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      UML中類之間的關(guān)系

       昵稱22369024 2015-05-03
      類之間可能存在以下幾種關(guān)系:關(guān)聯(lián)(association)、依賴(dependency)、聚合(Aggregation,也有的稱聚集)、組合(Composition)、泛化(generalization,也有的稱繼承)、實(shí)現(xiàn)(Realization)。
      關(guān)聯(lián)是指兩個(gè)類之間存在某種特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,例如客戶和訂單,一個(gè)訂單只能屬于某個(gè)客戶,一個(gè)客戶可能會(huì)有多張訂單。根據(jù)方向,分為單向和雙向。根據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)量分為一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多等。對(duì)應(yīng)的UML圖如下所示:
      UML中類之間的幾種關(guān)系
          關(guān)聯(lián)關(guān)系用實(shí)線+箭頭表示。上圖顯示Customer和Order是雙向一對(duì)多關(guān)聯(lián)關(guān)系。對(duì)應(yīng)的Java代碼如下所示:
       class Customer {
        private Integer id;
        private String name;
        private Set<Order> orders;
        public Set<Order> getOrders() {
         return orders;
        }
        public void setOrders(Set<Order> orders) {
         this.orders = orders;
        }
       }
       class Order {
        private Integer id;
        private float money;
        private Customer customer;
        public Customer getCustomer() {
         return customer;
        }
        public void setCustomer(Customer customer) {
         this.customer = customer;
        }
       }
      Customer和Order是雙向一對(duì)多關(guān)聯(lián)關(guān)系,那么在Customer中應(yīng)該有Order的集合,在Order中應(yīng)該Customer的屬性。
       
      依賴指的是類之間的調(diào)用關(guān)系。類A訪問類B的屬性或方法,或者類A負(fù)責(zé)實(shí)例化類B,那么就說類A依賴于類B。和關(guān)聯(lián)關(guān)系不同的是,無需在類A中定義類B類型的屬性。例如自行車和打氣筒,自行車通過打氣筒來充氣,那么就需要調(diào)用打氣筒的充氣方法。對(duì)應(yīng)的UML圖如下所示:
      UML中類之間的幾種關(guān)系
          依賴關(guān)系用虛線+箭頭表示。上圖顯示Bicycle和Pump是依賴關(guān)系,Bicycle依賴于Pump。對(duì)應(yīng)的Java代碼如下所示:
       class Bicycle {
        public void expand(Pump pump) {
         pump.blow();
        }
       }
       class Pump {
        public void blow() {
         System.out.println("正在充氣......");
        }
       }
      打氣筒并不屬于某個(gè)特定的自行車,一個(gè)打氣筒可以為多個(gè)自行車提供充氣的服務(wù)。在Bicycle中不需要定義Pump類型的屬性,而是將傳遞了一個(gè)Pump類型的參數(shù)到Bicycle的方法中。
       
      聚合是整體與部分之間的關(guān)系。例如計(jì)算機(jī)和主板,計(jì)算機(jī)是一個(gè)整體,主板是其中的一部分,主板、顯卡、顯示器等部件組成了計(jì)算機(jī)。對(duì)應(yīng)的UML圖如下所示:
       UML中類之間的幾種關(guān)系
          聚合使用空心菱形+實(shí)線表示。上圖顯示Computer是由MainBoard和DisplayCard等組成的。對(duì)應(yīng)的Java代碼如下所示:
       class Computer {
        private MainBoard mainBoard;
        private DisplayCard displayCard;
        
        public void on() {
         System.out.println("開啟計(jì)算機(jī)......");
        }
        public void close() {
         System.out.println("關(guān)閉計(jì)算機(jī)......");
        }
        public void run() {
         System.out.println("計(jì)算機(jī)正在運(yùn)行......");
        }
       }
       class MainBoard {
        public void control() {
         System.out.println("控制計(jì)算機(jī)......");
        }
       }
       class DisplayCard {
        public void display() {
         System.out.println("計(jì)算顯示數(shù)據(jù)......");
        }
       }
      計(jì)算機(jī)由主板、顯卡等部件組成,所以在Computer中定義了MainBoard和DisplayCard類型的屬性。
      聚合中類之間可以獨(dú)立出來,比如一塊主板可以狀態(tài)A計(jì)算機(jī)上,也可以裝在B計(jì)算機(jī)上。也就是說這塊主板離開A計(jì)算機(jī)之后仍然是有意義的。
       
