UML类图关系大全


一、简介

       类是对象的集合,展示了对象的结构以及与系统的交互行为。类主要有属性(Attribute)和方法(Method)构成,属性代表对象的状态,如果属性被保存到数据库,此称之为“持久化”;方法代表对象的操作行为,类具有继承关系,可以继承于父类,也可以与其他的Class进行交互。

       类图展示了系统的逻辑结构,类和接口的关系。 类图表示不同的实体(人、事物和数据)如何彼此相关,显示了系统的静态结构。类图可用于表示逻辑类,逻辑类通常就是业务人员所谈及的事物种类,比如摇滚乐队、CD、广播剧,或者贷款、住房抵押、汽车信贷及利率的抽象描述。类图还可用于表示实现类,实现类就是程序员要编写的类。实现类图与逻辑类图可能会用来描述一些相同的类。然而,实现类图与逻辑类图不会使用相同的描述属性。

类图是一个分为三个部分的矩形。最上面的部分显示类的名称,中间部分显示类的属性,最下面的部分显示类的操作(或者说“方法”)。实际上,最常用、最简单的类图就是一个在里面显示了类名的长方形,因为在UML中,大多数类只要有一个能够清楚表达的命名就可以了。

在类名部分还可以显示类的构造类型。类的构造型显示在一对双角括符号“« »”之间,经常放在类的名称上面。常见的构造类型包括实现类(直接显示类名)、接口(在类名上面显示 «interface»),以及工具类(在类名上面显示 «utility»)。如果类名用斜体表示,或者在类名下面标上{abstract},就表示这个类是一个抽象类。

在属性和方法的前面有一个字符用来表示属性或方法的作用域,它们的意义如下:

—“-”表示属性或方法是私有的(private);

—“#”表示属性或方法是保护的(protected);

—“+”表示属性或方法是公用的(public)。

紧接在属性或方法的参数名称的冒号(:)号之后,显示了属性的类型或方法的参数的类型。方法的返回值类型显示在方法后面的冒号之后。

二、类的构成

类主要有属性和方法构成。比如商品属性有:名称、价格、高度、宽度等;商品的方法有:计算税率,获得商品的评价等等。如下图

UML类图关系大全_第1张图片

三、类之间的关系(Relationship)

关联(Association)

两个相对独立的对象,当一个对象的实例与另外一个对象的特定实例存在固定关系时,这两个对象之间就存在关联关系。

1、单向关联

A1->A2: 表示A1认识A2,A1知道A2的存在,A1可以调用A2中的方法和属性

场景:订单和商品,订单中包括商品,但是商品并不了解订单的存在。

类与类之间的单向关联图:

UML类图关系大全_第2张图片

C#代码:

Public class Order

{

       Public List<Product> order;

Public void AddOrder(Product product )

       {

              order.Add(product);

}            

}

Public Class Product

{

}

代码表现为:Order(A1)中有Product(A2)的变量或者引用

2、双向关联

B1-B2: 表示B1认识B2,B1知道B2的存在,B1可以调用B2中的方法和属性;同样B2也知道B1的存在,B2也可以调用B1的方法和属性。

场景:订单和客户,订单属于客户,客户拥有一些特定的订单

类与类之间的双向关联图

UML类图关系大全_第3张图片

C#代码

Public class User

{

       Public List<Order> GetOrder()

       {

}      return new List<Order>();

}

Public Class Order

{

       Public User GetUserByOrderID(string OrderId )

       {

              Return new User();

}

}

3、自身关联

同一个类对象之间的关联。

类与类之间自身关联图:

UML类图关系大全_第4张图片

4、多维关联(N-ary Association)

多个对象之间存在关联

场景:公司雇用员工,同时公司需要支付工资给员工

类与类之间的多维关联图:

UML类图关系大全_第5张图片

5、泛化(Generalization)

类与类的继承关系,类与接口的实现关系。

场景:父与子、动物与人、植物与树、系统使用者与B2C会员和B2E会员的关系

类与类之间的泛化图:

