UML的基本概念【类图关系 依赖、关联、泛化、实现】

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了UML的基本概念【类图关系 依赖、关联、泛化、实现】前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

一、概念:

UML基本概念介绍:

UML:UML (Unified Modeling Language)为面向对象软件设计提供统一的、标准的、可视化的建模语言。适用于描述以用例为驱动,以体系结构为中心的软件设计的全过程。


UML的模型图由事物、关系、图构成。

1、事物:

事物有:
构件事物【类、接口、用例、构件、结点等】
行为事物【交互、状态机】
分组事物 【包】
注释事物【注释】


2、关系:

依赖、关联【聚合、组合】、泛化、实现

3、图:

类图、用例图、状态图、对象图、顺序图、协作图、活动图、构件图、部署图等。

二、UML语法描述:

【本图截于startUML 详解教程】

三、UML中类图的关系:

1、泛化(generalization):

是一个类(称为子类、子接口)继承另外的一个类(称为父类、父接口)的功能,并可以增加它自己的新功能的能力,继承是类与类或者接口与接口之间最常见的关系;在Java中此类关系通过关键字extends明确标识。

用带空心箭头的实现表示。【其他关系表示方式,见UML语法描述图】

类图描述如下:


类的继承代码如下:
package dim.uml.generalization;

/*
 * ClassA extends classB,ClassA is_a ClassB 
 */
public class ClassA  extends ClassB{
	
public ClassA() {
	// TODO Auto-generated constructor stub
}
}

class ClassB
{
	public ClassB() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
}


接口的继承代码如下:
接口A:
<span style="font-size:14px;">package dim.uml.generalization;

public interface InterfaceA {

	void doSometingInA();
}</span>

接口B:继承接口A
<span style="font-size:14px;">package dim.uml.generalization;

public interface InterfaceB extends InterfaceA{

	void doSometingInB();
}
</span>

测试接口:可以看到,继承了接口B,复写了doSomethingInA 和doSomethingInB。
<span style="font-size:14px;">package dim.uml.generalization;

public class TestInterface  implements InterfaceB{

	@Override
	public void doSometingInA() {
		// TODO Auto-generated method stub
		
	}

	@Override
	public void doSometingInB() {
		// TODO Auto-generated method stub
		
	}

}
</span>


2、实现(Realitization):

是一个class类实现interface接口(可以是多个)的功能;实现是类与接口之间最常见的关系;在Java中此类关系通过关键字implements明确标识

实现类图如下:


接口定义代码
<span style="font-size:14px;">package dim.uml.realization;

public interface Interface_A {
	void doSomething();

}
</span>

Class_A 实现接口Interface_A
<span style="font-size:14px;">package dim.uml.realization;

public class Class_A implements Interface_A {

	@Override
	public void doSomething() {
		// TODO Auto-generated method stub
		
	}

}
</span>


3、依赖(Dependency)

也是类与类之间的连接. 表示一个类依赖于另一个类的定义. 依赖关系总是单向的 。可以简单为一个类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;程序员要打代码,要用到电脑,程序员与电脑之间的关系为依赖关系,也就是类A使用了另一个类B;但是电脑性能太差,会影响到程序员的的工作效率,也就是类B变化会影响到类A。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。

类图如下:


类图对应代码
程序员类:
<span style="font-size:14px;">package dim.uml.dependency;

public class Programmer {

	Computer computer=null;
   public Programmer()
   {
	   computer=new Computer();
   }
   
   public void coding()
   {
	 computer.runCode(computer);
   }
}
</span>

电脑类:

<span style="font-size:14px;">package dim.uml.dependency;

public class Computer {

	Computer()
	{
		
	}
	public void recordCode()
	{
		System.out.println("record code now");
	}
	
	public  void compileCode()
	{
		System.out.println("compile code  now");
	}
	public void runCode(Computer com)
	{
		 com.recordCode();
		 com.compileCode();
		System.out.println("run code now");
	}
	
	public void setHeadWare(String HeadWare)
	{
		System.out.println("set the headware of computer");
	}
	
	
}
</span>

测试类:
<span style="font-size:14px;">package dim.uml.dependency;

public class TestClass {

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub

		Programmer pr=new Programmer();
		pr.coding();
	}

}
</span>

测试结果:
打印:
record code now
compile code now
run code now

4、关联(Association):

表示类与类之间的联接,它使一个类知道另一个类的属性方法.
关联可以使用单箭头表示单向关联,使用双箭头或不使用箭头表示双向关联,不建议使用双向关联. 关联有两个端点,在每个端点可以有一个基数,表示这个关联的类可以有几个实例.
常见的基数及含义:
0..1:0 或1 个实例.
0..*: 对实例的数目没有限制.
1: 只能有一个实例.
1..*: 至少有一个实例.

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,比如人类和人类的朋友,电脑与键盘;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,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;在java 语言中关联关系是使用实例变量实现.

人类和朋友类图:

(1)、聚合:

关联关系的一种特例,是强的关联关系. 聚合是整体和个体之间的关系,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;
聚合关系也是使用实例变量实现的. 从java 语法上是分不出关联和聚合的.
关联关系中两个类是处于相同的层次,而聚合关系中两不类是处于不平等的层次,一个表示整体,一个表示部分.
比如:电脑和键盘的关系为例:
电脑和键盘类图:


Computer类
package dim.uml.association;

public class Computer {

	KeyBoard keyBoard=null;
	Computer(String Name)
	{
		System.out.println(Name+"  computer");
		keyBoard=new KeyBoard();
	}
	
	public void surfing()
	{
		keyBoard.type();
		System.out.println("surfing ");
	}
	
}

KeyBoard类
package dim.uml.association;

public class KeyBoard {

	public KeyBoard() {
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	
	public void type()
	{
		System.out.println("typing");
	}
}

测试类:

package dim.uml.association;

public class TestAssociation {


	public static void main(String[] args) {
		Computer com=null;
		com=new Computer("FAKE");
		com.surfing();
	}
}


(2)、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;合成关系不能共享. 。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。
组合跟聚合几乎相同,唯一的区别就是“部分”不能脱离“整体”单独存在,就是说, “部分”的生命期不能比“整体”还要长。
组合关系类图:

语义上理解组合与聚合:
1、对于台式机键盘,是电脑的一部分,但是可以分离。【如果是笔记本电脑语义上是组合关系,整体与部分不可分。也可以钻空子,笔记本电脑键盘也可以拆。那时语义上是聚会关系。】
2、电脑与cpu关系。如果是组装电脑的语义上理解,是聚合关系,可以拿不同型号的cpu来组装电脑。如果是普通用户使用电脑,通电使用,电脑与cpu是组合关系。电脑与cpu不可以分离。

但是聚合和组合表现在代码层面,和关联关系是一致的,只能从语义级别来区分;

关联的强弱程度:依赖<关联<聚合<组合

参考资料:

《StartUML详解教程》

UML解惑:图说UML中的六大关系

UML关系(泛化,实现,依赖,关联(聚合,组合))




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