      組合中的類也是整體與部分的關(guān)系,與聚合不同的而是,其中的類不能對(duì)立出來。例如一個(gè)人由頭、手、腿和軀干等組成,如果這個(gè)頭離開了這個(gè)人,那么這個(gè)頭就沒有任何意義了。對(duì)應(yīng)的UML圖如下所示:
      UML中類之間的幾種關(guān)系
      組合使用實(shí)心菱形和實(shí)線表示。上圖表示People是由Head、Hand、Leg等組成。對(duì)應(yīng)的Java代碼如下所示:
       class People {
        private Head head;
        private Hand hand;
        private Leg leg;
        public void think() {
         head.think();
        }
        public void holdThing() {
         hand.holdThing();
        }
        public void walk() {
         leg.walk();
        }
       }
       class Head {
        public void think() {
         System.out.println("思考......");
        }
       }
       class Hand {
        public void holdThing() {
         System.out.println("拿東西......");
        }
       }
       class Leg {
        public void walk() {
         System.out.println("走路......");
        }
       }
      People和Head、Hand、Leg是不可分割的,Head、Hand、Leg離開了People沒有任何實(shí)際意義。在People中定義了Head、Hand、Leg類型的屬性,組合也可以看成是聚合的一種特殊形式。
      聚合和組合的代碼幾乎相同,單憑代碼是無法區(qū)分兩個(gè)類之間是聚合還是組合的關(guān)系的。所以就需要結(jié)合實(shí)際的業(yè)務(wù)環(huán)境來區(qū)分。例如汽車和輪胎,車主買了一輛汽車,上邊肯定是由輪胎的,在這個(gè)業(yè)務(wù)中,輪胎和汽車是組合關(guān)系,它們分開就沒有實(shí)際意義了。在汽車修理店,汽車可以更換輪胎,所以在汽修店的業(yè)務(wù)環(huán)境中,汽車和輪胎就是聚合的關(guān)系,輪胎離開汽車是有業(yè)務(wù)意義的。
       
      泛化比較好理解,就是兩個(gè)類之間具有繼承關(guān)系。例如人和學(xué)生,學(xué)生繼承了人,除過具有人的一般的屬性和方法之外,他還要有學(xué)習(xí)的方法。對(duì)應(yīng)的UML圖如下所示:
      UML中類之間的幾種關(guān)系
          泛化用空心三角形+實(shí)線表示。上圖表示Student繼承People。對(duì)應(yīng)的Java代碼如下所示:
       class People {
        protected String name;
        protected String sex;
        protected Date birthday;
        public void eat() {
         System.out.println(name + "正在吃飯......");
        }
        public void drink() {
         System.out.println(name + "正在喝水......");
        }
        public void sleep() {
         System.out.println(name + "正在休息......");
        }
       }
       class Student extends People {
        public void study() {
         System.out.println(name + "正在學(xué)習(xí)......");
        }
       }
      Student繼承自People,并且多了一個(gè)study的方法。
       
      實(shí)現(xiàn)即一個(gè)類實(shí)現(xiàn)了某個(gè)接口。對(duì)應(yīng)的UML圖如下所示:
      UML中類之間的幾種關(guān)系
          實(shí)現(xiàn)用三角形箭頭和虛線表示。上圖表示類CarDriver和PlaneDriver都實(shí)現(xiàn)了Driver接口。對(duì)應(yīng)的Java代碼如下所示:
      public interface Driver {
       void drive();
      }
       class CarDriver implements Driver {
        public void drive() {
         System.out.println("駕駛汽車......");
        }
       }
       class PlaneDriver implements Driver {
        public void drive() {
         System.out.println("駕駛飛機(jī)......");
        }
       }
       
      值得注意的是,關(guān)聯(lián)、依賴、聚合、組合的關(guān)系很容易搞混。當(dāng)對(duì)象A和對(duì)象B之間存在關(guān)聯(lián)、依賴、聚合或者組合關(guān)系時(shí),對(duì)象A都有可能調(diào)用對(duì)象B的方法。這是它們的相同之處。另外它們還有自己的特征。
      對(duì)于兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的對(duì)象A和B,當(dāng)一個(gè)對(duì)象A的實(shí)例與B的實(shí)例存在固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí),這兩個(gè)對(duì)象之間為關(guān)聯(lián)關(guān)系。代碼中表現(xiàn)為在A中定義了B類型的屬性。
      對(duì)于兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的對(duì)象A和B,當(dāng)一個(gè)對(duì)象A負(fù)責(zé)構(gòu)造對(duì)象B的實(shí)例,或者調(diào)用對(duì)象B提供的服務(wù)時(shí),這兩個(gè)對(duì)象之間主要體現(xiàn)為依賴關(guān)系。代碼中的表現(xiàn)即將B類型的參數(shù)傳入A的方法中,而不是在A中定義B類型的屬性。
      聚合、組合與關(guān)聯(lián)在代碼中并沒有明顯的區(qū)別,主要看實(shí)際的業(yè)務(wù)環(huán)境,根據(jù)代碼所處的實(shí)際業(yè)務(wù)環(huán)境來判斷它們之間的關(guān)系。同樣的兩個(gè)類,處在不同的業(yè)務(wù)環(huán)境中,可能它們的關(guān)系也不相同。

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