UML类图关系大全_第6张图片

系统的使用者包括:B2C会员、B2B会员和B2E会员。

接口的实现,动物都有吃的行为,而人是动物的一个具体实例,实现具体Eat的动作

UML类图关系大全_第7张图片

6、依赖(Dependency)

类A要完成某个功能必须引用类B,则A与B存在依赖关系,依赖关系是弱的关联关系。C#不建议双相依赖,也就是相互引用

场景:本来人与电脑没有关系的,但由于偶然的机会,人需要用电脑写程序,这时候人就依赖于电脑。

类与类的依赖关系图

 

在程序中一般为 using 引用。

UML类图关系大全_第8张图片
7、聚合(Aggregation)

当对象A被加入到对象B中,成为对象B的组成部分时,对象B和对象A之间为聚合关系。聚合是关联关系的一种,是较强的关联关系,强调的是整体与部分之间的关系。

场景:商品和他的规格、样式就是聚合关系。

类与类的聚合关系图

UML类图关系大全_第9张图片

8、组合(Composite)

对象A包含对象B,对象B离开对象A没有实际意义。是一种更强的关联关系。人包含手,手离开人的躯体就失去了它应有的作用。

场景: Window窗体由滑动条slider、头部Header 和工作区Panel组合而成。

类与类的组合关系图

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P.S.

has-a关系有两种,一个对象可以拥有另外一个对象,把后者作为/不作为自己的一部分。前者称为聚集(空心菱形),后者称为包容/组合(实心菱形)。拥有对象的一方,是菱形依附的一方。类旁的数字,例如0..1,表示这个类的0个或1个对象,其他例子还有0..*, 4..5。

四、总结

本文针对类之间常用的关系进行了简单的描述,主要有:关联关系、泛化、依赖、聚合和组合。

转自: http://www.cnblogs.com/plmnko/archive/2010/10/24/1859879.html

UML类图关系大全

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。

使用ROSE 生成的代码是这样的:
class C1 
...{
public:
    C2* theC2;

};

class C2 
...{
public:
    C1* theC1;

};

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。

生成代码如下:

class C3 
...{
public:
    C4* theC4;

};

class C4 
...{

};

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。


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自身关联(反身关联):
自己引用自己,带着一个自己的引用。

代码如下:

class C14 
...{
public:
    C14* theC14;

};

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)。

代码如下:

class C9 
...{
public:
    C10 theC10;

};

class C10 
...{

};

 



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。

他们的代码如下:

class C7 
...{
public:
    C8 theC8;

};

class C8 
...{
};

可以看到,代码和聚合是一样的。具体如何区别,可能就只能用语义来区分了。

3、依赖



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。ROSE对依赖关系不产生属性。

注意,要避免双向依赖。一般来说,不应该存在双向依赖。

ROSE生成的代码如下:

// C5.h
#include "C6.h"

class C5 
...{

};

// C6.h
#include "C5.h"

class C6
...{

};

虽然ROSE不生成属性,但在形式上一般是A中的某个方法把B的对象作为参数使用(假设A依赖于B)。如下:

#include "B.h"
class A
...{
          void Func(B &b);
}

那依赖和聚合\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。

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。

这里还要说明一下,所谓的这些关系只是在某个问题域才有效,离开了这个问题域,可能这些关系就不成立了,例如可能在某个问题域中,我是一个木匠,需要拿着锤子去干活,可能整个问题的描述就是我拿着锤子怎么钉桌子,钉椅子,钉柜子;既然整个问题就是描述这个,我和锤子就不仅是偶然的依赖关系了,我和锤子的关系变得非常的紧密,可能就上升为组合关系(让我突然想起武侠小说的剑不离身,剑亡人亡...)。这个例子可能有点荒谬,但也是为了说明一个道理,就是关系和类一样,它们都是在一个问题领域中才成立的,离开了这个问题域,他们可能就不复存在了。


4、泛化(继承)



泛化关系:如果两个类存在泛化的关系时就使用,例如父和子,动物和老虎,植物和花等。
ROSE生成的代码很简单,如下:

#include "C11.h"

class C12 : public C11
...{
};


5、这里顺便提一下模板



上面的图对应的代码如下:

template<int>
class C13 
...{
};

