UML建模之类图

UML类间关系的种类

从一个示例开始

请看以下这个类图，类之间的关系是我们需要关注的：

• 车的类图结构为<<abstract>>，表示车是一个抽象类；
• 它有两个继承类：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；
• 小汽车为与SUV之间也是继承关系，它们之间的关系为泛化关系，使用带空心箭头的实线表示；
• 小汽车与发动机之间是组合关系，使用带实心箭头的实线表示；
• 学生与班级之间是聚合关系，使用带空心箭头的实线表示；
• 学生与身份证之间为关联关系，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；

下面我们将介绍这六种关系；

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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实线表示；如下图表示（A继承自B）；

【箭头指向】：带三角箭头的实线，箭头指向父类。

eg：汽车在现实中有实现，可用汽车定义具体的对象；汽车与SUV之间为泛化关系；

注：最终代码中，泛化关系表现为继承非抽象类；

实现关系(realize)

实现关系用一条带空心箭头的虚线表示；

【箭头指向】：带三角箭头的虚线，箭头指向接口。

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）

注：最终代码中，实现关系表现为继承抽象类；

关联关系(association)

表现为变量(has a )。类与类之间的联接，它使一个类知道另一个类的属性和方法。例如如果A关联于B，则B体现为A的全局变量。关联关系有双向关联和单向关联。双向关联：两个类都知道彼此的公共属性和操作。单向关联：只有一个类知道另外一个类的公共属性和操作。大多数关联应该是单向的，单向关系更容易建立和维护，有助于寻找可服用的类。 

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；

比如，乘车人和车票之间就是一种关联关系；学生和学校就是一种关联关系；

关联关系默认不强调方向，表示对象间相互知道；如果特别强调方向，如下图，表示A知道B，但 B不知道A；

【代码体现】：成员变量
【箭头及指向】：带普通箭头的实心线，指向被拥有者

注：在最终代码中，关联对象通常是以成员变量的形式实现的；

聚合关系(aggregation)

关联关系的一种，是强的关联关系。聚合关系是整体和个体的关系。普通关联关系的两个类处于同一层次上，而聚合关系的两个类处于不同的层次，一个是整体，一个是部分。同时，是一种弱的“拥有”关系。体现的是B对象可以包含A对象，但A对象不是B对象的组成部分。具体表现为，如果B由A聚合成，表现为B包含有A的全局对象，但是A对象可以不在B创建的时刻创建。

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；

【代码体现】：成员变量
【箭头及指向】：带空心菱形的实心线，菱形指向整体

聚合关系用于表示实体对象之间的关系，表示整体由部分构成的语义；例如一个部门由多个员工组成；

与组合关系不同的是，整体和部分不是强依赖的，即使整体不存在了，部分仍然存在；例如， 部门撤销了，人员不会消失，他们依然存在；

组合关系(composition)

关联关系的一种，是比聚合关系强的关系。它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。Composition(组合关系)是一种强的“拥有”关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一致。如果B由A组成，表现为B包含有A的全局对象，并且A对象在B创建的时刻创建。 

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；

【代码体现】：成员变量
【箭头及指向】：带实心菱形的实线，菱形指向整体

与聚合关系一样，组合关系同样表示整体由部分构成的语义；比如公司由多个部门组成；

但组合关系是一种强依赖的特殊聚合关系，如果整体不存在了，则部分也不存在了；例如， 公司不存在了，部门也将不存在了；

依赖关系(dependency)

表现为函数中的参数(use a)。是类与类之间的连接，表示一个类依赖于另一个类的定义，其中一个类的变化将影响另外一个类。例如如果A依赖于B，则B体现为局部变量，方法的参数、或静态方法的调用。 

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；

【代码表现】：局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用
【箭头及指向】：带箭头的虚线，指向被使用者

与关联关系不同的是，它是一种临时性的关系，通常在运行期间产生，并且随着运行时的变化， 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；

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

参考资料

http://design-patterns.readthedocs.io/zh_CN/latest/read_uml.html

http://technoboy.iteye.com/blog/998458

UML类图几种关系的总结，泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖：https://www.cnblogs.com/jiqing9006/p/5895446.html