UML類圖關係整理【轉載】

UML類圖是描述類之間的關係,關係有重複度和形式之分。

重複度:

單重複度,只存在一對一的關係。

多重複度,用列表、vector或其它的數據結構維護一對多,多對多的關係

這裏再說一下重複度,其實看完了上面的描述之後,我們應該清楚了各個關係間的關係以及具體對應到代碼是怎麼樣的,所謂的重複度,也只不過是上面的擴展,例如AB有着“1對多的重複度,那在A中就有一個列表,保存着B對象的N個引用,就是這樣而已。

形式:依賴/關聯, 組合/聚合,繼承/實現,模板

Dependency /Association,Composition/ Aggregation,Generalization/Realization    .

 

1.關聯-屬性指針-associate                                                                 

(1)雙向關聯-相互關聯,相互把對方作爲自己的指針


C1-C2:指雙方都知道對方的存在,都可以調用對方的公共屬性和方法。
GOF的設計模式書上是這樣描述的:雖然在分析階段這種關係是適用的,但我們覺得它對於描述設計模式內的類關係來說顯得太抽象了,因爲在設計階段關聯關 系必須被映射爲對象引用或指針。對象引用本身就是有向的,更適合表達我們所討論的那種關係。所以這種關係在設計的時候比較少用到,關聯一般都是有向的。

使用ROSE 生成的代碼是這樣的:

class C1
…{
public:
    C2* theC2;

};

class C2
…{
public:
    C1* theC1;

};

雙向關聯在代碼的表現爲雙方都擁有對方的一個指針,當然也可以是引用或者是值。

(2)單向關聯-關聯到它就把它當做自己的屬性指針


C3->C4:表示相識關係,指C3知道C4C3可以調用C4的公共屬性和方法。沒有生命期的依賴。一般是表示爲一種引用。
生成代碼如下:

class C3
{
public:
    C4* theC4;

};
class C4
{
};

單向關聯的代碼就表現爲C3C4的指針,而C4C3一無所知。

(3)自身關聯(反身關聯)-關聯到自己,就是把自己當做屬性指針



自己引用自己,帶着一個自己的引用。
代碼如下:

class C14
{
public:
    C14* theC14;

};

就是在自己的內部有着一個自身的引用。

2.依賴-依賴到它,就把它的指針或引用,作爲自己的函數形參-dependency

(1)單向依賴


依賴:
C5可能要用到C6的一些方法,也可以這樣說,要完成C5裏的所有功能,一定要有C6的方法協助才行。C5依賴於C6的定義,一般是在C5類的頭文件中包含了C6的頭文件。ROSE對依賴關係不產生屬性。
注意,要避免雙向依賴。一般來說,不應該存在雙向依賴。
ROSE
生成的代碼如下:

// C5.h

#include “C6.h”

class C5
{
 public:

void Func(C6 *pC6Obj);

};

// C6.h

#include “C5.h”
class C6
{

}

(2)雙向依賴

雙向依賴關係圖沒有看到標準的畫法,知道時候補上。

那依賴和聚合\組合、關聯等有什麼不同呢?
關聯是類之間的一種關係,例如老師教學生,老公和老婆,水壺裝水等就是一種關係。這種關係是非常明顯的,在問題領域中通過分析直接就能得出。
依賴是一種弱關聯,只要一個類用到另一個類,但是和另一個類的關係不是太明顯的時候(可以說是“uses”了那個類),就可以把這種關係看成是依賴,依賴 也可說是一種偶然的關係,而不是必然的關係,就是我在某個方法中偶然用到了它,但在現實中我和它並沒多大關係。例如我和錘子,我和錘子本來是沒關係 的,但在有一次要釘釘子的時候,我用到了它,這就是一種依賴,依賴錘子完成釘釘子這件事情。

組合是一種整體-部分的關係,在問題域中這種關係很明顯,直接分析就可以得出的。例如輪胎是車的一部分,樹葉是樹的一部分,手腳是身體的一部分這種的關係,非常明顯的整體-部分關係。
    
上述的幾種關係(關聯、聚合/組合、依賴)在代碼中可能以指針、引用、值等的方式在另一個類中出現,不拘於形式,但在邏輯上他們就有以上的區別。
這裏還要說明一下,所謂的這些關係只是在某個問題域纔有效,離開了這個問題域,可能這些關係就不成立了,例如可能在某個問題域中,我是一個木匠,需要拿着 錘子去幹活,可能整個問題的描述就是我拿着錘子怎麼釘桌子,釘椅子,釘櫃子;既然整個問題就是描述這個,我和錘子就不僅是偶然的依賴關係了,我和錘子的關 系變得非常的緊密,可能就上升爲組合關係(讓我突然想起武俠小說的劍不離身,劍亡人亡)。這個例子可能有點荒謬,但也是爲了說明一個道理,就是關係 和類一樣,它們都是在一個問題領域中才成立的,離開了這個問題域,他們可能就不復存在了

3.組合/聚合-屬性對象-composite/aggreate

(1)組合-自己是實心的,去組合它,把它當做自己的屬性對象,只是被組合的類不會單獨存在(自己構造函數中使用)



組合(也有人稱爲包容):一般是實心菱形加實線箭頭表示,如上圖所示,表示的是C8C7包容,而且C8不能離開C7而獨立存在。但這是視問題域而定的, 例如在關心汽車的領域裏,輪胎是一定要組合在汽車類中的,因爲它離開了汽車就沒有意義了。但是在賣輪胎的店鋪業務裏,就算輪胎離開了汽車,它也是有意義 的,這就可以用聚合了。在《敏捷開發》中還說到,A組合B,則A需要知道B的生存週期,即可能A負責生成或者釋放B,或者A通過某種途徑知道B的生成和釋 放。
他們的代碼如下:

class C7
{
public:
    C8 theC8;

};

class C8
{
};

可以看到,代碼和聚合是一樣的。具體如何區別,可能就只能用語義來區分了。

(2)聚合-自己空心的,去聚合它,把它當做自己的屬性對象,被聚合的類可以單獨存在(自己構造函數中不使用)

當類之間有整體-部分關係的時候,我們就可以使用組合或者聚合。

聚合:表示C9聚合C10,但是C10可以離開C9而獨立存在(獨立存在的意思是在某個應用的問題域中這個類的存在有意義。這句話怎麼解,請看下面組合裏的解釋)。
代碼如下:

class C9
{
public:
    C10 theC10;

};

class C10
{

};


//總結聚合和組合:

問題域的語義上:組合中被組合類單獨存在沒有意義; 聚合中被聚合類在可以有單獨存在的意義。

生命期上:組合中必須要負責被組合類的生命期; 聚合中可不負責被聚合類的聲明期,可以由外部程序來創建和消亡(可用賦值)。

4.泛化和實現 derived/implement

(1)繼承(Derived-子對象指向父對象



泛化關係:如果兩個類存在泛化的關係時就使用,例如父和子,動物和老虎,植物和花等。
ROSE
生成的代碼很簡單,如下:

#include “C11.h”

class C12 : public C11
{
};

(2)接口實現(implement

  1. 實現關係指定兩個實體之間的一個合約。換言之,一個實體定義一個 合約 ,而另一個實體保證履行該 合約        

5.模板-實現一個ADT類型的函數-template

這裏順便提一下模板


上面的圖對應的代碼如下:

template<int>
class C13
{
};

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