这里再说一下重复度,其实看完了上面的描述之后,我们应该清楚了各个关系间的关系以及具体对应到代码是怎么样的,所谓的重复度,也只不过是上面的扩展,例如A和B有着“1对多”的重复度,那在A中就有一个列表,保存着B对象的N个引用,就是这样而已。

好了,到这里,已经把上面的类图关系说完了,希望你能有所收获了,我也费了不少工夫啊(画图、生成代码、截图、写到BLOG上,唉,一头大汗)。不过如果能让你彻底理解UML类图的这些关系,也值得了。:)


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在UML建模中,对类图上出现元素的理解是至关重要的。开发者必须理解如何将类图上出现的元素转换到Java中。以java为代表结合网上的一些实例,下面是个人一些基本收集与总结:
 
基本元素符号:
 
1. 类(Classes)
类包含3个组成部分。第一个是Java中定义的类名。第二个是属性(attributes)。第三个是该类提供的方法。
属性和操作之前可附加一个可见性修饰符。加号(+)表示具有公共可见性。减号(-)表示私有可见性。#号表示受保护的可见性。省略这些修饰符表示具有package(包)级别的可见性。如果属性或操作具有下划线,表明它是静态的。在操作中,可同时列出它接受的参数,以及返回类型,如下图所示:

UML类图关系大全_第12张图片

 
  2. 包(Package)
包是一种常规用途的组合机制。UML中的一个包直接对应于Java中的一个包。在Java中,一个包可能含有其他包、类或者同时含有这两者。进行建模时,你通常拥有逻辑性的包,它主要用于对你的模型进行组织。你还会拥有物理性的包,它直接转换成系统中的Java包。每个包的名称对这个包进行了惟一性的标识。

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  3. 接口(Interface)
接口是一系列操作的集合,它指定了一个类所提供的服务。它直接对应于Java中的一个接口类型。接口既可用下面的那个图标来表示(上面一个圆圈符号,圆圈符号下面是接口名,中间是直线,直线下面是方法名),也可由附加了<<interface>>的一个标准类来表示。通常,根据接口在类图上的样子,就能知道与其他类的关系。

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关 系:
 
1. 依赖(Dependency)
实体之间一个“使用”关系暗示一个实体的规范发生变化后,可能影响依赖于它的其他实例。更具体地说,它可转换为对不在实例作用域内的一个类或对象的任何类型的引用。其中包括一个局部变量,对通过方法调用而获得的一个对象的引用(如下例所示),或者对一个类的静态方法的引用(同时不存在那个类的一个实例)。也可利用“依赖”来表示包和包之间的关系。由于包中含有类,所以你可根据那些包中的各个类之间的关系,表示出包和包的关系。

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  2. 关联(Association)
实体之间的一个结构化关系表明对象是相互连接的。箭头是可选的,它用于指定导航能力。如果没有箭头,暗示是一种双向的导航能力。在Java中,关联转换为一个实例作用域的变量,就像图E的“Java”区域所展示的代码那样。可为一个关联附加其他修饰符。多重性(Multiplicity)修饰符暗示着实例之间的关系。在示范代码中,Employee可以有0个或更多的TimeCard对象。但是,每个TimeCard只从属于单独一个Employee。

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3. 聚合(Aggregation)
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。
关联和聚合的区别纯粹是概念上的,而且严格反映在语义上。聚合还暗示着实例图中不存在回路。换言之,只能是一种单向关系。

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  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”。

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  5. 泛化(Generalization)
泛化表示一个更泛化的元素和一个更具体的元素之间的关系。泛化是用于对继承进行建模的UML元素。在Java中,用extends关键字来直接表示这种关系。

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  6. 实现(Realization)
实例关系指定两个实体之间的一个合同。换言之,一个实体定义一个合同,而另一个实体保证履行该合同。对Java应用程序进行建模时,实现关系可直接用implements关键字来表示。

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像聚合还分为:非共享聚合、共享聚合、复合聚合等。以及其它内容,下次再补充。



转自:http://www.cnblogs.com/riky/archive/2007/04/07/704298.html

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