怎么看懂UML类图

从一个例子开始

请看一下这个类图,类之间的关系是我们需要关注的:
UML例图

  • 车的类图结构为《abstact》,表示车是一个抽象类;
  • 车有两个子类小汽车和自行车,它们之间的关系为实现关系使用带空心箭头的虚线表示
  • SUV是小汽车的一种,继承自小汽车,他们之间是泛化关系使用带空心箭头的实线表示
  • 小汽车和轮胎和发动机为组合关系,表示轮胎是小汽车的一部分,使用带实心箭头的实线表示
  • 学生和班级之间是聚合关系(下面会介绍和组合关系的区别),是用带空心箭头的实线表示
  • 学生和身份证之间为关联关系(下面会介绍和组合关系的区别),使用一根实线表示
  • 学生上学需要用到自行车,与自行车是一种依赖关系使用带箭头的虚线表示

下面我们来解释这六种关系

类之间的关系

泛化关系(generalization)

类的继承结构表现在UML中为:泛化(generalize)与实现(realize),继承关系为 is-a的关系;两个对象之间如果可以用 is-a 来表示,就是继承关系:(..是..)

eg:自行车是车、猫是动物

泛化关系用一条带空心箭头的直接表示;如下图表示(A继承自B);


eg:汽车是一个抽象概念,在现实世界中有对应的实现,可以用汽车定义具体的对象;汽车和SUV之间为泛化关系;

泛化关系在代码中表现为继承非抽象类(继承)

实现关系(realize)

实现关系用一条带空心箭头的虚线表示;

eg:”车”为一个抽象概念,在现实中并无法直接用来定义对象;只有指明具体的子类(汽车还是自行车),才 可以用来定义对象(”车”这个类在C++中用抽象类表示,在JAVA中有接口这个概念,更容易理解)

实现关系在代码中表现为继承抽象类(实现)

聚合关系(aggregation)

聚合关系用一条带空心菱形箭头的直线表示,如下图表示A聚合到B上,或者说B由A组成;聚合与组合的区别在于,聚合的两个部分不是强依赖,即使A不存在了,B也仍然存在;例如,部门撤销了,人员还在。

组合关系(composition)

组合关系用一条带实心菱形箭头直线表示,如下图表示A组成B,或者B由A组成;组合的两个部分是强依赖的,A不存在了B也就不存在了,例如公司不在了,部门也就不存在了。

关联关系(association)

关联关系是用一条直线表示的;它描述不同类的对象之间的结构关系;它是一种静态关系, 通常与运行状态无关,一般由常识等因素决定的;它一般用来定义对象之间静态的、天然的结构; 所以,关联关系是一种“强关联”的关系;例如,乘客和车票之间是一种关联关系,学生和学校是一种关联关系,关联关系默认不强调方向,表示对象间互相知道。如果要强调方向,如下图则表示A知道B,但是B不知道A(直线加箭头)

在代码中,关联对象通常是以成员变量的形式实现的

依赖关系(dependency)

依赖关系是用一套带箭头的虚线表示的;如下图表示A依赖于B;他描述一个对象在运行期间会用到另一个对象的关系;

与关联关系不同的是,它是一种临时关系,通常在运行期间产生,并且随着运行时变化依赖关系也可能发生变化;显然,依赖也有方向,双向依赖是一种非常糟糕的结构,我们总是应该保持单向依赖,杜绝双向依赖的产生;

在最终代码中,依赖关系体现为类构造方法及类方法的传入参数,箭头的指向为调用关系;依赖关系除了临时知道对方外,还是“使用”对方的方法和属性;