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什麼是UML類圖

之前一直決定這個圖看起來挺煩人的,後來遇到這篇文章,我覺得這個講的很清楚。就轉發一下、

看懂UML類圖和時序圖

這裡不會将UML的各種元素都提到,我隻想講講類圖中各個類之間的關系; 能看懂類圖中各個類之間的線條、箭頭代表什麼意思後,也就足夠應對 日常的工作和交流; 同時,我們應該能将類圖所表達的含義和最終的代碼對應起來; 有了這些知識,看後面章節的設計模式結構圖就沒有什麼問題了;

本章所有圖形使用Enterprise Architect 9.2來畫,所有示例詳見根目錄下的design_patterns.EAP

從一個示例開始

請看以下這個類圖,類之間的關系是我們需要關注的:

什麼是UML類圖
  • 車的類圖結構為<<abstract>>,表示車是一個抽象類;
  • 它有兩個繼承類:小汽車和自行車;它們之間的關系為實作關系,使用帶空心箭頭的虛線表示;
  • 小汽車為與SUV之間也是繼承關系,它們之間的關系為泛化關系,使用帶空心箭頭的實線表示;
  • 小汽車與發動機之間是組合關系,使用帶實心箭頭的實線表示;
  • 學生與班級之間是聚合關系,使用帶空心箭頭的實線表示;
  • 學生與身份證之間為關聯關系,使用一根實線表示;
  • 學生上學需要用到自行車,與自行車是一種依賴關系,使用帶箭頭的虛線表示;

下面我們将介紹這六種關系;

類之間的關系

泛化關系(generalization)

類的繼承結構表現在UML中為:泛化(generalize)與實作(realize):

繼承關系為 is-a的關系;兩個對象之間如果可以用 is-a 來表示,就是繼承關系:(..是..)

eg:自行車是車、貓是動物

泛化關系用一條帶空心箭頭的直接表示;如下圖表示(A繼承自B);

什麼是UML類圖

eg:汽車在現實中有實作,可用汽車定義具體的對象;汽車與SUV之間為泛化關系;

什麼是UML類圖

注:最終代碼中,泛化關系表現為繼承非抽象類;

實作關系(realize)

實作關系用一條帶空心箭頭的虛線表示;

eg:”車”為一個抽象概念,在現實中并無法直接用來定義對象;隻有指明具體的子類(汽車還是自行車),才 可以用來定義對象(”車”這個類在C++中用抽象類表示,在JAVA中有接口這個概念,更容易了解)

什麼是UML類圖

注:最終代碼中,實作關系表現為繼承抽象類;

聚合關系(aggregation)

聚合關系用一條帶空心菱形箭頭的直線表示,如下圖表示A聚合到B上,或者說B由A組成;

什麼是UML類圖

聚合關系用于表示實體對象之間的關系,表示整體由部分構成的語義;例如一個部門由多個員工組成;

與組合關系不同的是,整體和部分不是強依賴的,即使整體不存在了,部分仍然存在;例如, 部門撤銷了,人員不會消失,他們依然存在;

組合關系(composition)

組合關系用一條帶實心菱形箭頭直線表示,如下圖表示A組成B,或者B由A組成;

什麼是UML類圖

與聚合關系一樣,組合關系同樣表示整體由部分構成的語義;比如公司由多個部門組成;

但組合關系是一種強依賴的特殊聚合關系,如果整體不存在了,則部分也不存在了;例如, 公司不存在了,部門也将不存在了;

關聯關系(association)

關聯關系是用一條直線表示的;它描述不同類的對象之間的結構關系;它是一種靜态關系, 通常與運作狀态無關,一般由常識等因素決定的;它一般用來定義對象之間靜态的、天然的結構; 是以,關聯關系是一種“強關聯”的關系;

比如,乘車人和車票之間就是一種關聯關系;學生和學校就是一種關聯關系;

關聯關系預設不強調方向,表示對象間互相知道;如果特别強調方向,如下圖,表示A知道B,但 B不知道A;

什麼是UML類圖

注:在最終代碼中,關聯對象通常是以成員變量的形式實作的;

依賴關系(dependency)

依賴關系是用一套帶箭頭的虛線表示的;如下圖表示A依賴于B;他描述一個對象在運作期間會用到另一個對象的關系;

什麼是UML類圖

與關聯關系不同的是,它是一種臨時性的關系,通常在運作期間産生,并且随着運作時的變化; 依賴關系也可能發生變化;

顯然,依賴也有方向,雙向依賴是一種非常糟糕的結構,我們總是應該保持單向依賴,杜絕雙向依賴的産生;

注:在最終代碼中,依賴關系展現為類構造方法及類方法的傳入參數,箭頭的指向為調用關系;依賴關系除了臨時知道對方外,還是“使用”對方的方法和屬性;

時序圖

為了展示對象之間的互動細節,後續對設計模式解析的章節,都會用到時序圖;

時序圖(Sequence Diagram)是顯示對象之間互動的圖,這些對象是按時間順序排列的。時序圖中顯示的是參與互動的對象及其對象之間消息互動的順序。

時序圖包括的模組化元素主要有:對象(Actor)、生命線(Lifeline)、控制焦點(Focus of control)、消息(Message)等等。

關于時序圖,以下這篇文章将概念介紹的比較詳細;更多執行個體應用,參見後續章節模式中的時序圖;

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附錄

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