1. 类(Class):使用三层矩形框表示。
第一层显示类的名称,如果是抽象类,则就用斜体显示。
第二层是字段和属性。
第三层是类的方法。
注意前面的符号,‘+’表示public,‘-’表示private,‘#’表示protected。
2. 接口:使用两层矩形框表示,与类图的区别主要是顶端有<<interface>>显示。
第一行是接口名称。
第二行是接口方法。
3. 继承类(extends):用空心三角形+实线来表示。
4. 实现接口(implements):用空心三角形+虚线来表示
5. 关联(Association):用实线箭头来表示,例如:燕子与气候
6. 聚合(Aggregation):用空心的菱形+实线箭头来表示
聚合:表示一种弱的‘拥有’关系,体现的是A对象可以包含B对象,但B对象不是A对象的一部分,例如:公司和员工
组合(Composition):用实心的菱形+实线箭头来表示
组合:部分和整体的关系,并且生命周期是相同的。例如:人与手
7. 依赖(Dependency):用虚线箭头来表示,例如:动物与氧气
8. 基数:连线两端的数字表明这一端的类可以有几个实例,比如:一个鸟应该有两只翅膀。如果一个类可能有无数个实例,则就用‘n’来表示。关联、聚合、组合是有基数的
类之间的关系
UML把类之间的关系分为以下5种.
● 关联:类A与类B的实例之间存在特定的对应关系
● 依赖:类A访问类B提供的服务
● 聚集:类A为整体类,类B为局部类,类A的对象由类B的对象组合而成
● 泛化:类A继承类B
● 实现:类A实现了B接口
关联(Association)
关联指的是类之间的特定对应关系,在UML中用带实线的箭头表示。按照类之间的数量对比,关联
可以分为以下三种:
● 一对一关联
● 一对多关联
● 多对多关联
注意:关联还要以分为单向关联和双向关联
依赖(Dependency)
依赖指的是类之间的调用关系,在UML中用带虚线的箭头表示。如果类A访问类B的属性或者方法,
或者类A负责实例化类B,那么可以说类A依赖类B。和关联关系不同,无须在类A中定义类B类型的属性。
聚集(Aggregation)
聚集指的是整体与部分之间的关系,在UML中用带实线的菱形箭头表示。
聚集关系还可以分为两种类型:
● 被聚集的子系统允许被拆卸和替换,这是普通聚集关系。
● 被聚集的子系统不允许被拆卸和替换,这种聚集称为强聚集关系,或者组成关系。
注:强聚集(组成)可用带实线的实心菱形箭头表示。
泛化(Generalization)
泛化指的是类之间的继承关系,在UML中用带实线的三角形箭头表示。
实现(Realization)
实现指的是类与接口之间的关系,在UML中用带虚线的三角形箭头表示。
以下是GOF设计模式中的描述:
箭头和三角表示子类关系。
虚箭头线表示一个类实例化另一个类的对象,箭头指向被实例化的对象的类。
普通的箭头线表示相识(acquaintance也叫关联或者引用),意味着一个对象仅仅知道另一个对象。相识的对象可能请求彼此的操作,但他们不为对方负责,它只标示了对象间较松散的耦合关系。
尾部带有菱形的箭头线表示聚合(aggregation),意味着一个对象拥有另一个对象或者对另一个对象负责。一般我们称一个对象包含另一个对象,或者是另一个对象的一部分。聚合意味着聚合对象和其所有者具有相同的生命周期。
抽象类名以斜体表示,抽象操作也以斜体表示。图中可以包括实现操作的伪代码,代码将出现在带有褶角的框中,并用虚线将该褶角框与代码所实现的操作相连。
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:
...{
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:
...{
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。
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:
...{
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:
...{
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:
...{
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:
#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:
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:
class C12 : public C11
...{
};
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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