuPlayer Source 中的 wrapper，我就不是很理解它为什么要这么写了。

深入 Android 源码细节实现时，常常因为不理解其中这些设计的思路，从而看的云里雾里，觉得作者写的晦涩难懂；有的时候猛然揣摩出作者的用意，又觉得豁然开朗，拍手叫好。一前一后两种不同的心境，我觉得差别在于是否了解设计模式。

了解设计模式可以让我在阅读优秀工程时能够更好更快地了解代码架构、作者意图，更轻松地学习内部实现，最后能够更加灵活地运用。

2、UML 类图

庞大的工程往往具有相当多且复杂地类，阅读这些类时我们常常会用 UML 类图来展示复杂的类关系。以下是一个简单的 UML 类图示例：

• 车是一个抽象类；
• 汽车继承于车，它和车的关系为实现关系，使用带空心箭头的虚线表示；
• 轿车和汽车之间也是继承关系，它们之间的关系为泛化关系，使用带空心箭头的实线表示；
• 发动机与汽车之间是组合关系，使用带实心箭头的实线表示；
• 学生与班级之间是聚合关系，使用带空心箭头的实线表示；
• 学生和校园卡之间为关联关系，使用带箭头的实线表示；
• 学生上学要用自行车，与自行车是一种依赖关系，使用带箭头的虚线表示；

3、类之间的关系

3.1、实现关系

实现关系指的是将抽象概念变成现实实现。拿上面的示例来说，我们只知道车可以移动，但是不知道车长什么样子，要如何移动，所以它只是一个概念。汽车包含有发动机、变速箱等组件，踩油门就可以移动；自行车两个轮胎一个把手，用脚踩就可以移动。汽车和自行车将虚无的（抽象）概念变成现实，所以用带虚线的箭头表示实现关系。

在代码中，实现关系表现为继承抽象类。

3.2、泛化关系

泛化关系指的是具体事物的不同形态。同样拿车为例子，我们已经知道车由变速箱、发动机等组成，但是它们仍可以组成不同的形态，如轿车和SUV，它们都属于汽车，但是又有各自的特点。

在代码中，泛化关系表现为继承非抽象类；

以 MediaPlayerInterface.h 为例，MediaPlayerInterface 继承于 MediaPlayerBase，并且实现了 hardwareOutput，这个关系是属于实现还是泛化关系呢？

个人以为是泛化关系，将 MediaPlayerBase 泛化为使用 software mixer 和 hardware output 两种 player。泛化关系常常会修改基类方法或者是新增对外接口，可能会影响多态的使用（需要做强转才能调用泛化类的新接口）。

例如 MediaPlayerBase 在实际使用中需要做强制转换才能实现 setAudioSink 的调用。

	sp<MediaPlayerBase> p = createPlayer(playerType);
    if (!p->hardwareOutput()) {
        mAudioOutput = new AudioOutput(mAudioSessionId, mAttributionSource,
                mAudioAttributes, mAudioDeviceUpdatedListener);
        static_cast<MediaPlayerInterface*>(p.get())->setAudioSink(mAudioOutput);
    }

泛化关系见的比较少，下次碰见再补充到这里

3.3、聚合关系

聚合关系指的是整体和个体，整体由个体组成，但是整体不存在并不会影响个体。例如 buffer list 和 buffer 的关系，buffer 可以组成 buffer list，buffer list 不存在并不会影响 buffer。

3.4、组合关系

组合关系表示的是部分和整体的关系，它和聚合关系由比较大的区别，组合关系的整体不存在了，部分也就不存在了，反之也一样。

可能有的人会不理解什么叫“整体不存在了部分也就不存在了；部分不存在了整体也不存在了”，这里以 ACodec.h 为例，ACodec 中有一个 mBufferChannel 成员，ACodec 销毁了，那么 mBufferChannel 也就随之销毁了，这里体现的就是组合关系；如果 mBufferChannel 销毁了，那么 ACodec 自然也就无法工作了。

之前看汽车和发动机的例子会有一些疑惑，明明发送机可以独立存在，为什么它和汽车还是组合关系呢？应该是这么理解，如果没有汽车，也就没有发动机存在的必要了，所以说是没有整体也就没有部分。

组合关系比聚合关系更加强烈，所以用的是黑色箭头。

在代码中，聚合关系 和 组合关系通常以成员变量体现出来，具体属于哪一种还需要自己揣摩。

3.5、关联关系

个人理解关联关系表示的是拥有，比如说学生拥有自行车，那么学生就和自行车有了关联。

在代码中，关联关系同样是以成员变量体现出来，但是属于拥有的关系，和上面的组合与聚合不一样，并不需要自行车才能够组成一个人。

3.6、依赖关系

依赖关系表示的是调用的关系，它是一种临时性关系，在代码中体现为参数传入。再举个例子，学生每天骑共享单车上学，车不属于学生，但是学生每天需要使用自行车，这就属于依赖关系。如果学生有了车，那么可能就要归类于关联关系了。

好了，以上就是我对 UML 图绘制以及类之间关系的个人理解，如果有误欢迎指出~